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本文在研究矿井实际瓦斯预警情况的基础上,提出并实现了基于Internet数字化远程矿井瓦斯预警系统。
本文首先对瓦斯爆炸现状和引起井下瓦斯爆炸的各种因素进行分析研究,结合瓦斯爆炸事故树以及因果图理论,实现瓦斯爆炸事故树向瓦斯爆炸因果图的转换;利用因果图最小割集的故障分析方法,缩小系统的故障诊断空间,充分说明瓦斯爆炸事故发生的最大可能性和瓦斯事故产生的危险性。
其次,利用工业以太网行业标准PROFIBUS现场总线网络进行矿井总体网络架构分析,结合矿井具体情况,提出基于PLC的瓦斯现场数据采集与分析方法策略。通过该网络架构与采集方法可获得井下的实时监测数据,为数字化远程矿井瓦斯预警系统提供基本的数据源。当监控系统通过PROFIBUS网络得到瓦斯传感器所传送过来的模拟数据之后,通过PLC控制器有效的A/D转换,结合WinCC组态软件的数据分析处理,实现远程矿井瓦斯预警系统的数据采集网络部分。
再次,通过对现有软件技术与各技术特点的具体分析,选定远程矿井瓦斯预警系统中必要的实施路线。采用优于C/S结构的 B/S模式,确定以B/S结构Web开发为系统的总体框架。通过对数据挖掘技术的定量分析,选定数据挖掘中的例外检测算法QRNOF算法作为系统数据的分析方法。
最后,结合本文以上所提出的关键理论与方法,开发出数字矿井瓦斯预警系统。该系统结合铜川玉华煤矿实际瓦斯历史数据,对采煤工作面瓦斯数据建立数据模拟产生器。通过实时监测监控、分级监控、可视化表示等技术,最终实现了数字矿井瓦斯预警系统。