矿井掘进瓦斯爆炸实时智能预警监控系统

发布时间：2017-03-21 09:11

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【摘要】：我国95%的煤矿是井工开采,受煤层地质赋存条件等客观因素的制约,煤矿各种灾害严重。瓦斯灾害始终是煤矿安全生产的最大威胁,重、特大瓦斯灾害(煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸)事故时有发生,严重影响煤矿职工的生命安全和煤炭工业的可持续发展。 本文首先在分析我国煤矿瓦斯爆炸事故的基本特点的基础上,提出包含物理因素、管理因素的瓦斯爆炸事故的事故树模型,引入三角模糊数对掘进瓦斯爆炸事故树的基本事件进行模糊概率排序和分析,为掘进瓦斯爆炸智能预警虚拟现实仿真器参数的选择提供了依据。 其次根据系统综合集成理论的基本思想,构建了煤矿安全实时智能预警监控系统的整体模型。结合实际需求,重点设计开发了掘进瓦斯爆炸实时智能监控子系统的总体结构、硬件配置、软件结构及相应的数据流程图。 最后对系统功能模块进行开发,应用因特摩系统开发平台建立了专家系统知识库,编制超媒体显示系统的私有知识、公有知识和在线操作手册;通过MATLAB软件平台的Simulink模块库创建动态系统模型;结合虚拟现实技术,进行实时监控,真实再现井下掘进工作面;一旦有事故隐患出现,系统将给出瓦斯爆炸预警提示,并结合专家知识库提供在线事故原因分析和相应措施,最终实现矿井掘进瓦斯爆炸实时智能预警功能。这对完善煤矿安全监控系统理论,提高煤矿安全监控和管理水平具有重要的意义。
【关键词】：掘进面 瓦斯爆炸 INTEMOR 监控系统 仿真技术
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TD715.55
【目录】：

• 1 绪论9-18
• 1.1 选题的背景及意义9-10
• 1.1.1 选题的背景9
• 1.1.2 选题的意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 矿井安全监测监控系统的研究现状10-11
• 1.2.2 矿山安全专家系统的研究现状11-12
• 1.2.3 因特摩系统的开发研究现状12-15
• 1.2.4 小结15-16
• 1.3 本文研究方法和内容16-18
• 1.3.1 研究方法16
• 1.3.2 研究内容16-18
• 2 掘进瓦斯爆炸的致因理论分析18-29
• 2.1 掘进瓦斯爆炸的致因理论定性分析18-20
• 2.1.1 瓦斯爆炸事故的物理因素19
• 2.1.2 瓦斯爆炸事故的管理因素19-20
• 2.2 掘进瓦斯爆炸的定量分析20-28
• 2.2.1 事故树分析法20-21
• 2.2.2 模糊集合理论的引入21-24
• 2.2.3 事件概率模糊处理分析24-25
• 2.2.4 应用实例25-28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 矿井掘进瓦斯爆炸实时智能预警监控系统研究29-51
• 3.1 系统综合集成问题的提出29-32
• 3.1.1 集成化方法30
• 3.1.2 智能化方法30-32
• 3.2 系统网络设计32-33
• 3.3 实时智能监控子系统的总体结构设计33-35
• 3.4 系统硬件的结构设计35-37
• 3.4.1 现有煤矿监控系统的设计模式35
• 3.4.2 系统硬件配置35-37
• 3.5 系统软件的结构设计37-41
• 3.5.1 系统软件结构设计37-39
• 3.5.2 系统数据流程39-41
• 3.6 系统的主要功能41
• 3.7 开发平台、开发语言及相关技术41-50
• 3.7.1 人工智能技术41-45
• 3.7.2 专家系统开发工具的选择45-46
• 3.7.3 专家系统开发语言的选择46-47
• 3.7.4 仿真技术47-48
• 3.7.5 仿真系统开发环境的选择48
• 3.7.6 虚拟仿真的实现方法VRML48-50
• 3.8 本章小结50-51
• 4 实时智能监控子系统的开发应用51-75
• 4.1 专家知识库的建立51-56
• 4.1.1 确定专家知识的来源52-53
• 4.1.2 建立知识获取和组织知识框架的文档资料53
• 4.1.3 建立专家系统源文件53-55
• 4.1.4 编译调试专家系统源文件55-56
• 4.2 超媒体显示系统的开发56-63
• 4.2.1 设计过程空间58-62
• 4.2.2 编制管理空间62-63
• 4.3 瓦斯爆炸预警虚拟仿真器的开发63-74
• 4.3.1 仿真建模64
• 4.3.2 虚拟现实界面的制作64-66
• 4.3.3 Simulink系统仿真的实现基础66-70
• 4.3.4 Simulink动态系统仿真过程70-72
• 4.3.5 Simulink动态系统建模72-73
• 4.3.6 Simulink动态系统仿真73-74
• 4.4 本章小结74-75
• 5 结论75-77
• 5.1 主要结论75-76
• 5.2 展望76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-82
• 附录82-94

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 唐善成;;基于Web Service的煤矿安全生产专家系统[J];煤矿安全;2008年05期

2 张勇;王超;魏明尧;陈鹏;谢绍东;许福乐;;基于事故树分析的煤矿掘进面瓦斯爆炸危险评价研究[J];煤炭技术;2010年11期

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中国博士学位论文全文数据库 前4条

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中国硕士学位论文全文数据库 前10条

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3 胡江为;基于小波神经网络多传感器融合技术的研究[D];安徽理工大学;2011年

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5 白雪松;远程煤矿安全预警监察系统应用研究[D];北京邮电大学;2008年

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7 魏权;基于案例推理的煤矿瓦斯爆炸预警研究[D];西安科技大学;2008年

8 胡婷婷;瓦斯爆炸及催化氧化的机理研究[D];山西大学;2010年

9 彭正庄;冲击波引起瓦斯爆炸的动力学特性仿真研究[D];武汉科技大学;2012年

10 马巨鹏;矿井水害预警专家系统研究[D];西安科技大学;2012年

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本文编号：259394