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作者
王凯蔡炜垚高士伟陈新宇张雨晨
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单位
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学安全工程学院开滦(集团)有限责任公司国家矿山应急救援开滦队
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摘要
鉴于矿井巷网火灾烟流自由蔓延易造成人员窒息死亡的现状,分析了典型运输巷胶带或电缆火灾烟流的运移特征,探讨了风烟流快速隔离排出路径.提出了分布式联动通风设施的智能化调控方法,结合井下灾变环境和破坏效应融合了多源冗余技术,保障停电、压风破坏、通信中断条件下冗余组件间自动切换.构建了多元灾变信息交叉感知与态势研判模型,通信异常或中断时,按"远程控制+联动决策+自主决策"多重保险模式实现灾变联动.融合故障预测与健康管理(PHM),提高灾变联动系统综合可靠性.分析了系统可靠性影响因子,建立了故障树并转化为贝叶斯网络结构,按照正向分析确定了无冗余系统的可靠度为80.3%;贝叶斯反向推理供电、压风、通信模块导致系统故障的概率分别为40.6%,40.6%和20.3%;多重冗余条件下系统综合可靠度达97.3%.证明了系统冗余设计的必要性和可行性,为灾变风烟流应急调控技术装备的工程应用提供指导.
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关键词
火灾风烟流联动调控故障分析冗余设计可靠性
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基金项目(Foundation)
国家重点研发计划项目(2018YFC0808100);国家自然科学基金面上项目(52074278);中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室开发研究基金项目(SKLCRSM18X010);
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文章目录
1 矿井火灾风烟流联动调控系统设计
1.1 分布式联动调控系统设计
1.2 矿井火灾风烟流联动调控方案探讨
2 矿井火灾通风联动调控系统可靠性设计
2.1 风门的可靠性设计
2.2 动力系统的冗余设计与自动切换
2.3 多元信息交互方式的冗余设计
2.4 分布式监控系统的PHM模式
3 灾变联动系统可靠性的贝叶斯网络验证
3.1 灾变联动系统故障影响因子分析
3.2 灾变联动系统可靠性验证与结果分析
4 结 论
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引用格式
王凯,蔡炜垚,高士伟,陈新宇,张雨晨.矿井火灾风烟流应急调控系统联动可靠性研究[J].中国矿业大学学报,2021,50(04):744-754.