基于物联网的煤矿安全生产专家系统的研究与设计

发布时间：2017-04-10 10:02

  本文关键词：基于物联网的煤矿安全生产专家系统的研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：进入21世纪以来,我国的煤矿采掘安全状况连年好转,事故、死亡人数、一百万吨死亡率明显下降。为了满足煤矿安全生产的需要,现有的煤矿安全生产监控系统中的人员位置监测系统,安防监控系统,视频监控系统,生产调度、移动通信系统等子系统在应急救援,事故调查工作、煤矿安全生产监控中已经起着举足轻重的作用。但与其他主要产煤国家相比特别是欧美国家,还有非常明显的差距。现急需根据煤矿安全生产监控的实际情况,开发一套将利用物联网技术,将安全生产监控和专家系统相结合的系统,从而减少煤矿安全生产事故的发生。本课题根据我国煤矿安全生产系统的发展现状,首先找出现有煤矿安全生产管理系统所存在的问题。通过分析现有系统存在问题,提出问题的解决方案。并根据煤矿安全生产流程和客户需求确定基于物联网的煤矿安全生产专家系统的需求。其次,在需求分析的基础上,将计算机信息分布式处理、云计算、神经网络、物联网通信与工业自动化技术有机的结合起来,构建一个多层次系统,实现多级多业务多部门的协同工作与监管在同一平台上,实现煤矿安全生产监控系统和专家子系统的体系结构设计和功能结构设计。然后,根据系统的总体设计对系统用户管理模块、矿井监控子系统模块、专家子系统模块、综合数据管理模块、网络传输子系统模块进行详细设计和实现,系统利用.NET编程环境和SQL SERVER2005数据库实现系统具体功能模块。最后通过对系统进行压力测试和性能测试检测和分析系统的各项性能。系统在煤矿企业进行了现场的试应用,在完成日常矿井井下作业现场监控的前题下,提高了煤矿生产现场次生灾害的预报效率,并能根据预报进行数据智能分析和事故预处理并将灾害数据进行有效上报。达到了系统所设计的性能指标。
【关键词】：物联网 煤矿安全 专家系统 神经网络
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD76;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 研究的背景和意义10-11
• 1.2 本文的主要工作11
• 1.3 论文的组织结构11-13
• 第二章 系统需求分析13-21
• 2.1 煤矿安全生产系统的研究现状13
• 2.2 现有煤矿安全生产系统存在的问题13-14
• 2.3 对现有系统存在问题的解决办法14-15
• 2.4 系统的性能需求15-16
• 2.5 系统功能需求及工作流程分析16-20
• 2.5.1 系统功能需求16-18
• 2.5.2 系统工作流程分析18-20
• 2.6 本章小结20-21
• 第三章 系统总体设计21-33
• 3.1 系统体系结构设计21-23
• 3.2 系统功能结构设计23-25
• 3.3 系统服务分布式部署25-27
• 3.4 系统服务模型设计27-30
• 3.5 数据库概要设计30-31
• 3.6 本章小结31-33
• 第四章 系统详细设计与实现33-90
• 4.1 系统数据库表详细设计33-42
• 4.2 物联网网络系统详细设计与实现42-52
• 4.2.1 系统本地网络结构设计43-46
• 4.2.2 系统无线定位系统网络结构设计46-47
• 4.2.3 系统Zigbee系统网络结构设计47-50
• 4.2.4 系统射频服务网络结构设计50-51
• 4.2.5 系统移动通讯网络设计51-52
• 4.3 用户管理详细设计与实现52-55
• 4.4 监控子系统详细设计与实现55-74
• 4.4.1 煤矿井下人员定位监控系统55-60
• 4.4.2 矿井主排水监控系统60-64
• 4.4.3 视频监控系统64-67
• 4.4.4 工作面顶板压力监控系统67-68
• 4.4.5 通风机监控系统68-70
• 4.4.6 井下皮带监控系统70-71
• 4.4.7 矿井供电集中监控系统71-74
• 4.5 数据综合管理平台详细设计与实现74-78
• 4.5.1 数据采集与传输系统74-75
• 4.5.2 即时数据平台75
• 4.5.3 煤矿安全生产门户信息系统75-77
• 4.5.4 系统基础数据管理77-78
• 4.6 专家子系统详细设计与实现78-89
• 4.6.1 专家子系统的详细设计78-87
• 4.6.2 专家子系统的实现87-89
• 4.7 本章小结89-90
• 第五章 系统测试90-96
• 5.1 系统功能测试90-94
• 5.1.1 煤与瓦斯突出神经网络测试90-91
• 5.1.2 煤矿安全生产系统各子系统测试91-94
• 5.2 系统性能测试94
• 5.3 系统试运行94-95
• 5.4 本章小结95-96
• 第六章 结论96-97
• 6.1 本文的主要贡献96
• 6.2 下一步工作的展望96-97
• 致谢97-98
• 参考文献98-100

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 闫东生;;煤炭行业信息化建设研究[J];当代经济;2010年10期

2 江海峰;甄阳清;傅毅;;矿井无线传感器网络的网关设计[J];计算机工程;2009年03期

3 赵文涛;董君;;物联网技术在煤矿中的应用[J];微计算机信息;2011年02期

4 陆前锋,刘波,陈明昭;基于SJA1000的CAN总线智能控制系统设计[J];自动化技术与应用;2003年01期

5 蔡建刚;齐尚龙;韩秀锋;朱军林;李金明;;基于GIS的可视化煤矿安全实时监控系统的研究与开发[J];自动化与仪器仪表;2012年01期

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本文编号：296437