本發(fā)明涉及控制參數(shù)智能分析決策，具體為一種硬巖掘進(jìn)用控制參數(shù)智能分析決策系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、巷道掘進(jìn)，作為煤礦開采流程中的核心環(huán)節(jié)，其掘進(jìn)效率的高低直接關(guān)乎煤礦的開拓速度、準(zhǔn)備工作的進(jìn)展以及煤炭開采的連續(xù)生產(chǎn)，在當(dāng)前煤炭工業(yè)迅猛發(fā)展的時(shí)代背景下，如何實(shí)現(xiàn)巖巷的高效快速掘進(jìn)已成為業(yè)界目前研究和解決的關(guān)鍵性技術(shù)難題；

2、然而，傳統(tǒng)的掘進(jìn)參數(shù)控制方法多依賴于人工經(jīng)驗(yàn)，這種方式不僅存在較大的誤差和不確定性，而且難以滿足現(xiàn)代掘進(jìn)作業(yè)對高效、安全的高標(biāo)準(zhǔn)要求。特別是在硬巖掘進(jìn)過程中，由于缺乏對硬巖狀態(tài)、機(jī)械狀態(tài)以及環(huán)境狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與動態(tài)控制調(diào)節(jié)，掘進(jìn)作業(yè)的效率往往受到限制，同時(shí)掘進(jìn)作業(yè)的危險(xiǎn)性也相對較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服背景技術(shù)中的缺點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種硬巖掘進(jìn)用控制參數(shù)智能分析決策系統(tǒng)，能夠有效解決上述背景技術(shù)中涉及的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種硬巖掘進(jìn)用控制參數(shù)智能分析決策系統(tǒng)，包括：

4、硬巖狀態(tài)監(jiān)測分析模塊，用于對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的硬巖狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測得到斷折掘進(jìn)評估值和強(qiáng)度掘進(jìn)評估值，由此對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的硬巖狀態(tài)進(jìn)行分析處理，得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)調(diào)控值；

5、機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測分析模塊，用于對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)械狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，由此對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行分析處理，得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)狀值；

6、環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測分析模塊用于對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的環(huán)境狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，由此對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行分析處理，得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的環(huán)狀值；

7、調(diào)節(jié)控制模塊，用于接收當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)調(diào)控值，并將其與存儲在云數(shù)據(jù)庫中的掘進(jìn)調(diào)控判定表進(jìn)行對照匹配分析，由此得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)調(diào)控等級，且得到的每個當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)調(diào)控值均對應(yīng)一個掘進(jìn)調(diào)控等級，同時(shí)將其與掘進(jìn)調(diào)控等級對應(yīng)的掘進(jìn)調(diào)控參數(shù)進(jìn)行匹配，得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)調(diào)控參數(shù)，還用于接收當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)狀值和環(huán)狀值，由此執(zhí)行對應(yīng)的調(diào)控處理，得到再次調(diào)節(jié)指令和終次調(diào)節(jié)指令，依據(jù)得到的再次調(diào)節(jié)指令和終次調(diào)節(jié)指令對掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)調(diào)控參數(shù)進(jìn)行再次調(diào)節(jié)和終次調(diào)節(jié)。

8、進(jìn)一步的，對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的硬巖狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，具體的操作步驟如下：

9、通過對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的硬巖圖像進(jìn)行獲取，得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的硬巖圖像，并從硬巖圖像中提取斷折特征信息，斷折特征信息包括斷折角向值、斷折位移值和斷折寬值，具體的分析為：通過測量斷折處上下兩點(diǎn)之間的直線距離，沿著斷折的行徑軌跡進(jìn)行測量得到斷折處的行徑軌跡長度，通過三角函數(shù)對斷折處的直線距離以及行徑軌跡長度進(jìn)行計(jì)算得到對應(yīng)斷折處的斷折角向值記為dz，通過行徑軌跡長度-直線距離得到對應(yīng)斷折處的斷折位移值記為wy，計(jì)算斷折處不同位置的左右兩側(cè)點(diǎn)之間的水平距離以得到斷折寬值記為kz；

