基于plc与组态软件的煤矿瓦斯监控系统研究

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1、分类号：单位代码：？安座工犬學论文题目：基于与组态软件的煤矿瓦斯监控系统研究作者姓名孔龙专业名称电气工程导师姓名杨岸副教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号学科分类号：密级公开安黴理工大学硕士学位论文基于与组态软件的煤矿瓦斯监控系统研究作者姓名：孔龙专业名称：电气工程研究方向：电力系统及自动化导师姓名：杨岸副教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：王红光论文答辩日期：年月日安徽理工大学研究生处年月日ADissertationinElectricalengineeringStudyofcoalminegasmonitoring

2、systembasedonPLCandconfigurationsoftwareCandidate:KongLongSupervisor:ProfessorYangAnDepartmentofelectricalandInformationengineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168,ShungengRoad,Huainan,232001,P.R.CHINA独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和

3、致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：料、日期：汉年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，卩：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进

4、行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名签字日期：年月夕曰导师签名：，声签字日期年月日摘要摘要煤矿是我国的重要工业能源，随着矿企的不断发展，煤矿安全问题也日益凸显，其中井下安全问题一直是大家研究的重要课题。对井下瓦斯浓度进行监控早已成为保障煤矿安全生产的重要措施之一，故设计一套方便实用且满足安全生产要求的井下瓦斯监测系统是十分必要的。本文所建立的煤矿瓦斯浓度监控系统，其井下部分由进行控制，传感器所采集到的数据信息传输到井下控制分站，在分站进行数据分析，并由执行

5、相关的程序，从而完成对各设备的有效控制；井上部分由组态软件创建出监控画面，实现对瓦斯浓度的实时监控，上位机即可显示当前数据，也可以供査询历史数据并打印所需内容。小波降噪和神经网络的算法对瓦斯浓度进行预测是本文的一个重要部分。该算法首先利用小波分析强大的降噪滤波能力，对基于时间序列的现场瓦斯数据进行降噪滤波处理，运用神经网络在预测估值方面的优势，采用降噪后数据对神经网络进行训练，然后用现场最新数据代入经过训练后的神经网络进行预测，得到预测结果。相比于传统的监控系统，该系统提升了测量精度、减小了设备的损耗和调节周期，有一定的研究价值和应用

6、价值。本文首先阐述了瓦斯监控系统的相关背景，分析了其发展的趋势并指出现阶段煤矿瓦斯监控所存在的一些待解决的问题。然后在说明该系统的总体结构和工作原理的基础上，对系统硬件设备进行选型，分析了的主要模块，设计了整个系统的通信方式，并重点介绍了运用小波降噪和神经网络算法对瓦斯浓度进行预测，采用软件建立仿真模型进行仿真。最后运用组态王软件建立监控画面，实现了对井下瓦斯浓度的实时监控。经验证，本文设计的系统对瓦斯浓度的监控具有确实的可行性，满足煤矿安全生产的相应要求。关键词：瓦斯监控；神经网络；；组态软件分类号：AbstractAbstract

7、Coalisanimportantenergyindustryinourcountry.Withthedevelopmentofminingenterprises，，，，，，，，，，，，安徽理工大学硕士学位论文：；；目录目录摘要绪论研究背景及意义国内外发展现状课题研究主要内容本章小结瓦斯浓度监控系统总体设计系统概述系统工作原理总体设计方案系统功能与设计要求系统基本功能井下分站功能设计要求传感器功能设计要求本章小结基于小波降噪和神经网络的瓦斯浓度预测方法研究目前瓦斯浓度预测方法现状常见瓦斯浓度预测方法目前瓦斯浓度预测方法的不足基于小波分

8、析及神经网络的工作面瓦斯浓度预测方法原理小波分析的信号消噪处理瓦斯浓度神经网络预测研究神经网络原理神经网络的仿真程序设计本章小结瓦斯监控系统的硬件设计矿井的监控要求目录矿井瓦斯监控系统硬件要求矿井瓦斯监控系统设计原则瓦斯