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煤礦智能防滅火平臺(tái)

建設(shè)背景

    煤礦火災(zāi)是煤礦易發(fā)、危害最大的災(zāi)害之一。隨著煤礦開采深度、強(qiáng)度的日益增加，井下火災(zāi)由單一因素向多災(zāi)耦合趨勢(shì)發(fā)展，加劇了應(yīng)急響應(yīng)、避險(xiǎn)規(guī)劃的難度。目前全國各大煤礦雖然已針對(duì)井下火災(zāi)監(jiān)測(cè)方面建設(shè)了各類監(jiān)控系統(tǒng)，但由于各系統(tǒng)感知層設(shè)備因協(xié)議數(shù)據(jù)格式的不統(tǒng)一等因素，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下火災(zāi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全方位、立體化采集，致使煤礦火災(zāi)治理仍存在風(fēng)險(xiǎn)。

煤礦火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)智能化預(yù)警防控是保障煤炭安全高效開采的重要前提，也是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主流方向，一直受到各級(jí)部門領(lǐng)導(dǎo)的廣泛關(guān)注。國家礦山安全監(jiān)察局關(guān)于印發(fā)的《煤礦智能化建設(shè)指南（2021 年版）》文件中對(duì)煤礦火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)智能監(jiān)測(cè)、發(fā)火趨勢(shì)智能分析預(yù)警、火災(zāi)超前干預(yù)及智能聯(lián)動(dòng)控制等方向提出智能火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)意見，煤礦智能火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“多系統(tǒng)互聯(lián)，智能感知監(jiān)測(cè)，智能分析預(yù)警、智能干預(yù)控制”等具體要求。

 

平臺(tái)概述

    煤礦智能防滅火平臺(tái)基于對(duì)各類火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的深度整合及數(shù)據(jù)融合，以各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、傳輸、顯示為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)煤自燃“三帶”動(dòng)態(tài)測(cè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下內(nèi)因火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的智能感知監(jiān)控。

    平臺(tái)利用大數(shù)據(jù)智能分析技術(shù)，結(jié)合災(zāi)害分級(jí)預(yù)警參量，構(gòu)建井下災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)分析模型，自動(dòng)生成各類風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)報(bào)表及預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦火情隱患發(fā)展趨勢(shì)的智能分析及準(zhǔn)確分級(jí)預(yù)警。

    平臺(tái)支持依據(jù)分級(jí)預(yù)警信息，結(jié)合防滅火專家經(jīng)驗(yàn)，有針對(duì)性的為用戶災(zāi)害應(yīng)急處置、有效防控措施等，提供輔助決策支持。

平臺(tái)支持整合各類防滅火設(shè)備，通過人工智能網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下災(zāi)害快速、高效的干預(yù)控制。

平臺(tái)架構(gòu)

     煤礦智能防滅火平臺(tái)由內(nèi)因火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、外因火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、平臺(tái)主機(jī)、分析控制軟件和火災(zāi)控制設(shè)備等組成。按照整體部署，分層建設(shè)的思路設(shè)計(jì)，平臺(tái)采用分層模式的架構(gòu)設(shè)計(jì)，通過SOA面向服務(wù)管理架構(gòu)模式實(shí)現(xiàn)應(yīng)用組件的有效整合，完成系統(tǒng)的統(tǒng)一化設(shè)計(jì)與管理。具有高內(nèi)聚、低耦合、穩(wěn)定可靠等技術(shù)特點(diǎn)。通過對(duì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行層次分析拆解，平臺(tái)由感知層、接入層、資源池、數(shù)據(jù)處理層、接口層、應(yīng)用層、展示層。平臺(tái)架構(gòu)如下圖所示：

 

核心功能

通過煤礦智能防滅火平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)各類火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通、融合創(chuàng)新，建立煤礦井下火災(zāi)的全方位立體化監(jiān)控體系，實(shí)現(xiàn)井下內(nèi)外因火災(zāi)的發(fā)火趨勢(shì)分析、智能預(yù)警預(yù)報(bào)。整合滅火設(shè)備（注氮機(jī)、噴淋系統(tǒng)等），基于火災(zāi)分析模型實(shí)現(xiàn)對(duì)井下火災(zāi)的智能化干預(yù)控制及輔助決策。

其主要功能包括采空區(qū)煤自燃“三帶”動(dòng)態(tài)測(cè)定、內(nèi)外因火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、煤礦火災(zāi)趨勢(shì)智能分析、煤礦災(zāi)害分級(jí)預(yù)警、專家輔助決策、煤自燃全過程智能管控等。