地下矿山供水监控系统设计与上位机软件开发
建筑给水监控系统课程设计
建筑给水监控系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握建筑给水监控系统的基本组成和原理，包括水泵、水管、阀门、传感器等关键部件的功能和作用。
2. 使学生了解建筑给水监控系统在不同场景下的应用，如居民楼、商场、学校等。
3. 帮助学生理解建筑给水监控系统对节能减排和水资源管理的重要性。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制建筑给水监控系统图的能力。
2. 提高学生分析建筑给水监控系统运行数据，发现并解决问题的能力。
3. 培养学生团队合作和沟通协调能力，能就建筑给水监控系统项目进行有效讨论和展示。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑给水监控系统相关领域的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 引导学生关注水资源管理和环保问题，树立绿色建筑和可持续发展的观念。
3. 培养学生具备严谨、负责的工作态度，为将来从事相关工作打下基础。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，结合理论知识与实际操作，培养学生对建筑给水监控系统的认识和操作能力。
学生特点：学生已具备一定的物理、数学和工程基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合课程特点和学生学习需求，采用讲授、讨论、实践相结合的教学方法，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事相关工作奠定坚实基础。
二、教学内容1. 建筑给水监控系统概述- 了解建筑给水监控系统的定义、分类及发展现状。
- 分析建筑给水监控系统在工程中的应用和价值。
2. 建筑给水监控系统组成及原理- 学习水泵、水管、阀门、传感器等关键部件的结构、原理和功能。
- 掌握建筑给水监控系统整体运行原理及各部件间的协同工作。
3. 建筑给水监控系统设计与绘图- 学习CAD软件的基本操作，掌握绘制建筑给水监控系统图的方法。
- 分析实际项目案例，进行建筑给水监控系统图的绘制。
4. 建筑给水监控系统运行数据分析- 学习建筑给水监控系统运行数据的收集、整理和分析方法。
论文12矿井提升机电控系统原理设计
矿井提升机电控系统原理设计摘要我国矿井提升机大多是采用交流异步电机拖动，其电气控制系统采用转子串、切电阻调速，由继电器-接触器构成逻辑控制装置。
本文以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，对矿井交流提升机电控系统进行研究设计，由可编程控制器(PLC)代替继电器-接触器构成的逻辑控制装置。
其中简单介绍了国内外矿井提升机发展概况，提升机机械结构、工作原理，分析了其技术经济性。
对于PLC的控制原理及应用做了一般性的介绍。
详述了提升机电控系统和调速原理，如：测速部分和保护部分。
本文以TKD-NT 单绳缠绕式矿井提升机为例，提出了研究设计方案，并且在实践中成功实施。
PLC电控系统实现了对提升过程的程序控制，精度高；实现了速度、电流以及矢量的数字交换等，对提升机进行闭环调节；实现行程、速度等重要参数及提升状态的监视；实现无触点控制，寿命长，可靠性大大提高，具有良好的控制监视系统；实现了显示、记录等有关数据的全部自动化。
关键词：矿井交流提升机，PLC，调速，电控技术研究THE DESIGN OF ELECTRIC CONTROL SYSTEMBASED ON MINE ELEVATORABSTRACTIn China, mine elevator whose electric control system uses speed regulation by means of stringing and slicing the rotor resistance, and it constitutes the logic control device by the relay and contactor adopting the means of the drive of AC asynchronous motor in most cases. This paper which studies and designs the electric control system of AC mine elevator, adopting PLC which takes the place of the logic control device constituted by the relay and contactor takes the security, reliability, high efficiency, economy as a starting point, and takes the reliability principle as the basis. There into, this paper gives a brief introduction on the development of mine elevator in home and abroad, its framework and theory, while doing some economic study. Then, it introduces the theory and application of PLC simply. On the side, it goes into particulars about electric control system, for example, speed measurement and safeguard. This paper sets TKD-NT elevator for an example, proposes the research and design plan which puts in practice successfully. The electric control system based on PLC has