本文關(guān)鍵詞：煤層氣遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及智能排采算法研究

  更多相關(guān)文章： 煤層氣 數(shù)據(jù)采集 遠程監(jiān)控 預(yù)測

【摘要】：煤層氣由于具有高熱值和燃燒無污染等特點,受到多個國家的關(guān)注。煤層氣的開采過程中需要測量和記錄的數(shù)據(jù)比較多,合理地設(shè)計煤層氣排采數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)能夠提高煤層氣開采的效率和安全性,降低人員的勞動強度。本文設(shè)計了一套基于嵌入式系統(tǒng)和服務(wù)器的煤層氣排采遠程監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)實時顯示、排采控制和自動排采等功能。另外,為了合理地調(diào)控在各個煤層氣井投入的人力物力,并合理地選擇自動排采的方式,本文還研究了煤層氣的流量預(yù)測算法,并將算法融合到了煤層氣排采速率的控制中。本文的研究目的和意義是提高煤層氣排采的自動化程度和安全性、可控性,減少相關(guān)的資源成本,提高煤層氣產(chǎn)量。本文分析了煤層氣排采過程中的數(shù)據(jù)采集和排采控制的功能需求,提出了幾種基于嵌入式和遠程服務(wù)器的煤層氣排采遠程監(jiān)控系統(tǒng)方案,在綜合分析和比較了幾套方案的優(yōu)缺點之后,確定了一套最優(yōu)方案,即基于數(shù)據(jù)采集節(jié)點、現(xiàn)場人機終端、GPRS模塊、遠程服務(wù)器和網(wǎng)頁端的遠程監(jiān)控方案。本文對該方案的軟硬件設(shè)計過程做了較為詳細的敘述。為了合理調(diào)控各個煤層氣井的投入,并合理地選擇自動排采的方式,本文用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行了大量樣本實驗,以獲得較好的流量預(yù)測效果。在實驗后,根據(jù)計算時長、數(shù)據(jù)采集時長等因素,確定了適合流量預(yù)測的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練參數(shù)和類型,并利用多元回歸和三種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測結(jié)果進行了對比。目前能將誤差均方差控制在比較小的范圍中,但預(yù)測結(jié)果還有待進一步的優(yōu)化。煤層氣排采除了數(shù)據(jù)監(jiān)控的需求外,還有自動排采的需求,本文采用PID控制和煤層氣流量預(yù)測相互結(jié)合的煤層氣智能排采方案,將流量預(yù)測值作為PID控制輸出的重要參考。本文設(shè)計的煤層氣排采遠程監(jiān)控系統(tǒng)在實際使用過程中證實可以較好地滿足功能需求,為數(shù)據(jù)分析記錄人員和現(xiàn)場巡井人員減小了工作量,提供了方便,本文所采用的PID控制結(jié)合流量預(yù)測的智能排采方案也能對排采過程起到預(yù)期的效果。煤層氣的流量預(yù)測基本可以滿足實際應(yīng)用所需的準確程度。
【關(guān)鍵詞】：煤層氣 數(shù)據(jù)采集 遠程監(jiān)控 預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE938
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡介11-12
• 1.3 相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國內(nèi)外煤層氣開采概況12
• 1.3.2 國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)概況12
• 1.3.3 國內(nèi)外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概況12-13
• 1.3.4 國內(nèi)外計算智能概況13-14
• 1.4 研究內(nèi)容和論文組織結(jié)構(gòu)14-17
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.4.2 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 系統(tǒng)功能分析和方案設(shè)計17-22
• 2.1 煤層氣排采工藝17-19
• 2.2 系統(tǒng)方案及優(yōu)缺點分析19-20
• 2.3 最終方案確定20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計22-31
• 3.1 數(shù)據(jù)采集節(jié)點硬件設(shè)計22-23
• 3.2 現(xiàn)場人機終端硬件設(shè)計23-25
• 3.3 遠程數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計25-28
• 3.4 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計28-29
• 3.5 本章小結(jié)29-31
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計31-45
• 4.1 數(shù)據(jù)采集節(jié)點軟件設(shè)計31-36
• 4.2 現(xiàn)場人機終端軟件設(shè)計36-39
• 4.3 服務(wù)器端軟件設(shè)計39-41
• 4.4 自動排采算法設(shè)計41-44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第五章 流量預(yù)測算法設(shè)計45-71
• 5.1 煤層氣流量預(yù)測算法概述45-47
• 5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)47-57
• 5.2.1 時間間隔1分鐘的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本實驗48-55
• 5.2.2 時間間隔1小時數(shù)據(jù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本實驗55-57
• 5.3 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)57-61
• 5.4 自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)61-63
• 5.5 多元回歸63-67
• 5.6 使用實驗確定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)展示預(yù)測結(jié)果67-70
• 5.7 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-74
• 6.1 總結(jié)71-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻74-77
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果77-78
• 致謝78

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 袁梅;李希建;李波波;馬科偉;;貴州省煤層氣資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析探討[J];礦山機械;2008年20期

2 王梅;關(guān)尼亞;;變“廢”為寶惠民生——遼寧省深入開展遼北煤層氣整裝勘查開發(fā)工作側(cè)記[J];國土資源;2011年06期

3 ;煤層氣的開發(fā)[J];煤質(zhì)技術(shù);1995年01期

4 華;我國煤層氣資源豐富[J];同煤科技;1997年03期

5 孫茂遠,楊陸武,呂宣文;開發(fā)中國煤層氣資源的地質(zhì)可能性與技術(shù)可行性[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2001年11期

