[发明专利]基于萤火虫算法的矿井井筒安全提升检测方法

摘要

本发明公开了一种基于萤火虫算法的矿井井筒安全提升检测方法，首先根据矿井井壁的特殊结构，采用温度传感器和压力传感器钻孔埋在矿井井壁的各个平面的不同位置进而对温度和压力进行实时监测，然后通过单总线方式将挂接在单总线电缆上的各个温度和压力传感器采集的数据传送到监测仪表RTU，最后监测仪表RTU收到数据后一方面显示在液晶显示器上另一方面转换成RS485数据送到RS232/RS485总线转换器，最终数据送到PC机上，进而送到上位机组态王软件并送到MATLAB软件的萤火虫算法模型，经过演算可以获得较准确的未来矿井井壁安全趋势。本发明采用先进的萤火虫算法对井壁温度和压力进行预测，大大提高了预测的快速性和准确性。

主权项

1.基于萤火虫算法的矿井井筒安全提升检测方法，其特征在于：基于远程监控技术，采用多路温度传感器和多路压力传感器测待检测区域的温度和压力大小，并采用单总线将温度和压力信号传送给监测仪表RTU，然后经监测仪表RTU处理后采用RS485总线经RS232/RS485总线转换器转换成PC机上能识别的RS232信号，进而经RS232总线送入上位机内置软件的萤火虫算法模型中，经过演算获得较准确的未来发展趋势预警，并将数据实时显示在上位机上，包括以下步骤：（1）根据待检测矿井的具体情况，设置几个检测平面，采用多路压力传感器模块分别检测不同待检测平面各点的压力大小，同时每个压力传感器模块附近分别配置温度传感器进行温度测量；（2）在所述上位机中，装有组态王软件和MATLAB软件，MATLAB软件用来对采集的数据通过萤火虫算法进行运算并对数据趋势进行预测，组态王软件用来时时显示这些数据代表的矿井井壁温度和压力的变化趋势，其中压力传感器包括轮辐荷重传感器、接入轮辐荷重传感器输出端的转化控制芯片DS2438，并将每个压力传感器挂接到单总线上，监测仪表RTU通过单总线采集多路温度传感器和多路压力传感器的数据； （3）在步骤（2）中所提及的轮辐荷重传感器与监测仪表RTU的通信任务中，监测仪表RTU中的CPU先输出一个地址信号通过单总线给转化控制芯片DS2438，由于每片转化控制芯片DS2438有唯一的64位序列号，如果它们接收到的地址与自己的序列号相匹配，则此片转化控制芯片DS2438发出一个应答，然后CPU就可以向应答的那片转化控制芯片DS2438发出命令请求轮辐荷重传感器转化的相应压力值，所述待检测点的压力大小通过如下公式计算出来：，式中I为轮辐荷重传感器转化的电流值，即为待检测点的压力大小，Current Register为当前电流寄存器中的值，RSENS为参考电阻，即外接电阻；同时各压力传感器对应位置的温度传感器检测的温度数据也有单总线送入监测仪表RTU中进行处理；（4）监测仪表RTU将采集的多路温度传感器和多路压力传感器的数据转换成RS485数据送到RS485总线上，RS485总线上的数据通过连接的RS232/RS485总线转换器转换成PC机能识别的电平，将数据经RS232总线送到上位机的RS232接口，随即送入上位机中的组态王软件并送到MATLAB软件的萤火虫算法模型中；（5）MATLAB通过萤火虫算法建立萤火虫算法模型，其数据是由监测仪表RTU采集得到的轮辐荷重传感器的电流计算得到的待检测点的压力值和温度传感器采集的温度值组成，通过萤火虫算法结合组态王软件进行演算可以获得较准确的未来发展趋势预警，对矿井井壁的温度和压力进行预测，并将数据实时显示在上位机上。