一、煤矿风机监控系统的开发与应用（论文文献综述）
杨琦[1]（2021）在《煤矿井下局部通风机智能调控系统研究》文中研究说明通风系统被认为是矿井的“血液循环系统”,是保障矿井安全和生产的重要基础。局部通风机作为通风系统的重要组成部分,它在井下的运行情况直接影响煤矿的安全生产。本文针对局部通风机长期处于工频运行状态,无法根据井下环境自动调节风量,进而造成大量电能浪费的问题,提出了一种煤矿井下局部通风机智能调速策略,同时设计了局部通风机调控系统,实现井上工作人员远程对局部通风机进行监控,使得煤矿井下通风监控系统的自动化水平进一步提高。主要研究内容如下:（1）为了解决风机需风量大小无法估测的问题,本文应用人工神经网络,构建了Elman神经网络对局部通风机需风量的预测模型,采用改进的遗传算法对Elman网络的权值和阈值进行优化,通过对下一时刻需风量的预测,为通风机智能调速提供数据支持。（2）通过上一时刻预测的需风量与传感器采集的当前风量对比,求出风量误差和误差率,利用模糊控制理论算法设计了风量的模糊控制器,同时结合变频调速技术使得局部通风机实现自主决策启停,有效的解决了风机“一风吹”的问题。（3）为了实现所提出的煤矿井下局部通风机智能调控系统,选用ARM+Linux组成嵌入式平台,通过搭建交叉编译工具链、BootLoader、Linux内核与根文件系统以及井上井下数据互传通路的网络设备驱动设计,为局部通风机控制系统运行提供环境保障。（4）利用组态软件设计了局部通风机监控系统,实现井上工作人员和监控系统的人机对话,应用Modbus/TCP通讯协议实现井下集控单元与监控系统的数据交互。实验测试表明,该系统能有效的实现通风机的智能调控功能,为推动井下通风系统的智能化和自动化提供了一定的方法指导。
冯相旭[2]（2021）在《基于物联网的矿井通风机监控与故障诊断系统研究》文中提出煤炭是我国的主要基础能源,其安全生产关乎国计民生、经济以及社会稳定等重大问题。煤矿主通风机作为煤矿最主要的通风设备,它的安全、可靠运行极其重要,研究构建它的监控与故障诊断系统,具有重要应用价值。论文主要工作如下:1)提出了基于Io T的矿井通风机监控与故障系统框架。首先根据煤炭行业相关国家标准,对系统监测的主要参数、系统软件主要功能进行了需求分析。其次,从系统体系结构、网络结构两个角度,提出了基于物联网的矿井通风机监控与故障系统层次框架。该框架充分考虑了系统伸缩性和保护已有系统,可根据大中小用户需求灵活配置,选择性应用各功能性子系统,具有良好的适应性和经济性。最后,论述了系统关键技术。2)研究了基于PLC的矿井通风机监控系统的设计与实现。它包括PLC下位机测控系统和基于MCGS的矿井通风机监控上位机软件系统。PLC下位机测控系统的设计主要包括主要硬件选型、PLC模块组态设计、PLC监控下位机软件设计。硬件设计主要有PLC的选型,相关模块的选型以及传感器选择,根据分析需求,选择好合适的器件。软件编程设计主要包括通风机控制程序、实时监测程序以及报警程序设计三部分内容。基于MCGS的矿井通风机监控上位机软件系统设计,涉及到多组数据的读取与实时显示。首先必须设置与下位机PLC的通讯,通过驱动模块采集PLC内部CPU的相关采样值。上位机系统设计中涉及到数据采集,动画制作、控制流程的编写、模拟设备的连接、报警指示、通风机电气参数曲线实时显示与风压风量曲线显示等多项组态设计。3)研究了基于振动信号的矿井主通风机故障诊断系统的硬件、软件设计与实现。首先研究了矿井主通风机故障诊断总体框架,以及风机各种典型故障和故障特征表。在此基础上,对硬件系统进行了详细设计,包括系统硬件原理设计、硬件主要单元设备选型、振动传感器安装部署等;在软件方面,基于Lab VIEW虚拟仪器开发平台,设计开发了矿井主通风机故障诊断系统软件。本文研制的基于物联网的矿井通风机监控与故障诊断系统已成功应用于多个矿井,满足应用要求。该论文有图59幅,表15个,参考文献97篇。
陈帅[3]（2020）在《基于Web技术的金川公司三矿区通风管理系统研究》文中研究指明在我国矿山安全研究领域,矿井通风技术的研究比较薄弱,尤其是在矿井通风系统实时监测与井下通风动力装置和通风构筑物远程智能化控制技术方面更为落后。在实际的矿井生产中,矿井通风系统主要靠现场经验进行调节,存在自动化和智能化程度低,瓦斯浓度、粉尘浓度和CO浓度等重要灾变参数采集不及时,通风设备远程集中控制和运行状态参数动态监测显示技术不先进等问题。在智能化迅速发展的背景下,发展智能通风系统是矿山实现少人化、无人化的必由之路。本文通过对国内外矿井智能通风系统研究现状及发展趋势的分析,结合金川公司三矿区通风系统现状,梳理了通风管理系统的总体需求,提出了通风管理系统模块化设计及各模块实现功能需求,设计了主要通风机远程监测控制模块、辅助通风机远程监测控制模块、局部通风机远程监测控制模块、自动化风门远程监测控制模块、自动化风窗远程监测控制模块、风墙远程监测模块等六大功能模块,采用了 B/S架构设计和Java语言开发,前台采用Bootstrap、Layui、Bootstrap Table、Thymeleaf 等技术布局显示,服务端采用 Spring Boot、Mybatis-Plus、Shiro、Druid、WebSocket等技术搭建,数据库选用SQL Server 2008,完成了基于Web技术的金川公司三矿区通风管理系统的设计与功能实现。并通过工程应用,实现了金川公司三矿区部分通风设备的远程监测控制,包括:主要通风机的远程监测控制、0#辅助通风机的远程监测控制和1150m水平内9台局部通风机的远程监测监控。图[41]表[31]参[71]