carried out the procedure control of hoist process and high accuracy, closed-cycle control of mine elevator through speed, electric current as well as digital switching of vector and so on, the monitor of important parameters such as the distance of travel, speed, the state of hoist. In addition, the system also has carried out contact less control, long life-span, reliability greatly improved, good control supervisory system and completely automation of relevant data’s demonstration, recording and so on.KEY WORDS: AC mine elevator, PLC, speed regulation, electric controltechnology research目录前言 (1)第1章国内外矿井提升机发展概述 (2)§1.1国外矿井提升机现状 (2)§1.2我国矿井提升机电气控制系统的现状 (2)第2章提升机机械结构及工作原理 (4)§2.1机械结构 (4)§2.2工作原理 (5)第3章串电阻调速系统 (7)§3.1串电阻调速系统原理 (7)§3.2串电阻调速程序 (8)第4章提升机电控系统构成 (14)§4.1引言 (14)§4.2主回路 (15)§4.3测速回路 (16)§4.4安全回路 (16)§4.5控制回路 (18)§4.5.1 信号回路 (18)§4.5.2 电机正反转回路 (18)§4.5.3 制动回路 (19)§4.5.4 转子电阻控制回路 (19)§4.6监控系统 (20)§4.6.1 上位机 (20)§4.6.2 操作台 (21)第5章PLC 操作主控系统原理及应用 (22)§5.1PLC系统组成 (22)§5.2各单元基本特点 (22)第6章技术经济性分析 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)前言矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外界的唯一通道，肩负着矿石、物料、人员等的重要运输责任。
智慧矿井系统设计设计方案
智慧矿井系统设计设计方案智慧矿井系统设计方案一、项目背景：随着科技的不断进步，矿山行业也在向智能化方向发展。
智慧矿井系统是一种能够对矿井内的设备和人员进行实时监测和管理的系统。
通过智能化技术，可以提高矿山的运营效率和安全性，减少事故的发生。
二、系统需求：1. 设备监测：对矿井内的设备进行实时监测，包括温度、压力、湿度等参数的监测，并能够发出警报和及时修复。
2. 人员管理：对矿工的出入进行管理，并记录矿工的工作状态和位置，方便应急处理和工作分配。
3. 资源管理：对矿井内的各种资源进行管理和优化，包括矿石、水源、电力等。
4. 安全监测：对矿井内的气体浓度、风速、地压等参数进行监测，发现异常情况及时采取措施。
5. 数据分析：对采集到的各种数据进行分析，进行故障预测和运行优化。
三、系统架构：1. 传感器网络：通过布置传感器设备来实现对矿井内各种参数的监测，包括设备参数和环境参数。
2. 数据传输系统：采用无线传输技术将传感器数据传输至数据处理中心，实现实时监测和数据存储。
3. 数据处理中心：对传感器数据进行分析、存储和处理，通过算法进行故障预测和运行优化。
4. 控制系统：通过控制台或移动设备，对矿井内的设备进行远程控制和管理，并进行人员定位和工作状态管理。
5. 报警系统：对监测到的异常情况进行报警，并发出紧急消息，提醒相关人员进行处理。
四、系统功能：1. 实时监测：对矿井内设备和环境参数进行实时监测，包括温度、压力、湿度、气体浓度、风速、地压等。
2. 预警和报警：当监测到异常情况时，及时发出预警或报警，并通过手机短信、手机APP等形式通知相关人员。
3. 数据存储和分析：对监测数据进行存储，进行故障预测和运行优化分析。
4. 环境安全：通过对气体浓度、风速、地压等参数的监测，确保矿井内的环境安全。
5. 人员管理：对矿工的出入进行记录和管理，方便应急处理和工作分配。
6. 资源优化：对矿井内的各种资源进行管理和优化，提高资源利用效率。
矿山智慧水务系统设计方案
矿山智慧水务系统设计方案智慧水务系统是指通过物联网、大数据、云计算等技术手段，对矿山的水务管理进行智能化、自动化的系统。
本文将从系统架构、功能模块和技术应用等方面提出矿山智慧水务系统的设计方案。
一、系统架构设计矿山智慧水务系统的架构由三个层次组成：物联网感知层、数据传输与处理层和应用服务层。
1.物联网感知层物联网感知层主要是通过传感器和测量仪器对矿山水务系统进行数据采集和监测。
涵盖了水质监测、水位监测、水压监测、水流监测等多个方面。
2.数据传输与处理层数据传输与处理层主要负责将感知层收集到的数据传输至云平台，并进行数据预处理和存储。
在数据传输方面，可以采用无线传输技术如LoRaWAN、NB-IoT等；在数据处理方面，可以使用数据清洗、数据挖掘等技术。
3.应用服务层应用服务层是系统的核心，主要包括数据分析与挖掘、设备监控与管理、报警与预警、决策支持等功能。
通过对采集到的数据进行综合分析和挖掘，可以实现对矿山水务系统的实时监控和预测，为决策提供依据。
二、功能模块设计矿山智慧水务系统可以拥有以下功能模块：1.水质监测与评价通过水质传感器对矿山水质进行实时监测，将监测数据传输至云平台进行分析和评价，同时生成水质评价报告。
2.水位监测与控制通过水位传感器对矿山水位进行实时监测，将监测数据传输至云平台进行分析和控制，当水位超出安全范围时，系统能够发出报警并进行自动控制。
3.供水管理对供水管网进行监测和管理，包括故障检测、运行状态监测和泄漏检测等。
4.排水管理对排水管网进行监测和管理，包括排水水质监测、污水处理设备运行状态监测等。
5.节水节能管理对水务系统的能耗进行监测和管理，通过对数据的分析和优化，实现节水、节能的目标。
