本文關(guān)鍵詞：基于PLC與組態(tài)軟件的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤礦是我國(guó)的重要工業(yè)能源,隨著礦企的不斷發(fā)展,煤礦安全問(wèn)題也日益凸顯,其中井下安全問(wèn)題一直是大家研究的重要課題。對(duì)井下瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行監(jiān)控早已成為保障煤礦安全生產(chǎn)的重要措施之一,故設(shè)計(jì)一套方便實(shí)用且滿足安全生產(chǎn)要求的井下瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是十分必要的。 本文所建立的煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)控系統(tǒng),其井下部分由PLC進(jìn)行控制,傳感器所采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)骄驴刂品终?在分站進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并由PLC執(zhí)行相關(guān)的程序,從而完成對(duì)各設(shè)備的有效控制；井上部分由組態(tài)軟件創(chuàng)建出監(jiān)控畫(huà)面,實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯?jié)舛鹊膶?shí)時(shí)監(jiān)控,上位機(jī)即可顯示當(dāng)前數(shù)據(jù),也可以供查詢歷史數(shù)據(jù)并打印所需內(nèi)容。 小波降噪和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法對(duì)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行預(yù)測(cè)是本文的一個(gè)重要部分。該算法首先利用小波分析強(qiáng)大的降噪濾波能力,對(duì)基于時(shí)間序列的現(xiàn)場(chǎng)瓦斯數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪濾波處理,運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在預(yù)測(cè)估值方面的優(yōu)勢(shì),采用降噪后數(shù)據(jù)對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,然后用現(xiàn)場(chǎng)最新數(shù)據(jù)代入經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)測(cè),得到預(yù)測(cè)結(jié)果。相比于傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)提升了測(cè)量精度、減小了設(shè)備的損耗和調(diào)節(jié)周期,有一定的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。 本文首先闡述了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)背景,分析了其發(fā)展的趨勢(shì)并指出現(xiàn)階段煤礦瓦斯監(jiān)控所存在的一些待解決的問(wèn)題。然后在說(shuō)明該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)硬件設(shè)備進(jìn)行選型,分析了PLC的主要模塊,設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)的通信方式,并重點(diǎn)介紹了運(yùn)用小波降噪和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行預(yù)測(cè),采用MATLAB軟件建立仿真模型進(jìn)行仿真。最后運(yùn)用組態(tài)王軟件建立監(jiān)控畫(huà)面,實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下瓦斯?jié)舛鹊膶?shí)時(shí)監(jiān)控。經(jīng)驗(yàn)證,本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)對(duì)瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)控具有確實(shí)的可行性,滿足煤礦安全生產(chǎn)的相應(yīng)要求。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯監(jiān)控 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) PLC 組態(tài)軟件
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD712;TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1. 緒論14-18
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題研究主要內(nèi)容16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 2 瓦斯?jié)舛缺O(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)18-22
• 2.1 系統(tǒng)概述18-19
• 2.2 系統(tǒng)工作原理19
• 2.3 總體設(shè)計(jì)方案19-20
• 2.4 系統(tǒng)功能與設(shè)計(jì)要求20-21
• 2.4.1 系統(tǒng)基本功能20
• 2.4.2 井下分站功能設(shè)計(jì)要求20
• 2.4.3 傳感器功能設(shè)計(jì)要求20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 3 基于小波降噪和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)方法研究22-38
• 3.1 目前瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)方法現(xiàn)狀22-23
• 3.1.1 常見(jiàn)瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)方法22
• 3.1.2 目前瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)方法的不足22-23
• 3.1.3 基于小波分析及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作面瓦斯?jié)舛阮A(yù)測(cè)方法原理23
• 3.2 小波分析的信號(hào)消噪處理23-25
• 3.3 瓦斯?jié)舛壬窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)研究25-36
• 3.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理25-29
• 3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的Matlab仿真程序設(shè)計(jì)29-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 4 瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)38-52
• 4.1 礦井的監(jiān)控要求38-39
• 4.1.1 礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)硬件要求38-39
• 4.1.2 礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則39
• 4.2 瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)的硬件總體方案研究39-41
• 4.3 可編程邏輯控制器41-43
• 4.3.1 PLC概述41
• 4.3.2 PLC的組成及工作原理41-43
• 4.4 礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的PLC硬件選型43-46
• 4.5 傳感器的選型46-49
• 4.6 本章小結(jié)49-52
• 5 瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)52-58
• 5.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)52-53
• 5.2 瓦斯檢測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)53-54
• 5.3 數(shù)據(jù)采集子程序設(shè)計(jì)54-55
• 5.4 超限報(bào)警子程序設(shè)計(jì)55-56
• 5.5 CAN通信子程序設(shè)計(jì)56-57
• 5.6 本章小結(jié)57-58
• 6 瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)58-82
• 6.1 組態(tài)王Kingview簡(jiǎn)介58-59
• 6.2 瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)其他主要軟件59-60
• 6.3 基于工業(yè)以太網(wǎng)的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)上位監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)60-65
• 6.3.1 KingOPCServer數(shù)據(jù)采集軟件配置60-61
• 6.3.2 KingHistorian實(shí)時(shí)/歷史工業(yè)庫(kù)配置61-65
• 6.4 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的建立步驟65-66
• 6.5 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)66-68
• 6.5.1 系統(tǒng)登錄界面66
• 6.5.2 瓦斯?jié)舛缺O(jiān)控畫(huà)面66-67
• 6.5.3 歷史數(shù)據(jù)曲線畫(huà)面67-68
• 6.6 上位監(jiān)控軟件與瓦斯預(yù)測(cè)算法程序的集成68-80
• 6.6.1 上位監(jiān)控軟件與瓦斯預(yù)測(cè)算法程序集成的原理68-70
• 6.6.2 OPC技術(shù)規(guī)范70-71
• 6.6.3 組態(tài)王中預(yù)測(cè)畫(huà)面編程71-80
• 6.7 本章小結(jié)80-82
• 7 總結(jié)與展望82-84
• 7.1 工作總結(jié)82
• 7.2 展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-87
• 致謝87-88
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果88

【參考文獻(xiàn)】

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10 劉健;劉澤功;馬俊楓;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的礦井瓦斯涌出預(yù)測(cè)系統(tǒng)及應(yīng)用研究[J];煤炭技術(shù);2008年11期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 徐竟天;基于ARM9嵌入式和工業(yè)以太網(wǎng)的礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)研究[D];西安科技大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：基于PLC與組態(tài)軟件的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：274403