雷声媛,邵瑞[4]（2020）在《基于嵌入式处理器的煤矿主扇风机控制系统设计》文中研究指明为提高对煤矿主扇风机的自动化控制能力,设计基于嵌入式处理器的煤矿主扇风机控制系统。系统主要由AD信息采集模块、总线控制模块、上位机通信模块、嵌入式调度模块和集成信息处理模块等结构构成,并采用人机交互技术进行控制过程中的指令交互和程序加载。以嵌入式集成处理器作为控制核心芯片构建主控模块;在AD信息采集模块中设置8通道同步采样模式,并结合ZigBee组网方案构建网络通信协议;采用嵌入式交叉编译技术进行程序编译,在MCU控制单元进行煤矿主扇风机APP控制,形成智能控制平台,并设计接口程序实现控制指令的远程传输,完成系统的集成设计。测试结果表明,采用该系统进行煤矿主扇风机控制的控制精度较高、稳定性良好,且系统具有很好的人机交互能力,证明该系统具有明显的应用优势。
邵磊[5]（2020）在《矿井综合信息化设计》文中研究指明煤炭安全生产管理是一个系统工程,不仅包括相关文件制度、现场管理、制定各种安全预案,监测监控、信息化系统的研究和应用,更需要将所有相关内容、方案和各个环节进行有机组合,建立安全生产管理联控联动体系,提高防范各类事故发生的能力和应急处置能力,从而实现安全生产的目的。本课题根据五沟煤矿综合自动化网络控制系统研究需求,以重要车间、工作场所实现信息化控制为目标,对该矿的综合信息化系统进行了设计和研究。通讯网络是信息化系统的基础,本课题首先设计了综合信息网络平台。该设计的目标是建立运行可靠、储存量大、功能较多、方便员工自我维护、系统相对稳定的传输网络,以满足矿区重要场所、车间的各项控制、自动化、无人值守、数据传输、语音交换、员工生活等要求,为矿区的安全生产提供可靠有效的通信保证。然后对信息显示系统进行设计,包括实现调度所对井下各个生产环节、重要场所、进行实时监控,实现包括作业现场视频图像实时监控画面、管理信息实时数据、系统中历史数据、监控信号源数据和计算机信息等多种数据的显示,以及生产现场各种信号数据和计算机图文信号进行多屏互动显示和分析。可以为矿井安全生产、管理提供实时和可靠的数据。最后,对通过集控的设计改造,实现压风机房热回收集控系统、井下运输皮带集控系统、井下大泵房集控系统及井下变电所电力监控系统的集控,地面调度所能够对井下运输皮带、排水设施、井下中央变电所、采区变电所和地面抽风机房、压风机房进行集中控制,井下各生产场所和系统可以实现减人撤人的目的,地面调度所监控中心可根据现场情况起停设备,实现全矿的管控一体化。该论文有图29幅,表11个,参考文献81篇。
曹怀轩[6]（2020）在《基于Ventsim的复杂通风系统优化及监测预警研究》文中指出通风系统是矿井主要生产系统之一,安全高效和经济的通风系统对于矿井安全生产具有重要保障作用。随着矿井开采区域的和开采水平的延深,矿井通风系统也处于不断变化过程中。东滩煤矿现代化程度较高,自上世纪80年代建井以来,始终保持高产高效的生产水平,开采深度大、开采范围广,通风路线多,通风系统愈加复杂。为了解决复杂通风系统存在的问题,提高通风系统监测预警水平,本文采用理论分析、现场实测、仿真模拟等多种研究方法开展基于Ventsim的复杂通风系统优化及监测预警研究。首先,通过分析通风系统风流流动规律、网络解算原理及复杂风网特点,对复杂通风网络优化基础理论进行了分析,对通风系统风网的可靠性理论进行了研究。进行了东滩煤矿全矿井通风阻力测定,明确了复杂通风系统存在的主要问题,主要包括存在“之”字型回风、部分巷道段因年久失修阻力较大、回风段阻力所占比重偏高、供风路线过长等;然后,采用Ventsim三维通风仿真系统软件建立了东滩煤矿通风系统三维仿真模型,通过仿真模拟计算了东滩煤矿通风系统各优化方案的结果,大大缩短了网络解算时间,并实现了通风现状的三维动态可视化,通过对各方案的经济技术对比,确定了最佳优化方案:减少“之”字型回风,对东翼第一回风巷和东翼第二回风巷的高阻巷道段进行扩刷,同时,调整东翼第一回风巷与东翼第二回风巷下风侧巷道为三回路巷道。最后,考虑复杂通风系统的整体复杂性,提出了安全分区方法,将东滩煤矿通风系统划分为五个安全分区;在安全分区基础上,对关键分支选取方法进行了研究,通过对矿井通风系统逻辑分析,确定了 20条关键分支巷道;采取现场布点监测的方法,通过MATLAB对数据进行拟合,基于可靠性理论研究中风量正态分布特点,确定了关键分支关键测点的预警指标值,对安全监控系统进行了升级改造和应用。本文研究成果能够为矿井安全生产提供技术保障,对于推动复杂通风系统网络优化和监测预警研究具有一定的现实及理论意义。