6.报警与预警根据监测数据和预设规则，系统能够自动发出报警和预警信息，通知相关人员及时采取措施。
7.决策支持通过对水务系统各项指标数据进行分析和挖掘，为决策提供数据支持，包括设备维护、水务规划等。
智慧矿山现代测控系统建设设计方案
智慧矿山现代测控系统建设设计方案
一、总体产品设计
智能矿山现代测控系统的建设，要建设的是一个综合性的系统，它可以整合多种技术与设备，并对控制与调节进行自动、高效、可靠的操作。
为此，本系统需要在主机及以太网的基础上，硬件与软件相结合，集成完成现代测控系统的搭建，实现智能化、信息化。
硬件：主要包括PLC控制器、传感器、监控设备、自检设备以及软件系统。
PLC控制器用于控制多种设备的操作。
传感器用于采集现场数据，将现场数据实时传输给PLC控制器；监控设备用于现场环境及设备状态的监控；自检设备用于实施系统自检，以确保系统的可靠运行，以及设备的正常运行。
软件：主要是安装在PLC控制器上的控制软件和视觉软件，控制软件用于控制PLC控制器，实现系统的运行；视觉软件用于实现系统可视化管理，实现系统的可视化管理。
二、系统原理与技术原理
1、系统原理
智能矿山现代测控系统，采用集成自配的系统架构，由多种类型的设备和软件组成，以PLC控制器为核心，其他设备和软件围绕它组成一个完整的系统框架。
煤矿井下变频恒压供水自动控制的设计应用
煤矿井下变频恒压供水自动控制的设计应用1. 引言1.1 煤矿井下变频恒压供水自动控制的重要性煤矿井下的变频恒压供水自动控制系统在煤矿生产中起着至关重要的作用。
随着煤矿深度的增加和开采过程的复杂化，矿井地下水位的变化、供水管道的长度和高度差异等因素都会对供水系统的稳定性和实效性提出更高的要求。
而传统的供水系统往往存在压力波动大、能耗高、维护成本高等问题，难以满足煤矿井下供水的实际需求。
引入变频恒压供水自动控制技术对煤矿井下供水系统进行升级，具有重要的现实意义。
这种技术可以通过根据实时水压情况智能调节泵的转速，保持供水系统的稳定压力，提高供水效率，降低能耗和维护成本，延长设备寿命，提升系统的安全性和可靠性。
煤矿井下变频恒压供水自动控制技术的引入，能够有效提高煤矿生产的供水效率和质量，降低生产成本，提升矿井生产的整体效益，是煤矿现代化生产中必不可少的关键技术之一。
2. 正文2.1 变频恒压供水系统的设计原理变频恒压供水系统是一种通过调节变频器的转速，控制水泵的运行状态，从而实现水压的稳定输出的系统。
其设计原理主要包括以下几个方面：1. 检测系统：变频恒压供水系统首先需要通过传感器检测水压和流量的实时数据，将这些数据反馈给控制系统。
2. 控制系统：控制系统根据检测到的实时数据，通过PID算法对变频器进行调节，控制水泵的转速，保持输出水压在设定的恒定值。
3. 变频器：变频器是整个系统中的关键组件，它能够根据控制系统的指令，调节电动机的转速，从而实现对水泵的精确控制。
4. 联动系统：在实际运行中，变频恒压供水系统通常会与其他系统进行联动，比如机械设备的启停、水泵的联合运行等，确保整个供水系统的正常运行。
通过以上设计原理，变频恒压供水系统能够实现对井下供水系统的高效稳定控制，提高系统的运行效率，延长设备的使用寿命，保障煤矿井下供水系统的安全可靠运行。
2.2 煤矿井下变频恒压供水自动控制的技术方案煤矿井下变频恒压供水自动控制系统是为了解决井下供水系统波动大、水压不稳定等问题而设计的一种高效、智能的供水控制系统。
智慧矿山软件系统图设计方案
智慧矿山软件系统图设计方案智慧矿山软件系统是一种基于云计算、物联网和大数据技术的综合管理系统，旨在提升矿山生产效率、安全性和可持续发展能力。
该系统图设计方案包括以下几个方面。
1. 系统总体结构设计智慧矿山软件系统主要由前端界面、中间层和后端数据库组成。
前端界面提供用户交互操作，中间层负责数据处理和业务逻辑，后端数据库存储和管理数据。
2. 前端界面设计前端界面包括桌面端和移动端两部分。
桌面端界面主要用于数据展示和监控，包括实时数据、历史数据、报表和图表等，使用户能够全面了解矿山生产情况。
移动端界面主要用于移动操作和监控，使用户能够随时随地查看和处理工作任务。
3. 中间层设计中间层主要包括以下几个模块：数据采集模块、数据处理模块、业务逻辑模块和安全认证模块。
- 数据采集模块：通过传感器和设备采集矿山生产数据，包括人员、车辆、设备、能耗等各方面的数据。
- 数据处理模块：对采集的数据进行处理和清洗，确保数据的准确性和完整性。
- 业务逻辑模块：根据用户需求和业务规则，对数据进行计算、分析和预测，为用户提供决策支持。
- 安全认证模块：实现用户身份认证和权限控制，保护系统的安全性和数据的机密性。
4. 后端数据库设计后端数据库用于存储和管理矿山生产数据，包括实时数据和历史数据。
数据库采用分布式存储和备份技术，确保数据的可靠性和可访问性。
5. 系统功能设计智慧矿山软件系统具有以下主要功能：- 生产监控：实时监控矿山生产情况，包括人员、车辆、设备等各方面的信息。
- 设备管理：对矿山设备进行管理和维护，包括设备档案、故障诊断和预防维修等。
- 安全管理：监控矿山安全状况，包括安全巡检、隐患管理和事故报告等。
- 能耗管理：对矿山能耗进行监控和优化，包括能源消耗、能源浪费和能源节约等。
- 数据分析：通过大数据分析技术，对矿山生产数据进行统计、分析和预测，为决策提供支持。
6. 系统接口设计智慧矿山软件系统可以与其他系统进行数据交换和共享，包括ERP系统、财务系统和人力资源系统等。
智能油水井管理系统设计与实现分析
智能油水井管理系统设计与实现分析1. 引言1.1 背景介绍智能油水井管理系统是一种利用先进的传感技术、物联网技术和数据分析技术，实现油水井实时监控、智能控制和数据分析的系统。
随着油田勘探开发技术的不断发展，油井开采也日益进入了智能化、自动化阶段。
传统的油井管理模式存在许多问题，例如实时监控不足、生产数据反馈不及时、人工干预过多等，制约了油田生产效率和安全生产水平的提高。
智能油水井管理系统的出现，为解决这些问题提供了新的思路和解决方案。
通过在油井井底安装传感器，实时监测井下参数，将数据传输到远程监控系统，实现对油井的远程监控。
同时利用数据分析技术对传感器采集的数据进行分析和反馈，帮助管理者及时发现问题，调整生产策略。
智能油水井管理系统还可以根据数据分析的结果，制定智能控制策略，使油水井的生产运行更加高效和稳定。