10、提取斷折角向值dz、斷折位移值wy和斷折寬值kz的數(shù)值進(jìn)行歸一化處理，依據(jù)公式：得到斷折形值dp，其中，a1、a2和a3分別表示為斷折角向值、斷折位移值和斷折寬值的預(yù)設(shè)權(quán)值因子；

11、將斷折形值與預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間進(jìn)行比較分析，當(dāng)斷折形值大于預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間的最大值時(shí)，則將該斷折處判定為重?cái)?；?dāng)斷折形值小于預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間的最小值時(shí)，則將該斷折處判定為輕斷；當(dāng)斷折形值處于預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間之內(nèi)時(shí)，則將該斷折處判定為中斷值，統(tǒng)計(jì)被判定為重?cái)唷⑤p斷和中斷的數(shù)量并將其分別標(biāo)定為重?cái)嗔恐?、輕斷量值和中斷量值，提取三者的數(shù)值分別乘以對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)再相加得到斷折掘進(jìn)評估值；

12、通過從硬巖圖像中提取各種類硬巖圖像，同時(shí)統(tǒng)計(jì)各種類硬巖圖像的數(shù)量，得到各種類硬巖圖像數(shù)量值，并將其最大值對應(yīng)的硬巖種類標(biāo)記為目標(biāo)硬巖，并將目標(biāo)硬巖與存儲在云數(shù)據(jù)庫中的硬巖強(qiáng)度表進(jìn)行匹配分析，由此得到硬巖強(qiáng)度等級，同時(shí)與硬巖強(qiáng)度等級對應(yīng)的硬巖強(qiáng)度進(jìn)行匹配，由此得到目標(biāo)硬巖的硬巖強(qiáng)度值；

13、將硬巖強(qiáng)度值與預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間進(jìn)行比較分析，若硬巖強(qiáng)度值大于預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間的最大值時(shí)，將該硬巖強(qiáng)度值標(biāo)記為超強(qiáng)度值，將得到的超強(qiáng)度值與預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間的最大值進(jìn)行差值計(jì)算得到超強(qiáng)度差值，設(shè)定預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間的最大值對應(yīng)的預(yù)設(shè)系數(shù)，將超強(qiáng)度差值與對應(yīng)的預(yù)設(shè)系數(shù)進(jìn)行相乘計(jì)算得到強(qiáng)度掘進(jìn)評估值；

14、若硬巖強(qiáng)度值處于預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間之內(nèi)時(shí)，將該硬巖強(qiáng)度值標(biāo)記為中強(qiáng)度值，設(shè)定預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間對應(yīng)的預(yù)設(shè)系數(shù)，將中強(qiáng)度值與對應(yīng)的預(yù)設(shè)系數(shù)之間進(jìn)行相乘計(jì)算得到強(qiáng)度掘進(jìn)評估值；

15、若硬巖強(qiáng)度值小于預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間的最小值時(shí)，將該硬巖強(qiáng)度值標(biāo)記為正常強(qiáng)度值，設(shè)定預(yù)設(shè)的參考對比區(qū)間對應(yīng)的預(yù)設(shè)系數(shù)，將正常強(qiáng)度值與對應(yīng)的預(yù)設(shè)系數(shù)之間進(jìn)行相乘計(jì)算得到強(qiáng)度掘進(jìn)評估值。

16、進(jìn)一步的，對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的硬巖狀態(tài)進(jìn)行分析處理，具體的操作步驟如下：

17、通過提取當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的硬巖狀態(tài)信息中的斷折掘進(jìn)評估值和強(qiáng)度掘進(jìn)評估值數(shù)值，并將其分別標(biāo)定為djp和qjp，依據(jù)公式：得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的掘進(jìn)調(diào)控值yyt，其中，e表示自然常數(shù)，η1和η2表示為預(yù)設(shè)的權(quán)值因子。

18、進(jìn)一步的，對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行分析處理，具體的操作步驟如下：