王畅[7]（2020）在《基于自适应PID的风机变频调速系统》文中指出国务院印发《中国制造2025》,提出坚持绿色发展、结构优化等基本方针。煤矿企业在我国当前环境下应结合发展现状,寻求更加持久高效、绿色的发展。矿井通风是煤矿企业安全生产的重中之重。作为大型的高耗能设备,矿井通风机长期处于低效率的运行状态。随着矿井采掘装备的升级,矿井开采走向深部,井下通风系统日趋复杂,矿井通风机常出现喘振等问题。为了改变现状,本文在分析国内外矿井通风技术,总结当前常用的一些调速办法的基础上,以杨庄煤矿东风井通风机变压变频调速模型为研究对象,采用自适应模糊PID控制器实现矿井通风量自动调节,让风机稳定运行的同时提高工作效率。风机的异步电动机是一个多变量系统,在计算机仿真软件中建立与实际现场相同的数学模型较为困难。为解决这一问题,本文通过将三相静止坐标系转化为两相静止坐标系,进而推导出两相旋转坐标系下异步电机数学模型,给出了电压、磁链和电磁转矩方程。提出应用统一快速调制SVPWM算法解决了两电平SVPWM调制算法需要经过扇区判断,查表和时间计算等多重步骤的问题。该算法直接计算出三相桥臂的开关时刻,简化了算法的复杂度,提高了运行效率。在MATLAB软件下对统一快速算法进行仿真,得出基于统一快速调制算法的SVPWM调制算法与传统SVPWM算法波形相同,在作用于两电平逆变器时,统一快速调制算法可以在进行更少计算量的同时达到传统SVPWM算法的效果。通过对研究对象所抽象成的数学模型进行仿真,建立的模型在仿真过程中实现了对转矩分量与定子电流励磁分量的精确解耦,实现了把复杂的非线性问题转化成线性问题考虑。本文分析了自适应模糊整定PID控制原理。通过坐标变化和电压空间矢量的技术,运用MATLAB软件搭建了矢量控制的异步电机变频调速模型。在该模型上分别进行PID控制器、模糊控制器的设计仿真和自适应模糊PID控制器。得出了PID控制结构简单,鲁棒性和适应性较强。但参数整定过于繁杂,往往整定不良、性能欠佳。模糊控制适用于非线性、时变、滞后、模型不完全的系统,不依赖于被控对象的精确数学模型,具有较好的鲁棒性、适应性和容错性。自适应模糊PID控制结合两者的优点,既不依赖于被控对象精确的数学模型,也不存在参数难以整定的问题,可以提高小时滞系统的动态性能。最后,把本文设计的风机变频调速系统应用于杨庄煤矿现场,分析了杨庄煤矿的通风状况,计算综采工作面的所需风量并统计全矿井所需要的通风量。依照所统计的所需通风量和负压值,对风机特征点进行绘制并对风机进行选型计算。利用可编程控制技术、组态技术、传感器技术设计了以西门子S7-400H系列PLC为核心控制器,以硬件冗余的方式搭建的监控风机运行状态的系统。将该系统通过所安设的传感器来采集风量、负压等数据到可编程逻辑控制器,按照设计好的控制模型进行处理,得到的频率数据传输至变频器,进而控制风机电机,实现风量的自动调节。同时,通过可编程逻辑控制器与上位机进行的通信,将实时所采集的各种数据上传至上位机中,由上位机设置的控制键对全系统进行控制。从实验结果得知,该系统的响应迅速,稳态性能优异,具有一定的抗干扰能力,可以满足实际控制要求。该论文有图47幅,表6个,参考文献76篇。
王成[8]（2020）在《基于自动化监控子系统对煤矿中乏风及涌水余热回收的应用研究》文中研究表明随着国家节能减排政策的推进及煤矿环保要求的提高,煤矿低温余热资源回收利用引起了煤炭企业的重视,尤其是矿井乏风,由于其风量大,风温稳定,相对湿度大,蕴含着大量的低温热能,是具有极高利用价值的余热资源,利用热泵从矿井乏风中提取热量,可以用来解决煤矿建筑物供暖、井口防冻和洗浴用热的问题。榆树坡煤矿采用乏风与涌水余热利用作为基峰热源+燃气锅炉为调峰热源的双源供热模式,该系统设计采用最大限度地利用矿井废热和余热资源,实现矿井全年卫生洗浴热水制备、冬季井口防冻保温、冬季建筑供暖。本文设计了一套基于西门子PLC和Win CC的余热综合利用自动化监控子系统。通过该自动化监控子系统,在调度室实现24小时远程实时监控;通过室外温度、乏风取热器前后压差自动控制乏风热泵喷淋系统进行反冲洗作业;通过温度变化,自动调节电动调节阀进行水箱温度控制;根据建筑室外和室内的多点温度平均值,调节建筑供暖;当系统全负荷工作时不能满足供热要求时应自动提供控制信号和信息给锅炉监控子系统,并启动蒸汽供热阀门补热。该系统已成功应用,而且运行效果良好,实现了乏风和涌水余热的综合利用,取得了较好的经济效益和环境效益。
鲍乾坤[9]（2020）在《矿井压风机热能回收及自动监控系统的研究与应用》文中提出压风机作为矿井生产的重要设备在运行期间会释放大量的热量,矿井一般很少利用这些低温余热资源,而是将余热直接排放大大气中,不仅造成了资源的浪费,而且会导致严重的热污染、噪音污染。同时,煤矿工业场地存在洗浴热水和建筑采暖等用热需求,通常采用燃煤锅炉供热,煤炭消耗量大,在燃煤过程中向周围环境排放了大量的废气,造成环境污染。为了满足矿井大量的热需求,降低能耗,取消压风机岗位工,矿井压风机热能回收利用及自动监控就成了迫切的需要。本文以矿井压风机为研究对象,对矿井压风机系统的热能回收系统和自动监控方面展开研究,主要研究内容如下:（1）对离心式压风机的热能回收进行可行性分析,分析离心式压风机的工作原理、功耗特点,计算其可回收热能,将可回收的热能主要用于洗浴热需求,分析计算回收热能可满足的使用人数。