矿井提升安全状态异常预警系统的研究

发布时间：2017-10-08 08:32

  本文关键词：矿井提升安全状态异常预警系统的研究

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【摘要】：矿井提升系统作为煤炭生产中的大动脉,担负着运送煤炭、填充物、工作人员和废弃物等职能,一旦提升系统出现故障,煤炭生产将处于瘫痪状态,严重影响煤矿的经济效益和工人的安全。现在国内大部分煤矿依然采用人工定期巡检测量的方式对提升系统的运行状态进行检测,这种方式十分落后,不仅不能实时的检测提升机运行状况和保证数据的连续性、准确性,而且不能对提升系统异常状况立即采取相应措施。本论文在对国内外研究现状充分的了解的基础上,以济宁某煤矿提升机安全状态异常监测预警为项目背景,展开了一系列的研究工作。开发了适用本煤炭企业的矿井提升安全状态异常预警系统,系统采用集散控制理念及工控技术,实现了对矿井提升安全状态的实时监测、预警与保护。文章首先介绍了本课题开展的必要性,了解当前国内外对提升机预警系统的研究情况及未来的发展趋势,并简单介绍了矿井提升系统的结构。文章分别从预警系统总体方案、系统软件到系统硬件和模糊专家系统在本系统中的应用这几方面做了详细设计。总体方案设计中,系统采用集散控制理念。矿井提升安全状态异常预警系统由一个总站、两个主副井分站和两个无线基站组成,分别是控制室总站、主井提升机分站和副井提升机分站、主井天轮无线基站、副井天轮无线基站。系统硬件部分包括振动、温度和测距等传感器、可编程控制器、电源模块、TPC7062K触摸屏和光纤收发器等。对各硬件设备的工作原理及主要参数进行了针对性的介绍。系统软件部分采用的MCGS和STEP7?Micro/WINSP6编程软件,通过相关PLC程序,实现以振动、温度为主的各状态特征量和开关量的采集以及故障异常报警等功能;并进行了系统的MCGS组态设计。最后文章将模糊专家系统应用于提升机诊断预警中,确保系统监测诊断的准确性。
【关键词】：矿井提升机 监测 MCGS 异常预警 故障诊断
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD633;TP277
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 论文研究的背景和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 系统在线监测及异常预警技术10-11
• 1.4 本文的主要内容与结构11-14
• 1.4.1 本文的主要工作11-12
• 1.4.2 本文的结构安排12-14
• 第2章 矿井提升机系统概述14-22
• 2.1 矿井提升机的简介与分类14-15
• 2.1.1 矿井提升机的简介14
• 2.1.2 矿井提升机的分类14-15
• 2.2 矿井提升机的组成及工作原理15-17
• 2.2.1 矿井提升机的组成15-17
• 2.2.2 矿井提升机的工作原理17
• 2.3 矿井提升机系统设备故障17-19
• 2.3.1 常见故障特征总结18-19
• 2.4 预警系统总体结构19-20
• 2.5 本章小结20-22
• 第3章 系统设计方案22-30
• 3.1 系统主要功能22-23
• 3.2 系统设计的原则及参数设置23-26
• 3.2.1 系统设计的原则23
• 3.2.2 系统设计中监测点的选择23-24
• 3.2.3 系统设计的参数设置24-26
• 3.3 系统方案确定26-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第4章 系统硬件选择30-54
• 4.1 系统硬件组成30-31
• 4.2 PLC的选型与安装设计31-38
• 4.2.1 PLC的简介31-32
• 4.2.2 系统PLC型号的选择32-35
• 4.2.3 PLC与EM231的接线设计35-38
• 4.3 传感器的选型38-47
• 4.3.1 传感器的介绍38-39
• 4.3.2 温度传感器39-42
• 4.3.3 压力变动器42-43
• 4.3.4 振动传感器43-44
• 4.3.5 烟雾报警传感器44-45
• 4.3.6 激光测距传感器45-47
• 4.3.7 无线振动温度一体化传感器47
• 4.4 分站控制柜电源模块设计47-48
• 4.5 分站控制柜触摸屏48-50
• 4.6 系统分站控制柜整体设计50-52
• 4.6.1 控制柜的布局设计50-52
• 4.7 抗干扰设计52-53
• 4.8 本章小结53-54
• 第5章 系统的软件设计54-74
• 5.1 MCGS组态软件设计54-64
• 5.1.1 MCGS组态软件的简介54-56
• 5.1.2 分站控制柜触摸屏嵌入版MCGS组态软件设计56-61
• 5.1.3 主站上位机通用版MCGS组态软件设计61-64
• 5.2 PLC程序设计64-70
• 5.3 通信部分设计70-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第6章 模糊专家系统在提升机诊断预警中的应用研究74-82
• 6.1 专家系统理论74-75
• 6.2 模糊诊断理论75-77
• 6.3 模糊专家系统理论77-79
• 6.4 模糊专家系统理论在矿井提升设备轴承振动中的应用79-81
• 6.5 本章小结81-82
• 总结与展望82-84
• 总结82-83
• 展望83-84
• 参考文献84-86
• 致谢86-87
• 攻读硕士研究生期间发表的学术论文87-88

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本文编号：993033