在这样的背景下，设计和实现智能油水井管理系统具有重要的研究意义和实际应用价值。
通过对系统的设计与实现分析，可以为油田生产管理提供新思路和技术支持，促进油田生产效率的提升和安全生产水平的提高。
1.2 研究意义石油是国民经济的重要支柱产业，油井的开采对于能源供应具有至关重要的意义。
传统的油井管理模式存在许多问题，例如人工监测不及时、数据获取困难等，这些问题导致了效率低下和生产安全隐患。
智能油水井管理系统的设计与实现对于提高油井生产效率、保障生产安全具有重要的研究意义。
智能油水井管理系统可以通过监测井底传感器实时获取油井状态参数，实现对油井生产过程的精准监控，及时发现问题并进行处理，提高生产效率。
远程监控系统可以实现对油井的远程监控和操作，减少人力成本，同时提升油井管理的便利性和效率。
数据分析与反馈则可以通过对油井生产数据的分析，实现对油井生产情况的精准判断和优化调整，提高生产效率和降低生产成本。
智能控制策略的引入可以根据实时监测数据进行智能化的控制决策，实现对油井生产的智能化管理。
系统实现与效果评估可以通过系统实际运行情况的评估，验证智能油水井管理系统的效果，并为智能油井管理技术的推广应用提供数据支撑。
智慧矿山自动化系统平台设计方案
智慧矿山自动化系统平台设计方案智慧矿山自动化系统是基于现代信息技术和自动化技术发展起来的一种矿山生产管理和控制系统。
它通过集成传感器、通信网络、数据分析和决策支持等技术手段，实现对矿山生产过程的实时监测、数据采集、处理分析和决策支持等功能，提高矿山生产的安全性、效率和可持续发展。
一、系统架构设计智慧矿山自动化系统平台的系统架构设计应包括以下几个方面：1.硬件层：包括传感器、执行器、通信设备等硬件设备，用于实现对矿山生产现场的实时监测和控制。
2.数据采集层：通过传感器对矿山生产现场的各种参数进行实时采集，并将采集到的数据传送到数据处理层。
3.数据处理层：对采集到的数据进行处理、存储和分析，提取有用的信息，并提供给上层的决策支持系统使用。
4.决策支持层：基于经过处理的数据，运用数据分析、模型建立等技术手段，提供决策支持，指导矿山生产管理和优化。
5.应用服务层：提供用户界面，呈现数据和分析结果，支持用户进行矿山生产监控、报表分析和决策等操作。
二、关键技术设计在智慧矿山自动化系统平台的设计过程中，需要考虑以下关键技术：1.传感器技术：选择适用于矿山环境的传感器，包括温度、湿度、压力、振动等参数的监测，以及气体、煤尘等危险因素的检测。
2.无线通信技术：采用无线传感网络，实现传感器和数据处理系统之间的实时数据传输，提高数据采集和处理的效率。
3.数据存储和处理技术：采用云计算技术，将采集到的数据存储在云端，并运用大数据分析和机器学习技术对数据进行处理和分析，提取有价值的信息。
4.决策支持系统的建立：基于矿山生产的特点和需求，建立合理的模型和算法，为矿山生产管理和决策提供支持。
5.安全技术设计：考虑矿山自动化系统的安全性，采用加密和防护技术，保护系统的数据和运行安全。
三、系统功能设计智慧矿山自动化系统平台的功能设计应包括以下几个方面：1.实时监测功能：对矿山生产现场的各种参数进行实时监测，包括设备状态、工艺参数等。
铁矿深部开采矿井排水自动控制
鞍钢技术2021年第3期ANGANG TECHNOLOGY总第429期｛白丸与开g).......铁矿深部开采矿井排水自动控制张晓淼1,杨成财2,吴东3,修德江1(1.鞍钢集团矿业设计研究院有限公司，辽宁鞍山114004； 2.鞍钢集团矿业弓长岭有限公司灯塔分公司，辽宁辽阳111312； 3.鞍钢集团矿业有限公司眼前山分公司，辽宁鞍山114044)摘要：设计了铁矿深部开采矿井排水自动控制系统，阐述了系统的控制方式、功能和过程。
该系统实现了铁矿深部开采矿井排水的自动控制，并通过采取避峰填谷的用电控制方式，减少了水泵启停次数，降低了用电量，节约了生产成本,降低了作业人员劳动强度。
关键词：矿井排水；自动控制系统;PLC；避峰填谷用电中图分类号：TD744文献标识码：A文章编号：1006-4613(2021)03-0039-03 Automatic Control of Mine Drainage in Deep Mining of Iron OreZhang Xiaomiao1,Yang Chengcai2,Wu Dong3,Xiu Dejiang1(1.Ansteel Mining Design and Research Institutes Co.,Ltd.,Anshan114004,Liaoning,China;2.Dengta Branch of Ansteel Mining Gongchangling Co.,Ltd.,Liaoyang111312,Liaoning,China;3.Yanqianshan Branch of Ansteel Mining Gongchangling Co.,Ltd.,Anshan114044,Liaoning,China)Abstract:The automatic control system for mine drainage in deep mining of iron mine was designed.The control mode,function and process in terms of the system were expounded.By means of the system the automatic control of mine drainage in deep mining of iron ore was achieved.And also by adopting the power control mode of avoiding peaks and filling valleys,the number of times for starting and stopping pumps was reduced,the power consumption was decreased,the production cost was saved and the labor intensity of operators was decreased.Key words:mine drainage;automatic control system;PLC;power consumption by avoiding peaks and filling valleys向地球深部进军是近期和未来我国科技创新的重要方向。
