“采煤机监控系统”数据可视化技术的研究与实现

论文摘要

采煤机作为井下煤炭开采的重要设备,其运行直接影响着整个煤矿的生产,因此采煤机的可靠性成为煤矿生产的关键技术问题。可靠性的提高不但改进采煤机的制造质量,还要求对采煤机的运行状态进行实时监控。采煤机监控系统通过传感系统采集采煤机在运行工作中的状况数据作为信号源,通过通信控制系统将数字编码信号传输至位于顺槽内的工业控制机,用工业控制计算机对其中产生的大量实时数据进行整理和分析,并将结果及时传至地面客户机。地面工作人员通过计算机键盘与显示屏实现人-机对话,完成对数据的分析和决策,进而对采煤机实现监视和调控。在对大量的工况数据进行挖掘的基础上,探索采煤机运行的规律,对故障进行诊断和预警,由此降低由于问题发现不及时造成的损失,提高采煤机系统运行可靠性。信息技术的高速发展带来了知识爆炸,由此产生了大量的数据,而数据可视化作为一项新兴技术正在蓬勃发展。如何有效处理和解释包含大量信息的海量数据将是人类面临的巨大挑战,同时这也是数据可视化技术所呈现给人类的诱人的应用前景。数据可视化技术为采煤机智能控制提供了实用平台。本文通过将采煤机监控系统产生的数据与可视化技术相结合,基于Web的数据图表化方法,研究采煤机运行数据的动态显示技术,给工作人员提供了直观的操作界面。本文研究和实现的技术成果有利于采煤机的故障诊断,对提高采煤机质量和运行稳定性有促进作用。本文采用了基于JAVA语言的开放源代码的绘图插件JfreeChart,并结合动态网页技术,实现了无页面刷新动态实时显示图表,对采煤机的地面实时监控起到了推动作用,对无人化采煤工作面的研究进行了可视化方面的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的研究背景及意义
• 1.2 论文的主要研究内容
• 1.3 本文各章的主要内容
• 第二章 采煤机监控系统的应用现状和发展趋势
• 2.1 国内外采煤机监控系统介绍
• 2.1.1 国外采煤机监控技术的发展现状
• 2.1.2 国内采煤机监控技术发展现状
• 2.2 故障诊断技术国外国内研究状况和进展
• 2.3 本章小结
• 第三章 数据可视化技术的应用技术与发展趋势
• 3.1 数据可视化技术综述
• 3.2 基于web的数据可视化技术
• 3.2.1 ASP或JSP+MATLAB
• 3.2.2 Flash+ASP
• 3.2.3 使用JFreeChart在服务器端生成图像
• 3.2.4 JfreeChart+AJAX动态图像生成技术
• 3.3 本论文涉及的相关技术
• 3.4 本章小结
• 第四章 采煤机监控系统可视化技术的研究
• 4.1 电牵引采煤机监控系统结构
• 4.2 监控对象、监控数据、监控系统图形库之间的关系
• 4.3 监控系统参数
• 4.3.1 监控数据的数据结构
• 4.3.2 采煤机监控数据来源
• 4.3.3 监控系统初始化参数输入
• 4.4 电牵引采煤机监控数据可视化系统框架
• 4.4.1 顺槽监控中心
• 4.4.2 地面远程客户机程序架构与开发语言的选型研究
• 4.5 系统监控数据的可视化
• 4.6 对监控系统数据可视化研究的意义
• 4.7 数据挖掘和知识发现
• 4.8 本章小结
• 第五章 采煤机监控系统数据可视化的设计与实现
• 5.1 需求分析
• 5.1.1 采煤机监控系统需求分析
• 5.1.2 数据可视化系统需求分析
• 5.1.3 系统总体功能需求
• 5.2 系统功能
• 5.3 采煤机监控数据可视化系统的建模
• 5.3.1 系统需求分析阶段的用例模型设计
• 5.3.2 系统设计阶段的逻辑模型设计
• 5.3.3 类结构模型设计
• 5.3.4 数据库结构建模
• 5.4 系统实现
• 5.4.1 系统参数设置
• 5.4.2 实现步骤
• 5.4.3 系统视图
• 5.4.6 系统的Web结构
• 5.4.7 无页面刷新实时显示功能实现
• 5.5 本章小结
• 第六章 电牵引采煤机监控可视化系统的应用测试
• 6.1 实验环境
• 6.2 系统实验
• 6.2.1 系统性能实验
• 6.2.2 系统功能实验
• 6.3 多线程问题
• 6.3.1 问题的提出
• 6.3.2 问题的解决
• 6.4 移植问题
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 研究小结
• 7.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果