19、通過對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)械狀態(tài)信息中的轉(zhuǎn)速值、異聲值和溫度值進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取，得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)械狀態(tài)信息中的轉(zhuǎn)速值、異聲值和溫度值，并將其分析標(biāo)定為msz、ysz和wpz，提取三者的數(shù)值進(jìn)行歸一化處理，依據(jù)公式：jzp＝[(msz+1.78)×μ1+(ysz+1.56)×μ2+(wpz+1.49)×μ3]×gp，得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)狀值jzp，其中，μ1、μ2和μ3分別表示轉(zhuǎn)速值、異聲值和溫度值的預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)，gp表示預(yù)設(shè)的修正因子。

20、進(jìn)一步的，對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行分析處理，具體的操作步驟如下：

21、通過對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的環(huán)境狀態(tài)信息中的環(huán)塵濃值、環(huán)濕值和環(huán)溫值進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取，得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的環(huán)境狀態(tài)信息中的環(huán)塵濃值、環(huán)濕值和環(huán)溫值，并將其分別標(biāo)定為fcd、syz和hwz，提取三者的數(shù)值進(jìn)行歸一化處理，依據(jù)公式：得到當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的環(huán)狀值hwp，其中，fcd*、syz*和hwz*分別表示參考環(huán)塵濃值、參考環(huán)濕值和參考環(huán)溫值，λ1、λ2和λ3分別表示環(huán)塵濃值、環(huán)濕值和環(huán)溫值預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)。

22、進(jìn)一步的，執(zhí)行對應(yīng)的調(diào)控處理，具體的操作步驟如下：

23、將當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)狀值代入對應(yīng)預(yù)設(shè)的取值范圍內(nèi)，設(shè)定不同的取值范圍分別對應(yīng)一個掘進(jìn)調(diào)控參數(shù)，并生成再次調(diào)節(jié)指令，依據(jù)再次調(diào)節(jié)指令對掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)調(diào)控參數(shù)進(jìn)行再次調(diào)節(jié)；

24、將當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的環(huán)狀值代入對應(yīng)預(yù)設(shè)的取值范圍內(nèi)，設(shè)定不同的取值范圍分別對應(yīng)一個掘進(jìn)調(diào)控參數(shù)，并生成終次調(diào)節(jié)指令，依據(jù)終次調(diào)節(jié)指令對掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)調(diào)控參數(shù)進(jìn)行終次調(diào)節(jié)。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

26、本發(fā)明，通過對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的硬巖狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過得到斷折掘進(jìn)評估值和強(qiáng)度掘進(jìn)評估值，對硬巖狀態(tài)進(jìn)行深入分析處理，進(jìn)而得到掘進(jìn)調(diào)控值，同時(shí)再對當(dāng)前監(jiān)測時(shí)段掘進(jìn)過程中的機(jī)械狀態(tài)信息和環(huán)境狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與分析，由此得到機(jī)狀值和環(huán)狀值，從而實(shí)現(xiàn)了不僅大大提高了掘進(jìn)作業(yè)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，而且為掘進(jìn)參數(shù)的動態(tài)調(diào)整提供了有力的數(shù)據(jù)支持；

27、通過根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測到的掘進(jìn)調(diào)控值，并將與云數(shù)據(jù)庫中的掘進(jìn)調(diào)控判定表進(jìn)行對照匹配分析，從而快速準(zhǔn)確地得到掘進(jìn)調(diào)控等級和對應(yīng)的掘進(jìn)調(diào)控參數(shù)，這種智能化的決策方式，從而實(shí)現(xiàn)了不僅減少人工操作的誤差和不確定性，而且能夠?qū)崟r(shí)適應(yīng)掘進(jìn)過程中的各種變化，提高了掘進(jìn)作業(yè)的效率和安全性；

28、通過根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測到的機(jī)狀值和環(huán)狀值執(zhí)行對應(yīng)的調(diào)控處理，生成再次調(diào)節(jié)指令和終次調(diào)節(jié)指令，對掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)調(diào)控參數(shù)進(jìn)行再次調(diào)節(jié)和終次調(diào)節(jié)，這種精細(xì)化的調(diào)節(jié)方式，從而實(shí)現(xiàn)了能夠確保掘進(jìn)機(jī)始終保持在最佳工作狀態(tài)，進(jìn)一步提高了掘進(jìn)作業(yè)的質(zhì)量和效率。