上位机设计方案
前言在我国采用斜井开拓方式的矿井中，随着矿井的不断开采和延伸，井下作业地点距离越来越长。
长期以来，职工只能步行，把大量体力和时间消耗在过程中。
为此应切实解决井下作业人员体力和时间的武功消耗，确保井下作业的工作和工程质量。
目前随着科技水平的不断提高，许多矿井都选用架空人车负担煤矿人员的运输。
基于物联网的矿山井下架空人车系统的基本功能是通过无线传输对车厢进行实现监控，车厢内的工作人员可以在意外事故发生后按下紧急按钮通知地面主控制室采取有效措施，防止灾难发生。
本设计是以组态王软件做为矿井架空人车无线监控系统上位机，完成之后，可以实现对轿厢内情况的视频监控、语音通信、报警以及MP3播放等功能。
控制室可以通过上位机来监控轿厢机内的情况以及和任何一个轿厢进行语音通信，以实现控制室对每个轿厢内状态的监控。
1概述1.1矿用架空人车的概况矿用架空人车为矿山长距离安全快速地人员运输提供了经济使用的解决方案。
其工作原理类似于地面旅游索道，它通过电动机传动减速机上的摩擦轮作为驱动装置，以架空、无极循环的钢丝绳作为牵引承载，此钢丝绳靠尾轮张紧装置进行张紧和绳长调节，沿途采用托绳支撑，以维持钢丝绳在托轮间的贴合力；抱索器将乘人抱索器或物料箱与钢丝绳连接并循环运行，从而实现运送人员及物料的目的。
其优势能长期运输，实现无人值守和远程智能监控运行，无需专门操作司机，维护工作量较少。
这种矿用架空人车与斜井人车运输相比较，具有更安全使用、运送能力大、动力消耗小，设备结构简单、维护工作量小等优点，深受井下工人的欢迎，大大提高了井下辅助运输的效率。
与国内快速发展的煤矿采掘机械化水平相比，矿井辅助运输明显落后，已成为制约我国煤炭生产发展的主要因素之一。
利用架空乘人装置运送井下人员，减少工人上下班的时间和体力消耗，对矿井的高产高效起到推动作用。
矿用架空人车的最新发展方向呈现大运量、高速度、集中控制、稳定安全等特点。
具有大运量、连续运输、连续变坡拐弯的特点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中控制，经济效益十分明显。
矿山智慧水务系统建设方案
数据处理与分析技术
大数据处理技术
运用大数据技术对海量水质、水量数据进行高效处理，提取有价 值的信息。
数据分析与挖掘技术
通过数据分析算法挖掘水质、水量数据间的关联和规律，为水资 源优化和决策提供支持。
数据可视化技术
利用数据可视化工具将处理后的数据以图表、图像等形式展示， 提高数据可读性和易用性。
系统集成技术
矿山智慧水务系统建设方案
汇报人：XX
2024-01-25
目录
CONTENTS
• 项目背景与目标 • 智慧水务系统架构设计 • 关键技术与实现方案 • 系统功能与应用场景 • 项目实施计划与进度安排 • 项目风险与应对措施 • 项目收益与评估指标
01 项目背景与目标
CHAPTER
矿山水务现状及问题
项目进度延误
实施过程中可能遇到各种不可预见因素， 导致项目进度延误。
成本控制不当
实施过程中可能出现成本超出预算的情况 。
应对措施
制定详细的项目实施计划，合理分配资源 ，确保按计划推进。同时，建立项目进度 监控机制，及时发现并解决问题。
应对措施
建立严格的成本管理制度，对项目实施过 程中的各项费用进行严格监控。同时，优 化实施方案，降低不必要的成本支出。
历史数据查询与分析功能
数据查询
支持按时间、地点、参数等条件查询历史 监测数据，方便用户了解矿山水务状况。
A 数据存储
系统可长期保存监测数据，为历史 数据查询与分析提供基础。
B
C
D
报表生成
系统可根据用户需求生成各类报表，如日 报、周报、月报等，便于用户及时掌握矿 山水务情况。
数据分析
通过对历史数据的统计分析，可发现水质 、水位、流量等参数的变化趋势，为矿山 水务管理提供决策支持。
地下水资源监测与管理系统设计
地下水资源监测与管理系统设计地下水是人类生活和工业生产中不可或缺的重要水资源之一。
为了科学合理地管理和利用地下水资源，我们需要一个有效的地下水资源监测与管理系统。
本文将围绕着地下水资源监测与管理系统的设计展开讨论。
一、系统概述地下水资源监测与管理系统是基于现代信息技术手段，将地下水相关数据进行采集、存储、分析和管理的系统。
通过该系统，可以实时监测地下水位、地下水质量、地下水量等指标，并根据监测结果进行资源管理决策，确保地下水的科学合理利用。
二、系统组成1. 数据采集模块：这是整个系统的基础，通过专业的地下水监测仪器和传感器，对地下水位、地下水质量等指标进行实时监测并采集相关数据。
2. 数据存储模块：采集到的数据需要进行存储，以便后续分析和查询。
可以采用分布式数据库或云存储技术，确保数据安全可靠，并实现多用户的数据共享与协作。
3. 数据处理与分析模块：通过数据处理和分析，提取地下水资源的特征和规律，为管理决策提供科学依据。
可以利用数据挖掘、机器学习等技术，构建模型并预测地下水变化趋势。
4. 管理决策模块：基于数据分析结果，制定合理的地下水资源管理决策。
例如，调整地下水开采方案、建立保护区域、加强监管等。
5. 可视化界面模块：通过直观的图表、地图等形式，将监测数据以可视化的方式呈现给用户，方便用户进行数据分析和决策。
三、系统功能与特点1. 实时监测：系统能够实时监测地下水位、地下水质量等指标，并及时报警。
这样可以及时发现异常情况，采取措施避免灾害的发生。
2. 数据分析：系统能够对采集到的数据进行处理与分析，提取地下水资源的特征和规律。
这可以帮助管理者了解地下水资源状况，制定合理的管理策略。
3. 管理决策支持：基于数据分析结果，系统能够提供科学合理的管理决策支持。
管理者可以依据系统提供的数据和预测结果，制定地下水资源合理开采方案。
4. 多用户共享：系统支持多用户的数据共享与协作，可以实现不同部门之间的信息交流与共享。
基于MCGS组态软件的煤矿电网能耗监控系统