同时考虑主要的耗能设备,计算额外增添设备所消耗的能量。最后分析计算矿井压风机热能回收系统的回收效率。（2）对矿井压风机热能回收系统进行设计,根据实际工况条件,采用两次热交换系统的设计方式,第一次热交换用于实现热能回收,第二次热交换用于热能利用。分别设计热能回收系统、热能利用系统和辅助设备系统的结构和功能,分析系统设备的具体作用,并对关键设备进行选型。（3）对矿井压风机热能回收及自动监控系统进行硬件设计,根据实际需求分析需要的监控数据及意义,选择PLC作为监控系统的核心控制器。结合矿井压风机热能回收系统和热能利用系统的特点,分别分析并选取合理的PLC控制器、扩展模块及传感器设备,并设计对应的硬件接线。（4）对矿井压风机的自动监控系统进行软件设计,分别设计热能回收监测系统、压风机自动监测系统和恒压供水子系统的运行流程。建立S7-1200 PLC与触摸屏的通信。并分别利用博图和Intouch软件设计现场监控界面和远程监控界面,实现矿井压风机系统的自动监控。
宋瑞[10]（2019）在《矿井主通风机监控及故障诊断专家系统研究》文中研究指明矿井主通风机作为煤矿通风系统的关键环节之一,它的稳定运行是矿井安全生产、合理通风的保证。矿井主通风机出现异常,不仅会给企业造成巨大的经济损失,严重的还会危及井下工作人员的生命安全。基于这种情况,如何对矿井主通风机故障进行及时有效的诊断,并快速处理出现的问题就显得非常重要。本文通过对主通风机结构组成、工作原理等内容的分析和对煤矿的实地调研,对主通风机监控系统所需的监测参数及故障案例进行收集整理,确定了设备的主要故障类型、故障发生原因以及各类故障之间的逻辑关系,并以此为依据建立了主通风机故障树。最后通过故障诊断分析,建立了基于模糊推理的主通风机故障诊断方法。我们结合煤矿主通风机监控及故障诊断需求,建立了系统功能模型,用以分析系统在监控和故障诊断中任务调用以及数据信息的传递。同时建立了专家系统结构模型以及基于Web的系统信息架构。最后,采用Access关系数据库+组态王对矿井主通风机监控及故障诊断专家系统进行了开发实现,以便能改善和提高煤矿主通风机运行的安全性。本文主要研究和取得的成果如下:（1）主通风机故障树模型建立。在了解了主通风机结构组成及工作原理的基础上,通过在各煤矿的实地调研,对主通风机监控系统监测的参数和故障案例进行收集分析,确定主要故障类型及产生原因,并对各类故障之间存在的逻辑关系进行分析,分别建立了主通风机故障树、电机故障树以及励磁装置故障树。（2）主通风机故障诊断方法建立。在常见故障诊断理论分析的基础上,结合矿井主通风机实际运行情况,建立了基于模糊推理的主通风机故障诊断方法,并以主通风机转子故障为例验证该方法的可行性。（3）基于Web系统总体框架的建立。结合煤矿主通风机监控及故障诊断需求,确定系统的主要功能模块,建立了系统功能模型。然后通过分析系统在监控及故障诊断过程中的任务调用以及数据信息的传递过程,建立了专家系统的结构模型以及基于Web的三层信息架构。（4）系统分析设计及实现。根据不同煤矿用户的实际需求以及用户在系统使用过程中的活动流程,建立系统用例图及用户活动模型。根据系统各功能模块具体内容以及运行过程需求,采用Access关系数据库+组态王实现矿井主通风机监控及故障诊断专家系统的开发,并在陕西煤业韩城地区桑树坪矿进行实际应用开发和测试运行。
二、煤矿风机监控系统的开发与应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、煤矿风机监控系统的开发与应用（论文提纲范文）
（1）煤矿井下局部通风机智能调控系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 矿井局部通风机国内外研究现状 |
| 1.3 局部通风机系统现存问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 煤矿井下局部通风机需风量的预测 |
| 2.1 局部通风机系统概述 |
| 2.1.1 局部通风机及工作方式 |
| 2.1.2 局部通风机节能原理 |
| 2.2 局部通风机需风量预测研究 |
| 2.2.1 人工神经网络 |
| 2.2.2 建立Elman神经网络需风量预测模型 |
| 2.2.3 改进遗传算法优化Elman神经网络 |
| 2.3 局部通风机需风量的预测仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 局部通风机调速系统研究 |
| 3.1 模糊控制理论研究 |
| 3.1.1 模糊控制发展 |
| 3.1.2 模糊控制系统组成及基本原理 |
| 3.2 风量模糊控制器的设计 |
| 3.2.1 局部通风机风量调节方案 |
| 3.2.2 风量模糊控制算法的研究 |
| 3.3 局部通风机风量调节系统仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 局部通风机控制平台搭建 |
| 4.1 通风机运行硬件平台搭建 |
| 4.1.1 微控制器选型 |
