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矿井风网实时解算与安全预警系统的研究和实现

作　者: 张少云
导　师: 杜承烈
学　校: 西北工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 通风系统 矿井通风网络 实时解算 安全预警
分类号: TP29
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 351次
引　用: 3次
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内容摘要


煤矿矿井通风状况的好坏,在很大程度上取决于矿井通风系统的合理与否。许多矿井事故案例表明,某些矿井瓦斯与煤尘爆炸、自然起火等事故的酿成与扩大,都与矿井通风系统不合理直接有关。对于已形成生产能力的矿井,只能通过对生产期间矿井通风系统的合理性进行动态分析,以及时发现矿井通风缺陷。目前通风网络解算周期长、数据采集困难,不能及时消除煤矿重大安全生产隐患。 基于这样的背景,本文对煤矿通风网络实时解算的实现和应用进行了较为系统的研究。论文的主要工作如下: 1) 对通风网络及相关的煤矿远程监测、监控系统进行了研究和探讨。 2) 对现有解算模型进行了分析,提出了煤矿巷道通风网络实时解算思想,解决了目前由于通风网络解算周期长而导致的滞后,达到及时消除煤矿重大安全生产隐患、避免煤矿重大事故发生、实现煤矿安全生产的目标。 3) 比较现有解算模型,并从中选择一种模型对其算法进行了研究和改进。 4) 实现了矿井通风网络实时解算和安全预警系统,并对系统实现中的关键技术进行了探讨。 5) 对上述矿井通风网络实时解算和安全预警系统进行了测试和分析。测试结果表明了本文解算方法的可行性和可靠性。

全文目录


第一章 绪论  7-14
  1.1 背景与现状  7-11
    1.1.1 煤矿资源  7
    1.1.2 煤矿事故的危害  7-8
    1.1.3 煤矿事故的影响  8-9
    1.1.4 信息技术在煤矿行业的应用  9-10
    1.1.5 解算现状  10-11
    1.1.6 解算不足  11
  1.2 研究目标  11-12
  1.3 研究内容和各章节的安排  12-14
第二章 通风网络图及其在煤矿风网解算中的作用  14-22
  2.1 通风网络图及其作用  14-15
  2.2 通风系统图自动生成通风网络图  15-18
    2.2.1 自动生成网络图的基本思想  15
    2.2.2 网络图的数据结构  15-16
    2.2.3 生成分支和节点  16-18
    2.2.4 网络图的优化  18
  2.3 通风网络图特征  18-19
  2.4 监测监控系统  19-21
    2.4.1 监测监控系统在煤矿中的应用  19-21
  2.5 小结  21-22
第三章 通风网络解算模型分析  22-41
  3.1 风网解算的基本模型  22-29
    3.1.1 模型分类  22
    3.1.2 回路法解算模型的基本公式  22-29
  3.2 风网解算算法的研究和改进  29-40
    3.2.1 预备知识  29-30
    3.2.2 分支排序  30-31
    3.2.3 选余树  31-34
    3.2.4 选回路  34-35
    3.2.5 计算风量初值  35-36
    3.2.6 处理风机特性曲线  36
    3.2.7 迭代计算  36-39
    3.2.8 通风系统的审核  39-40
  3.3 小结  40-41
第四章 风网实时解算与安全预警系统的设计和实现  41-54
  4.1 系统总体结构  41-42
    4.1.1 系统逻辑结构  41
    4.1.2 系统功能结构  41-42
  4.2 实时风网解算算法实现  42-48
    4.2.1 分支排序  42-43
    4.2.2 选余树  43
    4.2.3 选回路  43-44
    4.2.4 计算风量初值  44-45
    4.2.5 处理风机特性曲线  45-46
    4.2.6 迭代计算  46-47
    4.2.7 通风系统的审核  47-48
  4.3 数据库设计  48-52
    4.3.1 数据库设计步骤  48-49
    4.3.2 数据库表结构  49-52
  4.4 风网实时解算与安全预警系统的实现  52-53
  4.5 小结  53-54
第五章 系统测试与分析  54-65
  5.1 测试数据  54-56
  5.2 系统测试  56-63
    5.2.1 测试方法  56
    5.2.2 测试环境  56-57
    5.2.3 测试结果  57-63
  5.3 测试分析  63-64
  5.4 小结  64-65
第六章 总结与展望  65-68
  6.1 总结与展望  65-67
    6.1.1 总结  65-66
    6.1.2 新见解  66
    6.1.3 展望  66-67
  6.2 小结  67-68
致谢  68-69
发表文章  69-70
参考文献  70-73
西北工业大学学位论文知识产权声明书  73
西北工业大学学位论文原创性声明  73

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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 > 自动化技术在各方面的应用
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