[发明专利]基于云平台大数据融合的智慧充填控制系统

说明书

本发明公开了一种基于云平台大数据融合的智慧充填控制系统，包括现场控制子系统和数据集成化管理子系统。前者用于根据数据集成化管理子系统提供的充填控制参数对现场充填过程进行控制，同时还用于将现场采集的工业现场数据传递给数据集成化管理子系统；后者用于根据实验数据和工业现场数据计算出最优充填控制参数并传递给现场控制子系统，同时还用于提供基于工业现场数据的实时监测功能。本发明能够融合充填实验数据和工业现场数据，提供最优充填控制参数，并实现充填过程闭环控制，从而使积累的大量矿山充填工业数据和实验数据得到利用，提高了充填质量，同时还减少了人为干扰，提高了工作效率，实现了数字化矿山建设。

技术领域

本发明涉及一种实现矿山充填的控制系统。

背景技术

矿山尾砂综合利用是绿色、智能矿山的重要建设内容，是矿山生态化发展的第一要素。充填采矿法是保证深部开采安全最有效的方法之一，也是矿山尾砂充分利用的最好途径。

随着矿山开采的加深，充填管路状态异常、深部充填体扰动强度变化等问题显现。传统的充填自动化控制系统无法完成充填控制参数的自动优化，需要过多的人工干预，无法保证充填质量，并且积累的大量矿山充填工业数据和实验数据无法深度利用，无法为充填控制提供直接支撑。同时，管理人员难以了解现场的情况，无法及时作出决策。

发明内容

本发明提出了一种基于云平台大数据融合的智慧充填控制系统，其目的是：（1）融合实验数据和现场数据，实现充填控制参数的优化与充填过程的精准控制；（2）实现现场情况的实时监测。

本发明技术方案如下：

一种基于云平台大数据融合的智慧充填控制系统，包括部署在工业现场的现场控制子系统，还包括部署在云端的数据集成化管理子系统；

所述现场控制子系统用于根据数据集成化管理子系统提供的充填控制参数对现场充填过程进行控制，同时还用于将现场采集的工业现场数据传递给数据集成化管理子系统；

所述数据集成化管理子系统用于根据实验数据和工业现场数据计算出最优充填控制参数并传递给现场控制子系统，同时还用于提供基于工业现场数据的实时监测功能。

作为本控制系统的进一步改进：所述现场控制子系统包括与所述数据集成化管理子系统通讯连接的主站，还包括分别与主站通讯连接的空区扫描模块、精准制备模块、管路监测模块和强度监测模块；

所述空区扫描模块用于对井下待充填空区进行三维扫描，建立待充填空区的数据模型，计算充填体积，并将数据模型通过主站传递给数据集成化管理子系统；

所述精准制备模块用于按照数据集成化管理子系统提供的最优充填控制参数进行充填料浆的制备控制；

所述管路监测模块用于在充填料浆的制备过程中对充填管路的状态进行监测，将管路监测数据反馈给数据集成化管理子系统；

所述强度监测模块用于在充填过程中实时监测充填强度，并将强度数据反馈给数据集成化管理子系统。

作为本控制系统的进一步改进，充填控制过程如下：

步骤1、所述空区扫描模块利用三维激光扫描仪，对井下待充填空区进行三维激光扫描建模，建立待充填空区的数据模型，计算充填体积，将数据模型通过主站上传至数据集成化管理子系统，并完成待填充区域的编号工作；

步骤2、数据集成化管理子系统根据待充填空区的数据模型匹配实验数据，得到充填方案，然后将充填方案所包含的最优充填控制参数下发到精准制备模块；

步骤3、精准制备模块根据最优充填控制参数进行充填料浆的制备；