| 4.1.2 Linux操作系统 |
| 4.2 建立交叉编译环境 |
| 4.3 目标机系统的搭建 |
| 4.3.1 移植Bootloader |
| 4.3.2 移植Linux内核 |
| 4.3.3 构建根文件系统 |
| 4.4 通信驱动的开发 |
| 4.4.1 数据通信接口 |
| 4.4.2 Linux网络设备驱动 |
| 4.4.3 DM9000 网络驱动程序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 局部通风机监控系统开发 |
| 5.1 上位机系统 |
| 5.2 局部通风机监控系统功能分析 |
| 5.3 监控系统界面设计及功能实现 |
| 5.3.1 用户登录模块 |
| 5.3.2 主监控界面开发 |
| 5.3.3 异常报警模块 |
| 5.3.4 数据历史曲线模块 |
| 5.4 上位机与下位机通讯 |
| 5.5 系统实验测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间成果 |
（2）基于物联网的矿井通风机监控与故障诊断系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景与意义(Background and Significance) |
| 1.2 国内外研究现状(Research Status) |
| 1.2.1 矿井通风机监控现状 |
| 1.2.2 矿井通风机故障诊断现状 |
| 1.2.3 发展趋势 |
| 1.3 论文研究内容(Thesis research content) |
| 1.4 论文结构(Thesis structure) |
| 2 基于物联网的矿井通风机监控与故障诊断系统框架 |
| 2.1 概述(Introduction) |
| 2.2 系统需求分析(System Requirements Analysis) |
| 2.3 系统总体框架(Overall system framework) |
| 2.3.1 矿山通风物联网 |
| 2.3.2 基于可编程控制器PLC的煤矿风机智能监控系统 |
| 2.3.3 基于振动信号的风机故障实时诊断系统 |
| 2.4 系统关键技术(System key technology) |
| 2.4.1 基于静压差的新型风量测量方法 |
| 2.4.2 机架式组合风机监控系统 |
| 2.4.3 基于ICA/SVM的煤矿主通风机故障方法 |
| 2.5 本章小结(Chapter Summary) |
| 3 基于PLC的矿井通风机监控系统 |
| 3.1 概述(Introduction) |
| 3.2 系统结构(System structure) |
| 3.3 主要硬件选型(Main hardware selection) |
| 3.3.1 PLC选型以及模块选择 |
| 3.3.2 传感器选型与电路设计 |
| 3.3.3 PLC冗余设计 |
| 3.3.4 实物展示 |
| 3.4 PLC模块组态设计(PLC module configuration design) |
| 3.4.1 CPU模块组态 |
| 3.4.2 通道组态 |
| 3.5 PLC监控下位机软件设计(The Software Design of PLC Monitoring Lower Computer) |
| 3.5.1 系统主程序设计 |
| 3.5.2 控制程序设计 |
| 3.5.3 监测程序设计 |
| 3.5.4 报警程序设计 |
| 3.6 基于MCGS的矿井通风机监控上位机软件子系统(The Software Subsystem of Mine Ventilator Monitoring Host Computer Based on MCGS) |
| 3.6.1 组态设计 |
| 3.6.2 实时数据库构造 |
| 3.6.3 用户界面编辑 |
| 3.6.4 系统运行效果 |
| 3.7 本章小结(Chapter Summary) |
| 4 基于振动信号的矿井主通风机故障诊断系统 |
| 4.1 概述(Overview) |
| 4.2 矿井主通风机故障诊断框架(Fault Diagnosis Framework for Mine Main Ventilator) |
| 4.2.1 煤矿主通风机的基本结构 |
| 4.2.2 矿井主通风机故障诊断框架设计 |
| 4.3 矿井主通风机典型故障及其特征表(The Common Fault and the Feature of Vibration Signals) |
| 4.3.1 转子不对中 |
| 4.3.2 转子不平衡 |
| 4.3.3 转子与静止件碰摩 |
| 4.3.4 转子支撑系统联接松动 |
| 4.3.5 转轴横向裂纹 |
| 4.3.6 油膜涡动和油膜振荡 |
| 4.3.7 风机典型故障特征表 |
| 4.4 矿井主通风机故障诊断子系统硬件设计与实现( Hardware Design and Realization of Fault Diagnosis Subsystem for Mine Main Fan) |
