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1、西安科技大学毕业设计(论文)开题报告题 目 煤矿瓦斯监测系统软件设计 院、系(部) 机械工程学院 专业及班级 机械电子0801班 姓 名 陈康政 指 导 教 师 姜俊英 日 期 2012年3月1日 西安科技大学毕业设计(论文)开题报告题 目煤矿瓦斯监测系统软件设计选题类型B一、选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况, 说明选题目的、意义，列出主要参考文献)：1、选题的背景、目的意义能源工业是一个国家经济开展的命脉。近年来，随着石油的价格飙升，煤炭行业的重要地位和不可替代性也日益显现。然而，中国煤炭行业的平安形势却不容乐观，尤其是重、特大瓦斯爆炸事故屡见报端。2021年全国煤矿发生瓦斯事故1
2、25起，死亡593人，在这些事故中，瓦斯爆炸又占大多数。这其中，固然有很多诱发因素，但煤矿生产企业平安监察设备的不完善、管理手段落后是造成事故的重要因素之一1。自2021年以来，随着国家对煤矿企业平安生产要求的不断提高和企业自身开展的需要，我国各大、中、小型煤矿陆续安装了瓦斯监测系统，系统的装备大大提高了矿井平安水平和平安生产管理效率2。近年来，瓦斯爆炸、煤和瓦斯突出等灾害，严重威胁着煤矿的平安生产和数百万名煤矿工人的生命平安，瓦斯灾害已成为制约我国煤矿平安生产和煤炭工业开展的重要因素，可以说瓦斯爆炸已成为矿难的第一大祸首。据统计，国有地方和乡镇煤矿中，高瓦斯矿井占15%左右。在许多兴旺国家中
3、为了减少事故的发生，一般不会开采高瓦斯矿井，但中国是一个能源饥渴大国，煤炭是我国的主要能源，随着近几年石油价格的飙升，我国对煤炭的需求更是日增不减，所以不管是低瓦斯矿还是高瓦斯矿，都是积极创造条件，照采不误3。多年来的实践证明，瓦斯浓度的监测在煤矿井下的平安状况息息相关，充分发挥其作用，是我国煤矿平安形势实现好转的关键，近年来，国有重点煤矿瓦斯爆炸事故较少发生，就是因为矿井安装了瓦斯监测系统。综上所述，开发设计一种操作简单的瓦斯监测系统，对有效防御和减少瓦斯爆炸具有非常重要的意义。2、国内外研究状况及开展趋势1国内外研究现状我国煤矿开采条件复杂，自然灾害严重，煤炭企业生产力水平整体不高，平安生
4、产比拟薄弱4。目前，我国煤矿使用最广泛的煤矿瓦斯监控系统是基于工业以太网为根底的瓦斯监控系统，其所采用的软件是采用北京亚控公司的系列工控组态软件，系统主要用的软件有：1、KingH isto rian实时/历史工业库; KingH isto rian是北京亚控公司推出的工业实时数据产品，定位于企业一体化方案中的数据中心和应用平台，能够为企业的各级人员及时的提供所需要的信息。KingH isto rian具有单个效劳器支持，高达10万点、支持256个并发客户同时存储和检索数据，每秒检索单个变量超过30000条记录的强大功能，能够更好的满足客户对存储速度和存储容量的要求，满足了客户实时查看和检索历
5、史运行数据的要求，并具有强大的数据处理能力和各种设备驱动支持，数据采集高效稳定。2、kingOPCServer数据采集软件，改软件具有强大的数据处理能力和各种设备驱动支持，数据采集高效稳定。3、组态王kingv iew6.53。4、IIS5.0是微软公司Window2000/XP操作系统自带的一种网页效劳软件，主要提供包括WWW效劳器、FTP效劳器等，提供强大的Intemet网页效劳功能5。除了上面介绍的KingH isto rian， Kj70N瓦斯监控系统也是我国煤矿瓦斯监测应用广泛的一款系统，Kj70N系统是集国内外煤矿监控技术优势针对我国煤矿现状而开发的一套系统。功能齐全、软件丰富、可
