煤矿安全网络监控系统应用

为加强各煤炭企业瓦斯监控系统的管理运行,通过对监控系统的相关设备和数据进行研究,创建出专门针对矿井安全的远程多级监控的网络监控系统。该系统具有监管维护、故障处理以及事故预警等功能,同时具有网络数据管理和系统监控的优点。文章主要论述了该系统的关键技术研究、总体架构、业务管理、业务功能以及服务器端的开发部署等关键技术。     

矿区井下水泵预警监控平台的研究与设计

研究设计了一种应用PLC、组态软件和数据库技术,并结合工业以太网的矿区井下水泵实时监控故障预警平台系统,实现了矿区全范围水泵设备系统的监控覆盖、设备工况的实时监测和远程控制以及水泵设备故障的安全预警。提出了系统的总体设计方案,设计了系统硬件和组网方案,开发了平台软件监控系统,经过实验室测试和运行,结果表明该系统工作稳定、运行可靠,可有效监控矿区所有水泵设备系统的运行工况,并能对故障设备进行预警提示。     

基于LabVIEW的矿井提升机监控系统设计

运用虚拟仪器技术,基于LabVIEW开发平台,设计了一套矿井提升机监控系统。该系统实现了数据的实时采集以及提升机系统的实时监控,能够对提升机位置、速度、液压站的油温、油压以及电枢电流和闸间隙等关键数据进行记录、显示和查询,并能够实现故障预警。该系统充分运用了LabVIEW强大的信号采集和数据的分析与处理功能,保障了提升机的安全运行,提高了工作效率。     

基于多系统支持的生产数据综合预警系统

为实现综合自动化系统数据跨系统共享、横纵向综合分析、探索数据价值的再发现等功能,构建了一种可指导安全生产、隐患故障排除的数据综合预警系统。从预警系统的总体架构出发,介绍了该系统的主要功能、拓扑结构、硬件部署方案和数据来源,并对系统预警功能进行了详细论述。该系统以安全监测监控、物联网数据集成处理为基础,具备综合预警分析、多系统报警联动、设备运行报表及历史故障查询功能,可精确输出辅助决策建议,有效节约建设投资,助力煤矿实现提质增效的目标。     

基于LabVIEW的矿井提升机监控系统设计

虚拟仪器技术使用灵活,便于开发和节约成本,广泛应用于工业测控领域。将LabVIEW应用于矿井提升机监控系统的设计,实时监控提升系统的运行状态,具有信号采集、数据分析处理、参数显示、故障预警和报警等功能。工控机根据采样数据的分析处理结果,通过PLC控制器调节系统的运行状态,故障时可及时作出应急处理和报警显示,改善了系统安全性和稳定性。     

大数据在煤矿输煤设备故障预警系统中的应用研究

为避免煤矿输煤设备发生故障带来经济损失和人身威胁，研究了大数据在煤矿输煤设备故障预警系统的应用。硬件方面设计故障预警和智能视频监控模块；软件方面采集煤矿输煤设备各类大数据，使用ZigBee无线网络传输数据，采用VMD-PE方法完成煤矿输煤设备远程实时监控和故障诊断，实现煤矿输煤设备故障预警。实验结果表明：该系统的ZigBee无线网络通信性能较优异，满足预警实时性要求；不同煤矿输煤设备故障诊断结果与实际结果基本一致，且预警用时较少；该系统具有优良的早期预警能力和抗干扰能力。     

煤矿井下供电监控系统设计

设计了一种基于远程网络的供电监控系统。利用C8051F040 MCU设计监控单元,对供电参数及保护装置运行状态等数据进行采集,通过构建以太网网络完成数据共享与现场信息上传,实现对供电设备状态的远程监测、故障预警。研究表明该系统能完成对供电设备信息的现场实时采集、井上集中监控。     

基于CAN总线的无人值守变电所过程层设备运行状态智能监控方法

利用当前方法监控无人值守变电所过程层设备运行状态时,所设置的通信波特率偏小,导致数据传输质量下降,提出基于CAN总线的无人值守变电所过程层设备运行状态智能监控方法。利用CAN信息采集卡采集无人值守变电所过程层设备运行数据,计算CAN总线通信波特率,根据计算结果确定通信波特率值,并对数据采集结果进行传输处理。引入BP神经网络模型,设置BP神经网络模型参数,利用该模型对数据进行深入挖掘,设置过程层设备运行状态监控模式,结合所有数据实现无人值守变电所过程层设备运行状态智能监控。实验结果表明,该方法的数据传输网络节点供电电压变化更接近于实际,通信延时较短以及通信灵敏度高,可实现过程层设备运行状态智能监控。     