| 4.4.1 矿井主通风机故障诊断子系统硬件设计 |
| 4.4.2 矿井主通风机故障诊断子系统硬件实现 |
| 4.4.3 振动传感器的布置 |
| 4.5 矿井主通风机故障诊断子系统软件设计与实现(Design and Realization of Fault Diagnosis Subsystem Software for Mine Main Fan) |
| 4.6 系统应用效果(System Application Effect) |
| 4.7 本章小结(Chapter Summary) |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论(Conclusions) |
| 5.2 展望(Prospect) |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于Web技术的金川公司三矿区通风管理系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 通风系统现状及设计需求分析 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.2 矿井通风系统分析 |
| 2.3 矿井通风设备概况 |
| 2.4 通风系统存在的问题 |
| 2.5 系统设计总体需求分析 |
| 2.5.1 系统设计基本原则 |
| 2.5.2 系统设计目标 |
| 2.6 系统设计功能需求分析 |
| 2.6.1 主要通风机监测控制模块需求分析 |
| 2.6.2 辅助通风机监测控制模块需求分析 |
| 2.6.3 局部通风机监测控制模块需求分析 |
| 2.6.4 风门监测控制模块需求分析 |
| 2.6.5 风窗监测控制模块需求分析 |
| 2.6.6 风墙监测模块需求分析 |
| 2.6.7 其他功能需求分析 |
| 2.7 系统设计非功能需求分析 |
| 2.7.1 数据需求分析 |
| 2.7.2 安全需求分析 |
| 3 通风管理系统总体设计 |
| 3.1 系统采用的关键技术及环境配置 |
| 3.1.1 系统采用的关键技术 |
| 3.1.2 系统运行环境配置 |
| 3.2 系统总体架构设计 |
| 3.3 网络拓扑架构设计 |
| 3.4 系统功能结构设计 |
| 3.5 系统数据库设计 |
| 3.6 数据采集设计 |
| 3.6.1 安全监测监控系统 |
| 3.6.2 区域控制系统 |
| 3.7 主要通风机监测控制模块设计 |
| 3.8 辅助通风机监测控制模块设计 |
| 3.9 局部通风机监测控制模块设计 |
| 3.10 自动化风门监测控制模块设计 |
| 3.11 自动化风窗监测控制模块设计 |
| 3.12 风墙监测模块设计 |
| 4 通风管理系统功能实现 |
| 4.1 三维通风辅助决策系统 |
| 4.2 登录 |
| 4.3 系统管理 |
| 4.3.1 用户管理 |
| 4.3.2 角色管理 |
| 4.3.3 部门管理 |
| 4.4 设备管理 |
| 4.4.1 地理位置管理 |
| 4.4.2 模块参数管理 |
| 4.4.3 风机管理 |
| 4.4.4 通风构筑物管理 |
| 4.5 远程监测及控制 |
| 4.5.1 主要通风机远程监测及控制 |
| 4.5.2 辅助通风机远程监测及控制 |
| 4.5.3 局部通风机远程监测及控制 |
| 4.5.4 自动化风门远程监测及控制 |
| 4.5.5 自动化风窗远程监测及控制 |
| 4.5.6 风墙远程监测 |
| 4.6 历史数据 |
| 4.7 报警信息 |
| 4.8 系统监控 |
| 5 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）基于嵌入式处理器的煤矿主扇风机控制系统设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 煤矿主扇风机控制系统软件部分介绍 |
| 2 系统总体架构设计及功能技术指标分析 |
| 2.1 系统总体架构设计 |
| 2.2 系统功能技术指标分析 |
| 3 系统的硬件模块化开发与实现 |
| 3.1 AD信息采集模块 |
| 3.2 总线控制模块 |
| 3.3 上位机通信模块 |
| 3.4 嵌入式调度模块 |
| 3.5 集成信息处理模块 |
| 3.6 系统集成设计 |
| 4 系统测试与结果分析 |
| 5 总结 |
（5）矿井综合信息化设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 系统研究意义 |
| 1.3 研究现状及发展趋势 |
| 1.4 系统设计目标 |
| 2 设计规划 |
| 2.1 结合矿井自动化设计需求规划系统配置 |
| 2.2 系统设计范围 |
| 2.3 统一的软件集成平台设计 |
| 2.4 管控一体化中心机房装备及设计 |