6、开性高、操作使用方便、配置灵活、经济实用等特点，可全面监控井上下各类平安、生产及电力参数，可聚集多个平安和生产环节子系统，适用于各大、中、小型及地方煤矿使用。伴随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛开展和企业自身开展的需求，各主要科研单位和生产厂家又相许推出了KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJ2000、和KJG2000等监控管理系统。国外的监测系统有漏泄通信综合传输监测系统，在20世纪末由加拿大矿通等公司生产，代表当时国际矿山井下移动通信和综合业务传输和监控的先进水平，系统提供32路语音、数据通道和16路单向模拟视频通道，能够实现煤矿各种信号的综合传输6。目前，国际上使
7、用的漏泄通信监测监控系统尚属于频分复用模拟通信系统，数据、语音和视频信号直接调制某个载频后送入漏泄系统进展传输，由于各个通道制定用于固定的设备，因此，频道利用率不高。而我国在本世纪初引进美国Honeywell公司的HIMASS系统，该系统是集成的煤矿监测监控系统【4】，该系统采用实时的网络化构造，地面为以太网和DH+，井下为DH+网，代表了当前矿井平安监测监控的最高水平。监控系统地面局部由Honeywell公司的PlantScapeSCADA效劳器、工作站、交换机、集线器、ContrILogix网关以及用于连接的光纤和铜缆组成。为系统的可靠性和平安性，系统内效劳器、交换机、工作站都采用冗余设置
8、7。HIMASS系统解决了系统扩展性和开放性的问题，提供局部第三方数据接口或标准通信协议，井下网络采用环网构造，整体网络采用光缆，充分保证了数据的平安可靠传输。但是，其井下采用DH+环网，整体网络传输速度较低，不能同时传输视屏信号，因此，对于视屏监控信号和传输，还停留在模拟传输阶段，一路图像传输占用一根光纤，使得设备投入和运行本钱很高，造成资源浪费。2煤矿瓦斯监控系统的开展方向：1、系统构造向集散化构造开展2、系统构造开放化3、系统构造通用化4、系统构造智能化5、系统软件化开展趋势6、系统构造向综合化方向开展8参考文献：12 宋新社.煤矿瓦斯的危害和防治.?中小企业管理和科技?202112期.
9、45北京亚控科技7HIMASS矿井监测系统在济宁三号井的应用?煤矿设计?2000年第8期8泰安市华纳机电设备 二、主要研究(设计)内容、研究设计思路及工作方法或工作流程该课题的主要内容和重点就是研究怎样有效的利用C+编程语言实现数据采集和上位机PC机的可视化界面监测的软件编制。根据瓦斯监测系统根本要求和已经设计好的硬件电路，完成软件的编程，实现数据采集、曲线显示、数据显示、报警等功能。软件局部包括：数据采集/分析模块、数据显示模块、系统设置模块。软件功能：1、数据采集/分析模块：实时采集单片机发送的数据，分析瓦斯浓度是否超标。2、数据显示模块：根据用户自定义，每过一段时间，PC机自动刷新一次采
10、集数据，并形成曲线图。3、系统设置模块：根据客户不同的需求，使该系统符合客户的管理需要，用于实现瓦斯监测系统局部的个性化定制。基于单片机的煤矿瓦斯监测系统软件设计数据采集分析模块数据、曲线显示模块系统设置模块PC机显示用户自定义设置CPU初始化 系 统 结 构 图此设计主要是应用学过的知识，解决煤矿瓦斯浓度超标报警，断电等问题，同时希望能通过此设计增强自己的实践设计能力，增加知识和实践的结合，也为我以后的工作提供一些帮助。 三、毕业设计(论文)工作进度安排1.领取任务书，收集资料.1-2周 .2.完成开题报告. 3-5周 . 13周 .4.撰写毕业设计论文. 14-15周 .5.准备辩论.16-18周 .指导教师意见 指导教师签字:_年 月 日系部审查意见难度份量综合训练程度是否隶属科研工程系、部主任签字：_ 年 月 日院毕业设计论文领导小组审核意见 组长签字： _ 年 月 日