Nghiên cứu thiết kế xây dựng hệ thống quan trắc trực tuyến và ứng dụng kỹ thuật lôgic mờ trong cảnh báo hiện tượng than tự cháy mỏ hầm lò

Trong khai thác than hầm lò, hiện tượng than tự cháy nội sinh luôn tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản, đồng thời làm gián đoạn sản xuất. Các phương pháp quan trắc và cảnh báo truyền thống tại Việt Nam còn hạn chế, chủ yếu là thủ công và thiếu tính tổng thể, hiệu quả chưa cao. Nhận thức rõ tầm quan trọng của việc phòng ngừa rủi ro này, nghiên cứu này đề xuất thiết kế và xây dựng một hệ thống quan trắc trực tuyến tiên tiến, tích hợp kỹ thuật lô gic mờ, nhằm cung cấp khả năng giám sát và cảnh báo sớm, chính xác diễn biến than tự cháy, góp phần nâng cao an toàn và hiệu quả trong hoạt động khai thác mỏ hầm lò.

Các nhà nghiên cứu, kỹ sư khai thác mỏ, chuyên gia tự động hóa và điều khiển, cũng như các nhà quản lý an toàn trong ngành công nghiệp khai khoáng.

Nghiên cứu này giải quyết vấn đề cấp bách về nguy cơ than tự cháy trong các mỏ hầm lò, một hiện tượng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng và đòi hỏi giải pháp phòng ngừa hiệu quả. Tình hình cháy nội sinh ngày càng gia tăng cùng với điều kiện khai thác khó khăn đã đặt ra yêu cầu bức thiết về một hệ thống cảnh báo sớm, đáng tin cậy. Bài báo trình bày chi tiết về việc thiết kế và xây dựng một hệ thống quan trắc trực tuyến tích hợp kỹ thuật lô gic mờ để theo dõi và cảnh báo diễn biến than tự cháy. Hệ thống được phát triển bao gồm các thành phần chính như thiết bị đo nhiệt độ vỉa than, hàm lượng khí CO và O2, mạng truyền thông Ethernet vòng hiện đại, và trung tâm giám sát cảnh báo sử dụng phần mềm SCADA (WinCC Pro kết hợp Scikit-fuzzy). Điểm nhấn của nghiên cứu là ứng dụng kỹ thuật lô gic mờ, sử dụng các biến đầu vào như nhiệt độ, khí CO và O2, để xử lý thông qua quá trình mờ hóa, tập luật (gồm 27 luật) và suy diễn mờ (Max-Min), cuối cùng giải mờ để đưa ra các mức cảnh báo cụ thể từ "rất thấp" đến "cao". Cách tiếp cận này mang lại khả năng phân tích linh hoạt và gần gũi với nhận thức con người, giúp đưa ra cảnh báo kịp thời, chính xác hơn so với các hệ thống truyền thống. Giá trị ứng dụng của hệ thống là rất lớn, giúp giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản, nâng cao an toàn lao động và hiệu quả khai thác, đồng thời thể hiện sự tích hợp công nghệ hiện đại vào lĩnh vực khai thác mỏ hầm lò, đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp khai khoáng.