專利名稱：多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)，屬于煤礦安全領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
礦井通風是保障礦井生產(chǎn)安全的最主要技術(shù)手段之一。在礦井生產(chǎn)過程中必須源源不斷地將地面空氣輸送到井下各作業(yè)地點，以供給人員呼吸，并可稀釋和排除井下各種有毒、有害氣體和礦塵，創(chuàng)造良好的礦內(nèi)工作環(huán)境，保障井下工作人員的身體健康和勞動安全。建立完善的礦井通風系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的基本保證。一個礦井的通風系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對全礦的通風安全狀況具有全局性和長效性的戰(zhàn)略影響；任何具有核定生產(chǎn)能力的礦井都必須具有可行、可靠與完善的通風系統(tǒng)。目前礦井通風系統(tǒng)的主要作用有排除井下瓦斯、粉塵和熱量。有資料表明，在生產(chǎn)礦井中，依靠礦井通風能夠排除礦井總沼氣量的80% 90%，排除回采工作面沼氣量的70% 80% ;排除裝有抑塵裝置回采工作面粉塵量的20% 30%;排除深井回采工作熱量的60% 70%。在影響礦井安全的諸因素中，一個合理的礦井通風系統(tǒng)應(yīng)當有利于排除礦井瓦斯、降低工作面溫度和防止煤炭自燃。因此，及時準確地監(jiān)控井下風量信息的變化情況，對于煤礦安全生產(chǎn)、人身安全及環(huán)境保護有著十分重要的意義。傳統(tǒng)的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)大多用風表在各監(jiān)測點進行風量測試，由專人每天定時采集各點的風量數(shù)據(jù)，每天輸入計算機生成風量的變化曲線和報告，這樣的測量需要監(jiān)測人員頻繁來往于施工現(xiàn)場，勞動強度大，數(shù)據(jù)采集和傳輸不方便。本實用新型針對傳統(tǒng)的風量監(jiān)測方法的不足，提出一種新型的多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)。每個Agent在完成自身功能的同時，能夠與其他Agent通信來發(fā)送/獲取信息，通過協(xié)作來完成煤礦巷道風量信息的監(jiān)控，形成一個多Agent系統(tǒng)。本實用新型所采用的各種Agent具有局部信號處理的功能，很多信號處理工作可在各種Agent里完成，因而可以顯著減少所需傳輸?shù)男畔⒘浚⒃瓉韨鹘y(tǒng)的串行處理、集中決策的系統(tǒng)，變?yōu)橐环N并行的、分布式、區(qū)域性的信息處理系統(tǒng)，從而在很大程度上提高了監(jiān)控系統(tǒng)的運行速度及決策的可靠性和靈活性。與傳統(tǒng)的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)相比，可實現(xiàn)對煤礦巷道風量信息的長期實時在線智能監(jiān)控，減少或避免煤礦事故的發(fā)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)。一種多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括若干監(jiān)測Agent、若干管理Agent和一個主控Agent，每個監(jiān)測Agent負責測量煤礦巷道風量信息的變化和對測量的風量信息進行處理，管理Agent融合所有監(jiān)測Agent上傳的風量信息作為煤礦巷道風量信息是否穩(wěn)定的依據(jù)，然后管理Agent把融合的風量信息通過工業(yè)以太網(wǎng)接口上傳給主控Agent，主控Agent為帶有監(jiān)控管理軟件的計算機服務(wù)器，對來自管理Agent的風量信息進行分析，判斷煤礦巷道風量是否穩(wěn)定，當風量不穩(wěn)定時，主控Agent向局部通風機發(fā)送控制命令來控制局扇的轉(zhuǎn)速，同時通過設(shè)置密閉墻、風門、風窗等方式優(yōu)化通風系統(tǒng)風量分配，調(diào)節(jié)巷道的風量。所述監(jiān)測Agent完成各個區(qū)域的風量信息的監(jiān)測處理，包括風流壓力傳感器、AD轉(zhuǎn)換模塊、8051內(nèi)核、RF射頻模塊和存儲器。所述管理Agent包括工業(yè)以太網(wǎng)接口、8051內(nèi)核、RF射頻模塊和存儲器，其功能是融合所有監(jiān)測Agent上傳的風量信息作為煤礦巷道風量信息是否穩(wěn)定的依據(jù)。然后管理Agent把融合的風量信息通過工業(yè)以太網(wǎng)接口上傳給主控Agent，實現(xiàn)煤礦巷道風量的實時監(jiān)控。