基于工业以太环网的煤矿实时监测系统

发布时间：2017-05-09 14:10

  本文关键词：基于工业以太环网的煤矿实时监测系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 近年来,我国煤矿安全事故频频发生,原因有瓦斯突出、透水渗水、非法操作、监控失效和设备故障等造成,除了人为和突发事件外,设备故障引起的事故也占不小的比例,因此建立完整的煤矿大型设备实时监测系统非常必要。 首先,本文通过基于煤矿大型设备的监测系统需求分析,针对国有大型煤矿生产的实际情况,提出了适合于现代大型设备实时监测系统的解决方案。系统基于Modbus网络协议,主干环型光纤以太网络,通过智能接口和现场各监测分站,网络视频系统和直通电话系统连接,实现数据网、语音网和视频图像网三网合一。局域网内访问采用B/S模式,区域内PC机可当作服务器实现数据共享和站站通讯。其次,提出了煤矿大型设备的监测及事故排查方法。局域网络硬件设计上满足工作环境和性能稳定性;视频系统设计基于第三代视频监控系统,利用背投和DLP拼接墙技术实现大屏显示。语音系统采用华为3COM基于VOIP技术实现网络电话通讯。数据采集系统设计中,确定传感器的选型,通过采用先进的SIXNET公司底层I/O站的设计实现底层数据采集,并给出了立井和风机的结构图和底层元器件接线图。 最后,利用“组态王”软件进行系统开发,生动的描绘现场设备并动态模拟设备工作,实现实时数据显示与存储,历史数据查询打印,超限或低限报警,报警查询,同时能实现网内权限管理,局域网内直接访问数据等。通过工业以太网络软件设置和系统防火墙的安装以及高速传输质量能使系统在实时性、安全性和可靠性等方面满足煤矿实时监测系统应用的要求,该系统可以说是新一代SCADA煤矿实时监测监控系统。
【关键词】：分布式系统 数据采集 远程监控 煤矿安全 工业以太网
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TD676
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题背景8
• 1.2 国内外煤矿监测监控系统发展的状况8-11
• 1.2.1 国外煤矿监控系统发展现状8-9
• 1.2.2 国内煤矿发展现状9-11
• 1.3 课题的研究内容11-12
• 1.4 课题的研究意义12
• 1.5 本章小结12-13
• 第2章 煤矿实时监测网络系统方案及论证13-24
• 2.1 煤矿实时监测系统设计目标13-14
• 2.2 煤矿实时监测系统方案提出及其论证14-17
• 2.3 煤矿监测网络的系统设计17-21
• 2.3.1 网络系统设计原则17-19
• 2.3.2 煤矿网络系统拓扑图及特点19-20
• 2.3.3 子网络系统设计20-21
• 2.4 监测系统实现的功能21
• 2.5 MODBUS网络通讯协议21-22
• 2.6 网络系统软件22-23
• 2.7 本章小结23-24
• 第3章 煤矿大型设备监测方法及故障排查24-33
• 3.1 副立井提升设备的监测方法24-29
• 3.2 主扇区风机的监测方法29-31
• 3.3 故障排查31-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 煤矿实时监测系统的硬件设计33-55
• 4.1 实时监测网络系统设计33-36
• 4.2 视频系统设计36-38
• 4.2.1 投影显示部分设计37
• 4.2.2 信号处理部分设计37
• 4.2.3 系统控制管理部分设计37-38
• 4.2.4 视频系统硬件选择38
• 4.3 语音系统设计38-39
• 4.4 数据采集系统的设计39-53
• 4.4.1 底层数据采集方案确定39-41
• 4.4.2 分站数据采集系统设计41-43
• 4.4.3 底层模块硬件选择43-46
• 4.4.4 传感器的选用原则46-49
• 4.4.5 分站部分硬件连接图49-53
• 4.5 R5232/485 通讯53-54
• 4.6 系统信号安全性设计54
• 4.7 本章小结54-55
• 第5章 煤矿实时监测系统的软件设计55-74
• 5.1 系统开发软件的选择55-58
• 5.1.1 组态开发软件的发展及现状55
• 5.1.2 组态开发软件的特点55
• 5.1.3 组态软件的选择及其实现功能55-57
• 5.1.4 监测系统主要实现的功能57-58
• 5.2 系统软件整体设计58-60
• 5.2.1 软件构成58-59
• 5.2.2 系统安全管理59-60
• 5.3 副立井绞车房监测软件设计60-65
• 5.3.1 提升绞车房监测主界面60-62
• 5.3.2 温度报表62-63
• 5.3.3 闸瓦间隙报表63
• 5.3.4 报警窗口63-64
• 5.3.5 参数设定64-65
• 5.4 风机区和水泵房软件设计65-69
• 5.4.1 风机区的软件设计65-67
• 5.4.2 水泵房区监测软件设计67-69
• 5.5 系统组态与监测数据连接69-71
• 5.5.1 组态软件内定义I/O设备69
• 5.5.2 定义变量及数据连接69-71
• 5.5.3 数据读取和数据库的建立71
• 5.6 组态王WEB发布71-73
• 5.6.1 组态王的网络功能71
• 5.6.2.W EB发布71-73
• 5.7 本章小结73-74
• 结论74-76
• 参考文献76-79
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文79-80
• 致谢80

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 王春梅;周仕强;李磊;;KJ90监测系统在瓦斯隧道施工中的应用[J];公路隧道;2011年04期

2 王春梅;周仕强;李磊;;隧道工程瓦斯监测系统的研究[J];华东公路;2011年03期

3 李仁玉;罗勇;;基于TCP/IP和ZigBee协议的煤矿安全智能监控系统[J];煤矿机械;2009年07期

4 刘一山;罗勇;高继贤;陈虎成;李保军;;煤矿安全智能监控系统的设计和实现[J];煤炭工程;2009年08期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘铭;吴兴利;;KSJ型矿用大型固定设备监测预警系统的研究与应用[A];煤矿自动化与信息化——第20届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第2届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 王汉彬;气体探测器计量检定标准装置的研制[D];成都理工大学;2011年

2 刘慧;传动轴轴心轨迹测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

3 刘洪霞;基于组态王的白炭黑自动控制系统的研究与设计[D];山东科技大学;2011年

4 韩广存;风压自动监测系统抗干扰的研究[D];山东科技大学;2007年

5 袁毅;储罐危险源网络化监控系统的研究和应用[D];北京交通大学;2008年

6 何谐;基于组态王的生物发酵多参数优化控制系统的研究[D];江苏大学;2007年

7 李仁玉;基于TCP/IP和ZigBee协议的煤矿安全监控系统设计[D];郑州大学;2009年

8 肖万;基于光纤传感的煤矿瓦斯监测系统设计[D];武汉理工大学;2012年

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本文编号：352642