第12期㊀山西焦煤科技㊀No.122020年12月㊀㊀Shanxi Coking Coal Science &Technology㊀㊀Dec.2020㊀㊃专题综述㊃㊀㊀收稿日期:2020-11-11作者简介:崔仁杰(1985 ),男,山西临汾人,2014年毕业于太原理工大学,工程师,主要从事煤矿机电安全工作(E-mail)cuirenjie1985@基于MCGS 组态软件的煤矿电网能耗监控系统崔仁杰(霍州煤电集团有限责任公司辛置煤矿,山西㊀霍州㊀031400)㊀㊀摘㊀要㊀为了响应国家节能号召,辛置煤矿从节约用电成本入手,设计了一款以MCGS 组态软件为基础的煤矿电网能耗监控系统,系统将设备用电量以及节能装置参数集中显示,同时分析采集数据,对异常数据实时预警,实现设备的精准化维护㊂经试运行,该系统可以节约煤矿月耗电量的5%~8%,实现了对煤矿电网能耗的监测与控制㊂关键词㊀MCGS 软件;上位机监测系统;通信基站;电表通信协议驱动设计中图分类号:TD61㊀文献标识码:B㊀文章编号:1672-0652(2020)12-0045-05㊀㊀煤炭生产过程复杂,生产工序多,随着煤矿自动化㊁信息化程度的不断提高,用电设备增多㊁耗电量大,其电耗成本占原煤生产总成本的35%以上,是矿井的主要耗能因素之一[1-2].目前,辛置煤矿对现运行设备电能数据未采集,无法有效分析设备运行状态,无法提前识别故障问题,导致矿井存在一定的安全隐患㊂同时,无法监控设备的非正常用电,导致出现电能浪费严重的状况㊂为解决以上问题,亟需设计一款能监测与控制煤矿电网能耗的系统㊂1㊀能耗监控系统的组成矿山智能电网能耗监控系统,是基于MCGS 组态软件设计开发的㊂该系统通过设备电度表实时监控井下各设备的用电情况,将数据通过光纤发送至主机,通过曲线显示,直观地分析电量的变化情况㊂当数据发生较大波动时,系统会自动预警,并在相应位置做出紧急处理,旨在全方位实现矿井电能监测,有效避免电能浪费,同时电能发生波动时,系统预警,降低矿井的安全隐患,提高矿井的自动化水平,增加矿井的效益[3-4].监测系统主要由两部分组成,上位机监测系统以及通信基站,总体设计图见图1.通过各设备安装的智能电表对用电数据进行采集,通过光纤收发器,发送至交换机,随后将信息快速准确上传至监测与通讯分站以及监控主机,主机将数据以报表的形式分享至其他系统,将其作为矿井成本控制的一项重要依据㊂1.1㊀上位机监测系统在能耗监测与控制系统中上位机监测系统作为整个系统的 大脑组织 ,通过监控主机㊁其他办公计算机以及打印机将数据进行收集处理,统一显示在计算机上㊂由于监控主机安装有MCGS 通用版软件,因此当数据传输至监控主机时,主机会将异常数据进行标注,并报警提醒㊂上位监测系统结构组成示意图见图2,该系统除了可以将井下各设备的用电情况以及节能装置运行情况实时数据显示外,还有查询历史数据的功能,当数据出现异常时,系统在报警的同时,会将异常数据汇总,发送至该项数据管理工程师手中,协助他们第一时间进行故障定位排除㊂1.2㊀井下能耗监测与通信基站在整个控制系统中,光纤作为系统的 血管 ,执行信息传递的任务,而通信基站则是作为系统的 心脏 ,实现井下用电设备与节能装置的相互通信㊁实时参数信息的收集处理㊁井上井下信息交互的功能㊂基站主要由光纤收发器㊁触摸屏㊁通讯服务器㊁内部交换机和PLC 组成[5].通信基站通信结构见图3.图1㊀系统的总体设计图图2㊀上位监测系统结构图图3㊀通信基站通信结构图2㊀系统通信设计为了实现两台设备间的通信联系,需要建立设备通信协议,即只有两台设备建立以及遵循设定的通信协议,其之间才可以进行通话㊂而在不同设备之间,通信协议多样,每种协议均有自己的通信范围㊂因此,为了实现设备的信息互通,需要采用符合当下的通信协议以及通信规范㊂2.1㊀多功能电表通信设计辛置矿现使用的电表多为多功能电表,其通信协议尚未采用标准协议,目前采用的是自身协议,只可以与带有RS -485接口的设备实现信息互通㊂而在MCGS 软件中需要根据现有的通信接口,开发一款适合电表的通信驱动㊂利用脚本开发MCGS 设备通信驱动的工作原理见图4.驱动开发结束后,电表可以与系统实现通讯,执行电表电量的信息采集㊂设备通信驱动的开发是作为电表信息互通的关键一步,在基础的MCGS 软件中用于脚本驱动开发的方式一般有两种,该设计选择非向导流的开发方式进行电表通信协议驱动设计㊂在开发之前第一步应该选择正确的脚本驱动的配置属性以及相对应的设备通道,配置结束后,利用所对应的接口函数进行驱动程序的编写,编写结束后将编写的驱动添加到驱动列表中,即可正常使用㊂㊃64㊃山西焦煤科技2020年第12期图4㊀工作原理图2.2㊀井上井下通信设计通过开发脚本将电表通信并入系统,将电表采集的电能信息通过光纤首先到达通信基站㊂为了实现井上信息互通必须建立井上监控与通信基站之间的数据传输㊂目前井上监控主机与井下监测通信基站之间的数据传输是通过TCP/IP协议实现的㊂通信基站中安装有嵌入版MCGS组态软件的触摸屏,屏幕通过与电表的通信接口互联,通过智能电表采集设备的电量后,经过以太网将数据上传至监控主机,从而实现井上主机对井下用电的实时监测㊂通过MCGS软件环境的设备参数窗口可以选择通用协议的TCP/IP父设备与Mod-bus TCP/IP的子设备,通过设置父/子设备的参数信息,便可以实现TCP/IP通信设计㊂在进行通用TCP/IP设备属性配置后,应重点核对相关的本地以及远程的IP地址以及端口号,当编写子设备属性时,提前命名相关的连接变量与通道名称,防止书写错误而导致的系统报错㊂3㊀系统组态设计能耗监控系统在完成通信设计后,还需要对系统的井下通信即触摸屏的嵌入版以及井上监控主机通用版的MCGS软件进行组态设计,才能基于MCGS软件真正实现各设备的监测与控制㊂3.1㊀通用版MCGS组态软件介绍MCGS软件运行分为组态环境㊁运行环境两种㊂其中组态环境指的是参数设置㊁设备汇总㊁数据库生成等搭建基础工作;而运行环境指软件的主界面,在主界面中可以通过数据直观地了解软件正常运行的基础条件,从而实现整个组态软件的运行规划㊂MCGS软件运行流程见图5.图5㊀MCGS软件运行流程图3.2㊀嵌入版MCGS触摸屏组态设计嵌入版MCGS结构图见图6,该版本较通用版支持可视化,具有硬件适应性强㊁处理速度快以及异常数据预警等功能㊂由于嵌入版的功能众多,触摸屏组态软件选择将其作为基础环境进行搭建,使触摸屏实现数据读取㊁采集㊁处理以及上传等功能㊂1)窗口设计㊂在触摸屏的众多窗口中,用户窗口对于美观实用性要求最高,而对于数据库设计则考验的是系统的性能以及传输的响应㊂在电网能耗监控系统中,用户窗㊃74㊃2020年第12期崔仁杰:基于MCGS组态软件的煤矿电网能耗监控系统图6㊀嵌入版MCG组态软件的结构图口主要分为两种,包括井下用电设备参数检测窗口以及节能装置运转监测㊂设备用电参数检测窗口即通过实时的电表检测,将电能曲线上传至触摸屏中,帮助实时监测设备的用电状况以及电能的波动情况㊂㊀㊀节能装置的运转检测窗口即实时显示电路中的主回路电压㊁控制电压㊁补偿电流㊁补偿容量㊁功率因数以及温度等参数,通过参数实时显示反映出节能装置的运行情况㊂节能装置的窗口界面见图7.