| 3 网络传输平台及信息显示设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 综合信息网络平台结构模式 |
| 3.3 矿井工业局域网络设计方案 |
| 3.4 大屏幕显示系统 |
| 3.5 工业电视系统 |
| 4 生产过程自动化系统设计 |
| 4.1 压风机房热回收集控系统 |
| 4.2 井下皮带集控系统 |
| 4.3 井下泵房集控系统 |
| 4.4 井下变电所电力监控系统 |
| 5 总结与发展策略 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 发展策略 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于Ventsim的复杂通风系统优化及监测预警研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要内容和技术路线 |
| 2 复杂通风网络解算及可靠性预警理论 |
| 2.1 复杂通风网络解算方法 |
| 2.2 通风系统风网可靠性理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于VENTSIM的东滩煤矿通风系统优化研究 |
| 3.1 东滩煤矿概述 |
| 3.2 矿井通风阻力测定及分析 |
| 3.3 东滩煤矿仿真模型构建与分析 |
| 3.4 东滩煤矿通风系统优化方案研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 复杂通风系统分区监测及预警研究 |
| 4.1 复杂通风系统安全分区划分 |
| 4.2 关键分支选取 |
| 4.3 基于通风监测预警的安全监控系统升级及应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 主要结论及展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于自适应PID的风机变频调速系统（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状及趋势 |
| 1.3 本文的主要研究内容和章节安排 |
| 2 异步电机变压变频控制系统 |
| 2.1 异步电机的数学模型 |
| 2.2 统一快速调制SVPWM算法 |
| 2.3 按转子磁链定向的异步电机矢量控制系统 |
| 2.4 异步电机矢量控制系统仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于自适应模糊PID的通风机风量调节研究 |
| 3.1 模糊与自适应控制 |
| 3.2 自适应模糊整定PID控制原理 |
| 3.3 自适应模糊PID控制的风量调节仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于自适应模糊PID控制的风机调速的应用 |
| 4.1 矿井通风现状及风机选型 |
| 4.2 主通风机硬件系统设计 |
| 4.3 主通风机软件系统设计 |
| 4.4 风量调节设备的运行过程 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于自动化监控子系统对煤矿中乏风及涌水余热回收的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 2 矿井余热综合利用方案设计 |
| 2.1 榆树坡煤矿调研现状 |
| 2.2 余热回收过程 |
| 2.3 控制需求分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 余热监控自动化系统硬件设计 |
| 3.1 I/O数量统计与PLC选型 |
| 3.2 传感器选型 |
| 3.3 上位机选型 |
| 3.4 硬件电路设计 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 上位机监控系统设计与实现 |
| 4.1 SIMATIC Win CC软件介绍 |
| 4.2 监控系统功能与需求 |
| 4.3 监控系统功能组态实现 |
| 4.4 上位Win CC与下位PLC的通信连接 |
| 4.5 本章小节 |
| 5 仿真与调试 |
| 5.1 系统仿真 |
| 5.2 现场调试 |
| 5.3 运行结果 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）矿井压风机热能回收及自动监控系统的研究与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 矿井压风机系统的节能性分析 |
| 2.1 压风机热能回收可行性分析 |
| 2.2 某矿热能回收利用系统热能计算 |
| 2.3 恒压供水水泵负荷计算 |
| 2.4 系统功耗分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 矿井压风机热能回收系统结构与功能设计 |
