基于仿真技术的矿井通风自动调节研究

论文摘要

矿井通风是矿山生产的一个重要环节。一个安全、可靠、经济、实用的矿井通风网络,对保证井下安全生产有重要的意义。本文对矿井通风网络的智能调节技术进行了研究。首先,本文详细分析了现有矿井通风网络解算软件、矿井通风监测监控系统研究现状。根据矿井的实际情况和需要,针对现有通风软件的不足,找到了矿井通风优化中存在的问题,提出了实时监测结合智能调节的思路。文中讨论了包括通风网络解算、自动控制系统等相关的技术内容,并且分析了将不同技术进行融合的可行性和具体方法。而后通过对通风系统的分析,具体研究了矿井通风环境对智能调节系统的影响,并找到克服这些影响因素的解决办法。通过对矿井通风系统进行实时监测与智能调节的研究,提出了开发智能调节系统的方案。通风网络智能调节的研究是一个系统的工程,需要考虑的问题很多。研究中涉及关于通风网络波动对调节的影响、通风网络分支间的敏感度问题、调节量计算方法的优化等很多具体问题。开发矿井通风智能调节系统结合了很多学科的技术,包括矿井通风技术、矿井仿真技术、通讯总线、数据库和自动控制等。整套系统由硬件和软件两大部分组成。硬件部分由以CAN-BUS,总线为基础的控制网络组成,是由包括主机、传感器、执行机构等设备通过CAN总线组成的一个大系统。软件开发应用了Visual Basic 6.0、SQL Server2000等开发工具,针对现有硬件设备设计了数据采集、数据处理、系统设置等多个功能模块。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 问题的提出
• 1.3 相关技术发展现状
• 1.3.1 风网解算研究现状
• 1.3.2 通风网络监测系统现状
• 1.4 存在的问题与研究的意义
• 1.5 论文研究目标与内容
• 第二章 矿井仿真理论与通风系统的自动调节
• 2.1 通风网络解算
• 2.1.1 理论模型
• 2.1.2 解算程序步骤
• 2.2 仿真技术的应用与灵活性问题
• 2.3 仿真技术与调控相结合
• 2.4 通风网络自动调节原理
• 2.4.1 自动控制系统
• 2.4.2 自动控制系统能观能控性
• 2.4.3 通风网络的自动控制
• 2.5 本章小结
• 第三章 矿井环境的影响与优化调节
• 3.1 巷道风阻与风量的相关性
• 3.1.1 井巷风阻变化引起风流变化的规律
• 3.1.2 影响风流的因素
• 3.2 异常风阻的监测与界定
• 3.2.1 风阻波动对监测系统的干扰
• 3.2.2 风阻正常波动范围的确定
• 3.3 网络优化调节
• 3.3.1 网络优化调节的基本方法
• 3.3.2 优化调节的通路法
• 3.3.3 多目标优化方案
• 3.4 本章小结
• 第四章 通风网络自动调节系统的设计
• 4.1 自动调节系统的功能模块
• 4.1.1 通风网络远程监测系统
• 4.1.2 通风系统智能优化模块
• 4.1.3 井下风流调节系统
• 4.1.4 分支风量计划表
• 4.2 通风网络的自动调节
• 4.2.1 调节系统的基本信息设置
• 4.2.2 智能调节的流程
• 4.3 自动调节系统的组成
• 4.3.1 现场总线
• 4.3.2 传感器的选型与设置
• 4.3.3 通风调节系统
• 4.3.4 监测系统与调节系统的集控
• 4.4 本章小结
• 第五章 通风网络调节系统模型
• 5.1 模型的功能与设计方案
• 5.2 模型的硬件设计
• 5.2.1 模型结构的设计
• 5.2.2 模型搭载设备和网络组成
• 5.3 模型的软件设计
• 5.3.1 数据采集函数
• 5.3.2 预置信息设置
• 5.4 模型的实际操作
• 5.4.1 传感器校准
• 5.4.2 风速分布规律与监测方法
• 5.4.3 风门参数测定
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录