图7㊀节能装置运转监测图㊀㊀2)数据库设计㊂瞬时响应作为数据库设计的第一要求,在数据库中首先对各个变量进行基础属性设置,其次添加各变量的上下限值,最后设置报警模式,一旦采集数据超出上下范围,系统立即预警发出警报㊂4㊀系统效益㊀煤矿电网能耗监控系统对煤矿安全运行有重要作用,与节能系统相结合能够为煤矿创造一定的经济与社会效益㊂为了测试系统,将10#煤层的4-2工作面作为试点进行小范围使用㊂通过运行,系统的故障率较低,能够稳定运行,当设备出现异常时,电能数据曲线波动异常,系统报警,设备急停,基本达到设计初期对于故障定位的目的,同时通过数月的试点运行,系统达到了设计初期节约月耗电3%以上的预期目标㊂经预测,系统在该矿进行推广,可实现的煤矿机电系统电能消耗降低幅度为5%~8%,预计运行一年将会节约250~400万元的电费,能够较大程度上提高矿井经济效益㊂5㊀结㊀语以MCGS组态软件为基础,开发了一款矿井电网能耗监控系统,该系统分为上位机监测系统与井下能耗监测与通信基站,通过安装通用版以及嵌入版的组态软件,实现了井下设备用电情况实时显示㊁数据收集处理以及异常预警功能㊂该系统应用于煤矿企业中,能够配合现有的节能设备以及设备运行监测系统,进一步提高矿井对设备的监控力度,有效降低能耗,提高煤矿的经济效益㊂㊃84㊃山西焦煤科技2020年第12期参㊀考㊀文㊀献[1]㊀聂国伦.煤矿供电系统运行与维护[M].北京:煤炭工业出版社,2011.[2]㊀笪爱彬.浅谈配电线路故障的原因及其运维管理分析[J].工程技术(引文版),2016(4):00182-00182.[3]㊀王康民,李学忠.组态软件MCGS 在地方煤矿安全生产监控中的应用研究[J].太原理工大学学报,2008(S2):82-83,87.[4]㊀孙㊀燕.基于MCGS 组态软件的大型超市消防监控平台设计[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2018,34(2):26-28,40.[5]㊀彭㊀波,许振文.基于MCGS 组态软件的煤矿安全监控系统[J].煤矿机电,2005(3):27-29.Energy Consumption Monitoring System Based onMCGS Configuration SoftwareCUI Renjie㊀㊀Abstract ㊀Xinzhi coal mine designed a coal mine power consumption monitoring system based on MCGSconfiguration software.All related operation data are analyzed and collected,the abnormal data are early warned inreal time,and the equipment is maintained accurately.Tested by trial operation,the system can save 5%~8%of the monthly power cost of the coal mine,and realize centralized monitoring and control of energy consumption of the coalmine power grid.Key words ㊀MCGS software;Upper computer monitoring system;communication base station;Electric metercommunication protocol driver design (上接第41页)Application of Load -sensitive Variable Pump inHydraulic System of RoadheaderLIU Yihui㊀㊀Abstract ㊀The simulation model of the cutting lift circuit is established using AMESim simulation software.Thepressure fluctuations under standby conditions and cutting and lifting conditions were studied respectively.Thesimulation results show that the load-sensitive variable pump can meet the requirements of system stability,energysaving and consumption reduction under different working conditions.Key words ㊀Heading machine hydraulic system;Load sensitive control technology;Variable pump;Cutting liftcircuit(上接第44页)Working Characteristics of AsymmetricalPiston Variable Pump for Heading MachineZHAO Zhenhua㊀㊀Abstract ㊀The flow of the plunger variable displacement control system together with the related mathematicalmodels such as the dynamic equation of swash plate,servo valve pressure and flow control are studied.Based on a-bove mentioned a simulation model of the system is established by using AMESim software.The simulation results show that the swash plate is faster than begore,the response speed and energy consumption should be selected with a suitable T-port drain pressure.Key words ㊀Heading machine;Asymmetric piston variable pump;Single rod hydraulic system㊃94㊃2020年第12期崔仁杰:基于MCGS 组态软件的煤矿电网能耗监控系统。