基于视频技术的煤矿在线应急预警系统研究

研究基于视频技术的煤矿在线应急预警系统,提升煤矿在线应急反应能力和预警能力。该系统由矿井内控制层、地面网络层和在线应急预警层组成,矿井内控制层利用传感器、USB摄像头等设备,通过V4L2视频图像采集技术采集视频图像;地面网络层通过视频监控设备控制视频监控、地面控制等设备,并利用视频处理服务器采集矿井现场视频数据和完成报警,同时这些矿井现场视频数据传输至在线应急预警层;在线应急预警层使用模糊积分法构建在线应急预警模型,实现煤矿在线应急预警,并向客户端发出预警通知信息。实验表明,当视频图像数据量为8 000 h,系统传输耗时仅为0.8 s,在线应急反应能力好;预警的矿井应急程度与实际矿井应急程度一致,在线应急预警性能卓越。     

基于机器视觉的矿用带式输送机堆煤故障监控系统研究

针对带式输送机的堆煤故障设计了一套基于机器视觉的煤矿带式输送机监控系统,该系统通过工业相机拍摄图像,对图像进行分析、处理并做出判断,确保带式输送机安全运行,实现非接触式可视化远程监控与测量。同时克服了传统接触式堆煤传感器易受环境影响、可靠性差等缺点,实现带式输送机堆煤实时检测,而且能够在堆煤形成初期提前预警,并为地面监控中心提供监控数据和监控视频,为带式输送机安全运行提供了有力的保障。     

数据实时分析的电力安全生产监测系统设计

为实时掌握电力安全生产情况并查看全面、可靠、详细的电力安全生产数据，及时进行生产异常预警，以电力安全生产监测目的和内容为基础，结合大数据技术，设计数据实时分析的电力安全生产监测系统。通过数据采集单元采集电力安全生产数据，通过通信设备将数据分别传送至本地监控站和数据分析层，本地监控站分析数据后，在权限范围内实行调度和管理，权限外的则传送至监控中心层；数据分析层采用大数据标签分类以及分析接收的全部数据，获取数据中的异常数据，向监控中心层发送异常预警；监控中心层则通过监控显示服务器查看预警结果。测试结果显示:系统各项功能运行正常，通信效果良好，能够完成电力安全生产数据的实时传输，避免缓存时间较长导致数据丢失或者损坏，全面检测电力安全生产情况。     

矿区玻璃幕墙安全监测与预警系统设计

由于玻璃幕墙固有频率是一个动态特性参数,增加了监测难度,导致矿区玻璃幕墙智能安全监测与预警效果差。为此,设计了矿区玻璃幕墙安全监测与预警系统。在系统硬件部分,设计控制器、加速度测试模块、温度传感器、数据传输模块和数据传输模块;在信号分解及预警指标体系部分,对系统硬件传输的数据分解,分析瞬时频率,引入解析信号获得相位和幅度。在此基础上,建立预警指标体系,计算指标的综合安全值,以此实现矿区玻璃幕墙安全监测与预警。实验结果表明,矿区玻璃幕墙安全监测与预警系统在紧固、松动状况下,玻璃幕墙振动频谱分析的准确性较高。在不同脱胶比率下,玻璃频率变化情况分析上准确性也较高,并且预警时间短,有效提高了矿区玻璃幕墙安全监测与预警效果。     

矿井瓦斯抽放自动控制与故障预警系统的设计

针对某矿瓦斯抽放系统人工操作的复杂性与困难性,设计了由可编程控制器、本安型操控设备及各种传感器组成的自动控制与故障预警系统,此系统集瓦斯抽放自动控制、数据采集、数据分析、智能诊断与性能综合评估于一体。通过对系统的设计与分析,该系统可以有效实现瓦斯自动控制与故障预警,提高瓦斯抽放效率与安全。     