所述主控Agent為帶有監(jiān)控管理軟件的計算機服務(wù)器，為管理Agent的上層Agent,對來自管理Agent的風量信息進行處理并向除自己以外的任何Agent發(fā)送控制信號，反饋所有Agent的實時狀態(tài)，提供整個系統(tǒng)的圖形化控制界面，提供日志審計及訪問控制功能，判斷煤礦巷道風量是否穩(wěn)定，當風量不穩(wěn)定時，主控Agent向局部通風機發(fā)送控制命令來控制局扇的轉(zhuǎn)速，同時通過設(shè)置密閉墻、風門、風窗等方式優(yōu)化通風系統(tǒng)風量分配，調(diào)節(jié)巷道的風量。本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型所述的多Agent煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)是具有自主或半自主能力的智能體，每個Agent在完成自身功能的同時，能夠與其他Agent通信來發(fā)送/獲取信息，通過協(xié)作來監(jiān)控煤礦巷道的風量信息，形成一個多Agent系統(tǒng)。本實用新型所采用的各種Agent具有局部信號處理的功能，很多信號處理工作可在各種Agent里完成，因而可以顯著減少所需傳輸?shù)男畔⒘?，并將原來傳統(tǒng)的串行處理、集中決策的系統(tǒng)，變?yōu)橐环N并行的、分布式、區(qū)域性的信息處理系統(tǒng)，從而在很大程度上提高了監(jiān)控系統(tǒng)的運行速度及決策的可靠性和靈活性。與傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)相比，可實現(xiàn)對煤礦巷道風量信息的長期實時在線智能監(jiān)控，減少或避免煤礦事故的發(fā)生。

圖1為多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)。圖2為監(jiān)測Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖3為管理Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖4為風流壓力傳感器供電電源電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。實施例1如圖1所不為多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)由若干監(jiān)測Agent、若干管理Agent和一個主控Agent組成。每個監(jiān)測Agent主要完成巷道中某個區(qū)域的風量信息的測量和對測量的風量信息進行處理，管理Agent融合所有監(jiān)測Agent上傳的風量信息作為煤礦巷道風量信息是否穩(wěn)定的依據(jù)，然后管理Agent把融合的風量信息通過工業(yè)以太網(wǎng)接口上傳給主控Agent，主控Agent為帶有監(jiān)控管理軟件的計算機服務(wù)器，對來自管理Agent的風量信息進行分析，判斷煤礦巷道風量是否穩(wěn)定，風量不穩(wěn)定時，主控Agent向局部通風機發(fā)送控制命令來控制局扇的轉(zhuǎn)速，同時通過設(shè)置密閉墻、風門、風窗等方式優(yōu)化通風系統(tǒng)風量分配，調(diào)節(jié)巷道的風量。本實用新型所采用的各種Agent具有局部信號處理的功能，很多信號處理工作可在各種Agent里完成，因而可以顯著減少所需傳輸?shù)男畔⒘?，并將原來傳統(tǒng)的串行處理、集中決策的系統(tǒng)，變?yōu)橐环N并行的、分布式、區(qū)域性的信息處理系統(tǒng)，從而在很大程度上提高了監(jiān)控系統(tǒng)的運行速度及決策的可靠性和靈活性。實施例2如圖2所示為監(jiān)測Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。所述的監(jiān)測Agent完成各個區(qū)域的風量信息的監(jiān)測處理，包括風流壓力傳感器、AD轉(zhuǎn)換模塊、8051內(nèi)核、RF射頻模塊和存儲器。所述風流壓力傳感器為GF型風流壓力傳感器，將傳感器垂直懸掛，迎著風流方向，布置在巷道的上方，距頂板(頂梁)不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不得小于200mm，以測量巷道風量信息的變化。風流壓力傳感器安裝調(diào)試完畢，裝入事先設(shè)計好的防爆外殼內(nèi)，以達到有效的電磁屏蔽；同時為了防潮，整個節(jié)點以及與其相連接的風量傳感器引線等用防潮性高、耐腐蝕的密封膠灌封成型。所述A/D轉(zhuǎn)換模塊把來自風流壓力傳感器的模擬量(風量信息)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，方便8051內(nèi)核對風量信息進行處理。