6 雷崇利;煤層氣資源類型的劃分[J];西安科技學(xué)院學(xué)報;2001年02期

7 黃稚達;中國煤層氣資源的開發(fā)與利用[J];中國礦業(yè);2001年01期

8 ;中美聯(lián)合開發(fā)寧夏煤層氣田[J];潔凈煤技術(shù);2001年01期

9 雷崇利;煤層氣資源類型劃分的討論[J];中國煤田地質(zhì);2002年01期

10 楊森叢;試論河北省煤層氣資源勘查與開發(fā)[J];中國煤田地質(zhì);2002年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王雙明;高新民;范立民;;陜西省煤層氣資源及開發(fā)前景[A];高產(chǎn)高效煤礦建設(shè)的地質(zhì)保障技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集·2009[C];2009年

2 黃曉明;F.Andrew;莫日和;王洪洲;林亮;;安徽宿州蘆嶺礦區(qū)煤層氣生產(chǎn)條件分析[A];2011年煤層氣學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2011年

3 吳艷艷;秦勇;劉金鐘;王愛寬;;金屬元素/礦物對煤層氣形成與演化的影響[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會第13屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

4 別玉平;李礦明;;河南省部分礦區(qū)煤層氣生成、演化及儲集的影響因素分析[A];瓦斯地質(zhì)與瓦斯防治進展[C];2007年

5 劉軍;易丹;;論地面開采煤層氣對環(huán)境的影響及防護[A];2013年全國地質(zhì)勘探發(fā)展與應(yīng)用暨深部地質(zhì)鉆探技術(shù)論壇論文集[C];2013年

6 高新民;苗金祥;林宗虎;張興先;;陜西省煤層氣資源開發(fā)建議[A];高產(chǎn)高效煤礦建設(shè)的地質(zhì)保障技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集·2009[C];2009年

7 張新民;鄭玉柱;武彩英;;中國煤層氣資源分布區(qū)劃[A];煤田地質(zhì)與可持續(xù)發(fā)展——中國煤炭學(xué)會、中國地質(zhì)學(xué)會煤田地質(zhì)專業(yè)委員會2001年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2001年

8 王勃;李景明;趙慶波;王紅巖;劉洪林;;甘肅省煤層氣資源分布特征及勘探開發(fā)建議[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與實踐[C];2007年

9 韓俊;鄧光明;朱長生;肖正輝;邵龍義;;重慶松藻礦區(qū)煤層氣資源評價[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與實踐[C];2007年

10 湯振清;孫文潔;王懷洪;牛妍;郭建萍;;利用綜合測井方法評價煤層氣資源[A];山東地球物理六十年[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 畢家立;世行注資晉煤回收煤層氣[N];中國化工報;2004年

2 蘇民;煤層氣綜合利用收效大[N];經(jīng)濟日報;2005年

3 本報記者 王健生;我國鼓勵綜合開采煤層氣資源[N];中國改革報;2007年

4 朱軍平;外資企業(yè)搶灘我國煤層氣[N];中國改革報;2007年

5 記者 沈強;煤層氣鼓勵政策紛紛出臺[N];中國經(jīng)濟導(dǎo)報;2007年

6 李麗靜;河南明年30%的煤層氣將被抽采[N];中國礦業(yè)報;2006年

7 相曉冬;煤層氣液化技術(shù)點燃民資商業(yè)計劃[N];中國企業(yè)報;2007年

8 記者 戴恩國;沈陽市著手開發(fā)480億m~(3)煤層氣資源[N];中國冶金報;2007年

9 鄺曄;河南省煤層氣公司揭牌[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報;2007年

10 楊堅;中加合作開發(fā)安徽煤層氣[N];中國國土資源報;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鄭得文;煤層氣資源儲量評估方法與理論研究[D];浙江大學(xué);2007年

2 呂曉嵐;基于可持續(xù)發(fā)展的我國煤層氣資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2010年

3 吳艷艷;煤層氣生成過程中的礦物/金屬元素催化作用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

4 李金珊;津巴布韋卡魯盆地煤層氣資源表征及評價研究[D];北京科技大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 盧海鵬;基于GIS的煤層氣管道巡檢系統(tǒng)服端的設(shè)計與實現(xiàn)[D];山西大學(xué);2015年

2 王娜;基于GIS的煤層氣資源評價信息系統(tǒng)[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 方義;煤微觀結(jié)構(gòu)重構(gòu)及煤層氣運移的LBM模擬[D];江南大學(xué);2016年

4 朱楓;煤層氣遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及智能排采算法研究[D];浙江理工大學(xué);2016年

5 劉超;俄烏哈三國煤層氣資源評價及開發(fā)有利區(qū)預(yù)測[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2012年

6 王曉永;黑龍江省依蘭礦區(qū)煤層氣資源特征研究[D];吉林大學(xué);2012年

7 劉亞姣;勃利盆地煤層氣資源評價[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

8 馬玉濤;煤層氣電泵排采回流補液裝置的設(shè)計[D];中國石油大學(xué)（華東）;2013年

9 楊濤;超臨界CO_2抽提對煤的改性實驗研究[D];太原理工大學(xué);2010年

10 郭曉曉;交通載荷作用下PE煤層氣管道安全性研究[D];重慶科技學(xué)院;2015年

，

本文編號：892965