基于主元分析的煤矿空压机故障诊断研究

针对目前煤矿空压机监测出现故障诊断复杂、人工成本高等问题,采用主元分析方法,对煤矿空压机故障诊断方法进行研究。研究了煤矿空压机主元故障预警方法以及煤矿空压化故障诊断检测方法,并以某煤矿为例,系统在正常运行的情况下,采集传感器的样本数据,建立预警模型,然后采取实验测试数据进行检验认证,验证结果显示主元分析方法,能够有效准确地把故障信息准确提取出来,确保煤矿空压机能够准确进行故障诊断,从而达到矿井安全生产的目的。     

基于无线传感网络的建筑电气设备自动监测系统

为掌握建筑电气设备运行状态以及时发现并解决故障,设计了基于无线传感网络的建筑电气设备自动监测系统。利用系统数据层中无线传感网络的无线传感器节点采集建筑电气设备信号数据,使用中心节点汇聚并整合采集的数据,采用通信层的ZigBee无线网络将中心节点整合的数据汇聚到内部网关,通过该网关将数据上传到应用层的应用基础平台。应用层的建筑电气设备故障自动诊断模块根据接收的数据,运用基于压缩感知理论的建筑电气设备故障自动诊断方法,实现建筑电气设备自动监测。实验结果表明,将无线传感网络簇首数量设置为15,可以获得较理想的网络节点生命期;该系统在精准诊断故障类型的同时,还可以辨别故障位置,并能有效节省建筑电气设备能耗。     

矿区岩土施工安全监测系统设计及应用

为保障矿区岩土施工的安全性,设计基于多源异构数据的矿区岩土施工安全监测系统。结合矿区岩土施工特征分析其施工中可能存在的安全风险,针对此类安全风险设计包括施工现场多源异构数据采集层、数据融合与传输层、远程监测预警层的矿区岩土施工安全监测系统。通过采集层的异构设备采集模块与FPGA可编程控制模块,并行采集施工安全参数的多源异构数据,经由数据融合与传输层融合后,通过GPRS通信传输至远程监测预警层,该层依据接收数据完成存储、监测、呈现及预警等功能。应用结果表明,该系统可实现快速平稳的岩土施工现场安全参数多源异构数据并行采集,具有稳定可靠的数据传输性能,可有效监测岩土施工各安全参数,为提升施工的安全性提供保障。     

恶劣天气下的电网典型设备风险实时监测与预警技术

电网典型设备在恶劣天气下稳定运行,对于电网的正常运作具有重要意义。现有技术没有将气象数据作为预警的主要内容,导致预警误报率较高。为了解决此问题,设计新型恶劣天气下的电网典型设备风险实时监测与预警技术。采集气象数据,完成预处理工作,整合处理后的数据,对其进行归一化处理。获取电网典型设备运行状态,计算电网设备运行状态与气象数据关联系数,确定关联性关系,获得电力设备运行状态数据架构;根据关联系数阈值,完成电网设备风险评估,根据评估结果进行风险预警。实验结果表明,所设计恶劣天气下的电网典型设备风险实时监测与预警技术有效弥补传统技术的不足,具有较好的效果。     

矿井转载机机载监控系统硬件与软件设计

分析了矿井转载机机载监控系统主要功能要求，并设计了系统的硬件和软件，硬件部分主要设计了主机和监控装置，软件部分主要设计了启动子程序、停机控制子程序、故障与预警判断子程序、数据采集子程序、硬件故障诊断子程序、历史信息查询子程序、网络通信子程序以及监控界面。研究为矿井智能化建设提供了技术支持。     

基于PLC的压风机在线监控系统研究

煤矿压风机设备作为煤矿风动机械的动力源,在煤矿安全生产中具有重要的地位。为了确保煤矿压风机安全运行、提升煤矿数字化建设水平,提出了以S7-300PLC为核心,通过采集现场传感器数据、设备数据等,结合现场操作台、地面工程师站,实现对压风机在线监测监控。实践表明:基于PLC技术的压风机在线监控系统具有运行稳定、采集参数齐全、预警可靠、节能降耗等特点,在地面控制中心可方便实现煤矿压风机在线监测、一键启停、压风机切换、运行记录查询、故障查询、全自动化运行等功能,提升了煤矿压风机系统的安全性、可靠性,同时达到减员增效、节能降耗的效果。