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作者：尹建辉;
单位：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司;渭南陕煤启辰科技有限公司;煤炭绿色安全高效开采国家地方联合工程研究中心;
摘要：目前煤矿瓦斯智能抽采管控系统存在以下问题：(1)系统功能局限于某一段流程管控，导致瓦斯抽采业务管理覆盖不全、措施落实不到位。(2)基于传统的“烟囱式”IT架构，导致子系统分散、数据利用率低、协同能力差，后期子系统融合代价大、系统扩展不便。(3)瓦斯抽采过程仍存在较多的人工环节，系统智能化、自动化能力还有待进一步提升。针对上述问题，设计了一种基于工业互联网架构的煤矿瓦斯智能抽采管控系统。基于发布/订阅模式开发了瓦斯抽采多源异构数据采集流程，促进了数据的解耦和共享，降低了系统复杂度，实现了瓦斯抽采管网数据、钻孔作业及轨迹数据、设备工况数据、达标评判数据等多源异构数据的统一采集。基于数字孪生技术，构建了三维抽采系统模型，达到了井上下抽采系统的立体化展示。基于规则引擎技术，根据订阅的Topic对经过消息中心处理后的传感器数据进行判断，可进行告警消息的推送，并将处理后的传感器数据存入数据库中，以实现瓦斯抽采达标评判的自动化、流程化运行。利用机器视觉视频分析技术识别钻杆根数，从而实现钻孔过程的钻杆根数（钻孔深度）的自动计数和钻孔工程的信息化管理，结合钻孔测量仪器，实现了钻孔轨迹左右、上下偏差分析及可视化。现场应用结果表明：瓦斯抽采相关管理人员通过查看瓦斯智能抽采管控系统软件，可实时快速地了解各抽采面抽采情况、抽采评判情况、钻孔工程施工情况、系统故障情况，提高了瓦斯抽采信息化和智能化管理水平。
关键词：工业互联网;煤矿瓦斯抽采;智能管控软件;机器视觉技术;数字孪生技术
基金资助：陕西省重点研发计划项目（2022GY-158）
