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煤矿监测监控网络系统的研究

作　者: 石文
导　师: 王保保
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 监测监控系统 系统工业以太网 CAN现场总线
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着煤矿安全生产新技术的不断推广应用和管理水平的不断提高，矿井的安全生产综合监控需要将整个生产过程作为一个整体来考虑，形成全生产过程的综合监控，实现对煤矿设备及安全环境的集中监测与控制势在必行。针对现存煤矿监控系统功能单一，资源不能共享的问题，设计了一套综合自动化信息管理平台，使生产管理、工业现场视频图像、人员管理、工业监测监控环境参数等在统一的平台传输和集成，并根据该系统的结构特点设计了基于组态软件的煤矿综合监控软件,实现了综合信息的集合,提高了煤矿监控自动化的水平，本文主要研究内容如下：首先，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。其次，监测过程中的方法。提出了在实际监测中直接测量和间接测量的方法，并且提出了一些故障检查的方法,保障了在数据采集网络系统出现故障时，系统仍能进行数据采集和区域内的控制工作，为实际操作时提供了依据。最后，利用软件进行系统开发，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，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。通过二年多的实践应用，本系统已能够对全矿井安全状况和生产过程进行实时监测、监视、控制和调度管理，该系统可以说是新一代SCADA煤矿实时监测监控系统。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 论文研究的的背景  7
  1.2 煤矿监测监控系统的现状和发展  7-9
  1.3 本文研究的主要内容  9-11
  1.4 论文研究的意义  11-13
第二章 CAN 现场总线网络结构  13-21
  2.1 现场总线技术  13-15
    2.1.1 现场总线的现状及发展趋势  13-14
    2.1.2 现场总线的特点及优势  14-15
  2.2 CAN 现场总线  15
    2.2.1 CAN 现场总线概述及其特点  15
  2.3 CAN 现场总线网络结构  15-21
    2.3.1 基于传输层的二级 CAN 现场总线网络结构  15-17
    2.3.2 基于应用层协议三级 CAN 现场总线网络结构  17-19
    2.3.3 CAN 现场总线的实时性和可靠性  19-21
第三章 工业以太网的网络结构  21-27
  3.1 工业以太网的发展现状  21
  3.2 工业以太网的优势  21-22
  3.3 工业以太网的网络结构  22-23
    3.3.1 以太网的标准  22-23
    3.3.2 工业以太网的实时性和可靠性  23
  3.4 工业以太网的应用  23-27
    3.4.1 基于纯以太网技术的监控网络结构  23-25
    3.4.2 以太网混合应用结构  25-27
第四章 煤矿监测监控系统的总体设计  27-39
  4.1 煤矿监测监控系统的设计目标及原则  27-28
  4.2 煤矿监测监控网络系统的设计方案及论证  28-31
  4.3 煤矿监测监控系统的整体设计  31-33
  4.4 煤矿综合网络传输平台系统的设计  33-37
    4.4.1 千兆光纤工业以太网的设计及拓扑图  33-34
    4.4.2 网络系统传输平台的组网结构  34-35
    4.4.3 网络系统结构的特点  35-37
  4.5 监测监控系统实现的功能  37-39
第五章 煤矿大型设备监测方法及故障排除  39-49
  5.1 副立井提升设备的监测方法[  39-46
  5.2 主扇区风机的监测方法  46-47
  5.3 故障的排查  47-49
第六章 煤矿监测系统的硬件设计及实现  49-59
  6.1 网络系统的设计  49-51
  6.2 井下定位考勤系统的设计  51-55
    6.2.1 定位考勤系统的设计方案及可行性  51-52
    6.2.2 系统实现的功能  52-53
    6.2.3 系统的特点  53-55
  6.3 视频系统设计  55-56
    6.3.1 投影显示和信号处理部分的设计  55
    6.3.2 系统控制管理部分的设计  55-56
  6.4 数据采集系统的设计  56-58
    6.4.1 底层数据采集方案的确定  56-57
    6.4.2 底层模块硬件选择  57-58
  6.5 系统信号安全性设计  58-59
第七章 煤矿监控系统的软件设计  59-63
  7.1 系统开发软件的整体设计  59-60
    7.1.1 软件的构成  59
    7.1.2 系统安全管理  59-60
  7.2 软件的设计实例  60-63
致谢  63-64
参考文献  64-66

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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