所述8051內(nèi)核具有存儲容量大、功能完整、集成度高，而且功耗低，可以延長節(jié)點的工作時間，提高系統(tǒng)壽命。8051內(nèi)核具體執(zhí)行的功能如下:(I)風量數(shù)據(jù)處理模塊，對采集的風量數(shù)據(jù)進行4點加權(quán)平均，以減少外界噪聲的干擾；(2)取平均模塊，由于本系統(tǒng)的風量信息變化速度不快，為提高測量精度，可先經(jīng)過上述內(nèi)容(I)的處理，再將其處理結(jié)果取平均，從而將結(jié)果作為某一時刻的測量值上傳給管理Agent，有效減少了冗余數(shù)據(jù)的傳輸；(3)各監(jiān)測Agent在工作時序上是并行的，監(jiān)測的最終結(jié)果送給主控Agent，有效提高系統(tǒng)運行效率。所述RF射頻模塊負責無線數(shù)據(jù)的收發(fā)，該模塊具有低功耗，穩(wěn)定性好，可以工作在315/433/868/915MHz/2.4GHz等多種頻率，射頻收發(fā)模塊用于無線通信接收監(jiān)測Agent廣播，從而實現(xiàn)對監(jiān)測Agent的識別，還可以實現(xiàn)監(jiān)測Agent和管理Agent的通信。所述存儲器是用于保存監(jiān)測的原始風量數(shù)據(jù)、指令以及接收的數(shù)據(jù)等。實施例3如圖3所示為管理Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，包括RF射頻模塊、存儲器、8051內(nèi)核和工業(yè)以太網(wǎng)接口。所述RF射頻模塊、存儲器和8051內(nèi)核都和實施例2中內(nèi)容相同。所述工業(yè)以太網(wǎng)接口:主干網(wǎng)通過工業(yè)級交換機為各個節(jié)點提供方便靈活的煤礦工業(yè)以太網(wǎng)接口。實施例4如圖4所示為GF型風流壓力傳感器供電電源電路圖。
權(quán)利要求1.一種多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括若干監(jiān)測Agent、若干管理Agent和一個主控Agent，每個監(jiān)測Agent負責測量煤礦巷道風量信息的變化和對測量的風量信息進行處理，管理Agent融合所有監(jiān)測Agent上傳的風量信息作為煤礦巷道風量信息是否穩(wěn)定的依據(jù)，然后管理Agent把融合的風量信息通過工業(yè)以太網(wǎng)接口上傳給主控Agent,主控Agent為帶有監(jiān)控管理軟件的計算機服務(wù)器,對來自管理Agent的風量信息進行分析，判斷煤礦巷道風量是否穩(wěn)定，當風量不穩(wěn)定時，主控Agent向局部通風機發(fā)送控制命令來控制局扇的轉(zhuǎn)速，同時通過設(shè)置密閉墻、風門、風窗等方式優(yōu)化通風系統(tǒng)風量分配，調(diào)節(jié)巷道的風量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)測Agent包括風流壓力傳感器、AD轉(zhuǎn)換模塊、8051內(nèi)核、RF射頻模塊和存儲器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述管理Agent包括工業(yè)以太網(wǎng)接口、8051內(nèi)核、RF射頻模塊和存儲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述主控Agent為帶有監(jiān)控管理軟件的計算機服務(wù)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述風流壓力傳感器為GF型風流壓力傳感器。
專利摘要一種多Agent的煤礦巷道風量信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括若干監(jiān)測Agent、若干管理Agent和一個主控Agent；每個監(jiān)測Agent負責測量煤礦巷道風量信息的變化和對測量的風量信息進行處理，管理Agent融合所有監(jiān)測Agent上傳的風量信息作為煤礦巷道風量信息是否穩(wěn)定的依據(jù)，然后管理Agent把融合的風量信息通過工業(yè)以太網(wǎng)接口上傳給主控Agent，主控Agent為帶有監(jiān)控管理軟件的計算機服務(wù)器，對來自管理Agent的風量信息進行分析，判斷煤礦巷道風量是否穩(wěn)定，當風量不穩(wěn)定時，主控Agent向局部通風機發(fā)送控制命令來控制局扇的轉(zhuǎn)速，同時通過設(shè)置密閉墻、風門、風窗等方式優(yōu)化通風系統(tǒng)風量分配，調(diào)節(jié)巷道的風量。
文檔編號E21F17/18GK203050794SQ20132004759
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者王春玲, 唐超禮, 曲立國, 黃友銳, 王小坡 申請人:安徽理工大學