| 3.1 压风机热能回收系统结构与功能设计 |
| 3.2 压风机热能利用系统结构与功能设计 |
| 3.3 热能回收系统辅助设备系统结构和功能设计 |
| 3.4 热能回收利用系统关键设备选型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 矿井压风机热能回收自动监控系统硬件设计 |
| 4.1 矿井压风机热能回收自动监控系统的设计 |
| 4.2 矿井压风机热能回收自动监控系统硬件选型 |
| 4.3 矿井压风机自动监控子系统硬件接线图设计 |
| 4.4 恒温恒压自动供水子系统器件选型 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 矿井压风机热能回收自动监控系统软件设计 |
| 5.1 矿井压风机热能回收监控系统软件设计 |
| 5.2 S7-1200PLC与触摸屏通信建立 |
| 5.3 监控系统界面设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）矿井主通风机监控及故障诊断专家系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 主通风机故障诊断技术研究现状 |
| 1.2.2 主通风机监控系统研究现状 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 2 主通风机故障分析 |
| 2.1 主通风机系统概述 |
| 2.1.1 主通风机系统组成 |
| 2.1.2 主通风机分类 |
| 2.1.3 监测系统分析 |
| 2.2 主通风机故障分析 |
| 2.2.1 风机故障分析 |
| 2.2.2 电机故障分析 |
| 2.2.3 励磁装置故障分析 |
| 2.3 主通风机故障树建立 |
| 2.3.1 故障树分析法 |
| 2.3.2 故障树建立方法 |
| 2.3.3 故障树预处理 |
| 2.3.4 故障树建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 主通风机故障诊断模糊推理方法分析 |
| 3.1 故障诊断方法分析 |
| 3.2 主通风机故障诊断方法建立 |
| 3.2.1 模糊推理理论 |
| 3.2.2 主通风机故障诊断模糊推理方法 |
| 3.3 主通风机故障诊断实际案例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于WEB的系统总体框架建立 |
| 4.1 系统建立过程 |
| 4.2 功能模型建立 |
| 4.2.1 主通风机监控模块 |
| 4.2.2 故障诊断推理模块 |
| 4.2.3 数据曲线模块 |
| 4.2.4 历史报警信息模块 |
| 4.2.5 管理帮助模块 |
| 4.3 基于知识推理专家系统结构的建立 |
| 4.3.1 基于规则的知识表达 |
| 4.3.2 专家系统结构模型建立 |
| 4.4 基于WEB的系统总体架构建立 |
| 4.4.1 WEB浏览器层 |
| 4.4.2 WEB服务器层 |
| 4.4.3 WEB数据库层 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 系统分析设计及实现 |
| 5.1 系统需求分析 |
| 5.2 基于UML的系统分析与设计 |
| 5.2.1 用户应用需求的用例图 |
| 5.2.2 用户应用的活动模型 |
| 5.3 系统实现 |
| 5.3.1 监控及诊断系统主界面实现 |
| 5.3.2 故障诊断模块实现 |
| 5.3.3 数据曲线模块实现 |
| 5.3.4 历史报警信息模块实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、煤矿风机监控系统的开发与应用（论文参考文献）
- [1]煤矿井下局部通风机智能调控系统研究[D]. 杨琦. 西安科技大学, 2021(02)
- [2]基于物联网的矿井通风机监控与故障诊断系统研究[D]. 冯相旭. 中国矿业大学, 2021
- [3]基于Web技术的金川公司三矿区通风管理系统研究[D]. 陈帅. 安徽理工大学, 2020(07)
- [4]基于嵌入式处理器的煤矿主扇风机控制系统设计[J]. 雷声媛,邵瑞. 微型电脑应用, 2020(10)
- [5]矿井综合信息化设计[D]. 邵磊. 中国矿业大学, 2020(03)
- [6]基于Ventsim的复杂通风系统优化及监测预警研究[D]. 曹怀轩. 山东科技大学, 2020(06)
- [7]基于自适应PID的风机变频调速系统[D]. 王畅. 中国矿业大学, 2020(03)
- [8]基于自动化监控子系统对煤矿中乏风及涌水余热回收的应用研究[D]. 王成. 中国矿业大学, 2020(03)
- [9]矿井压风机热能回收及自动监控系统的研究与应用[D]. 鲍乾坤. 中国矿业大学, 2020(03)
- [10]矿井主通风机监控及故障诊断专家系统研究[D]. 宋瑞. 西安科技大学, 2019(01)