地下水环境智慧监管技术集成与平台应用研究
地下水环境智慧监管技术集成与平台应用研究
易树平;方铖;刘君全;龚曼妮;周兰兰;邓易
【期刊名称】《中国环境监测》
【年(卷),期】2024(40)1
【摘要】针对“双源”地下水(地下水污染源和集中式地下水型饮用水源)环境监管需求,研发了一套集地下水污染在线监测预警、评价溯源、预测应急于一体的可视化技术集成与应用平台。
该平台将物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算等技术集成应用于环境监管,实现了工业园区地下水环境实时动态监测评价及预警、地下水污染路径溯源计算、地下水事故污染预测及应急支撑等网络服务与计算功能,并通过地下空间三维数字化处理,构建了“所见即所得”的三维虚拟现实界面,实现了对地下水环境的便捷、高效监管与决策。
该平台兼容手机、平板电脑、台式计算机等固定和移动设备,可为“双源”地下水污染监控、管理和应急提供实时、高效的科技支撑。
【总页数】8页(P45-52)
【作者】易树平;方铖;刘君全;龚曼妮;周兰兰;邓易
【作者单位】南方科技大学;国家环境保护流域地表水-地下水污染综合防治重点实验室;浙江省台州生态环境监测中心;深圳市南科环保科技有限公司;重庆邮电大学【正文语种】中文
【中图分类】X84
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矿井下无人值守泵站监控系统设计
一
全 自动方式 ，半 自动的优先级高 于全 自动。无论在哪种方 式中 ，都需 要 主要泵检 修的情况 ，一旦泵处 于检修 的状态 ，系统就会 自动检测到 并 自动切换到另外一个泵 ，进行控制运 行。在全 自动方式 中，为了避
了生产的需 要。 参考文献 ： 『 １ ］西 门子编程手册 ．
提高。
１ ．控 制原 理
近几年来 ，矿上领导非常重视工业信息 化的改造 ，在矿井 底下铺
设 了比较粗的光缆 ，目的是把矿井底下 的有关 数据 、有关控 制信息尽 可能地通过此光缆传送到地面上来 ，以达 到增加安全 系数 ，提高生产 效 率 ，节约成本的 目的。该系统传递数据使用 的就是该 以太网。控制
２ ０ １ ３ ｇ － ・ １ 月 ・
学 术・ 理 论 现代衾 善
矿 井 下 无人 值 守 泵 站 监 控 系统 设 计
郑茂举 （ 山东省 兖州大 统矿业有限公司 ）
摘 要 ：本文响应 国家 “ 感知矿山” 的号召，以基 于工业以太网为传送手段 ，介绍 了 ｓ ７— ３ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ及其模 块、压力传 感器、流量传感 器及
７ ．结 论
道 的压力 开始上升。但此时排水管道的 主阀门还不能打 开 ，如果此 时
打开 ，可能不仅 水不能 向上排 ，还 有可 能 向下 排 ，倒灌 进高 压水泵 ， 毕竟原来 管道的水压力 比较高。等管道 的水 压力达到一 定值时 ，排水
管道 阀门打开 ，开始向上排水 。
系统现场运行结果表 明，该系统控 制灵 活方便 ，功能 强大 ，满足
设计了 ，“ 主监控” 画 面、 “ 高 压水泵启 动” 画面 、 “ 流量压力 ” 画
矿山排水系统自动控制探讨
矿山排水系统自动控制探讨摘要：根据常见的矿山排水方式、排水系统组成单元、离心式水泵排水工艺、控制系统主要功能、控制方案及实现方式，以某金属矿山井下排水系统远程集控改造为背景，设计了矿山排水控制系统。
该系统以PLC、检测单元和执行单元改造、WinCC软件为建设平台，通过水仓水位、主管道压力和流量、阀门开度感知等数据，远程自动对喂水泵、离心泵、电动闸阀和流量开关进行控制，实现了矿山排水系统的自动控制。
关键词：矿山排水；PLC；自动轮换排水系统作为井下矿山“八大”系统之一，在矿井安全生产中有着举足轻重的作用，排水系统的可靠、稳定运行是矿山正常生产和防止“淹井”的先决条件。
因此，《金属非金属矿山安全规程》将排水系统负荷列为井下矿山一级负荷，并对水泵房水泵配置提出了同一水泵房必须配置3台同型号水泵，以满足“一用、一备、一检修”的要求。
水泵控制系统作为排水系统的控制核心，其先进性、可靠性和稳定性对整个排水系统的正常运行有至关重要的作用。
目前大多数国内矿山井下排水系统采用传统的继电器手动控制，泵站的启停和调度完全依赖于工人的经验和手工操作，自动化程度较低，可靠性差。
笔者借助某矿井下泵站升级改造，通过采用PLC、计算机等先进技术设计了一套矿山井下泵站无人值守的排水控制系统，并通过现场应用表明系统的自动化、信息化水平有了显著提升。
1矿山排水控制系统1.1矿山排水系统金属非金属地下矿山常见的排水方式主要有自流式和扬升式。
自流式排水一般仅用于平硐开拓的矿山；扬升式排水需要借助水泵将矿井涌水扬送至地面或坑外，适用于竖井或斜井开拓的矿山。
扬升式排水系统分为集中排水系统和分段排水系统。
集中排水系统是指矿井上部涌水通过自流至井底主排水泵房的水仓中，然后由主排水设备集中排至地面；分段排水系统是指深井开采时，若水泵的扬程不足以把水直接排至地面，可在矿井中部设置泵房和水仓，把水先排至中部水仓，再排至地面。
地下矿山排水系统主要包括水泵房、排水设备、管线及水仓等。
上位机设计方案
前言在我国采用斜井开拓方式的矿井中，随着矿井的不断开采和延伸，井下作业地点距离越来越长。
长期以来，职工只能步行，把大量体力和时间消耗在过程中。
为此应切实解决井下作业人员体力和时间的武功消耗，确保井下作业的工作和工程质量。
目前随着科技水平的不断提高，许多矿井都选用架空人车负担煤矿人员的运输。
基于物联网的矿山井下架空人车系统的基本功能是通过无线传输对车厢进行实现监控，车厢内的工作人员可以在意外事故发生后按下紧急按钮通知地面主控制室采取有效措施，防止灾难发生。
本设计是以组态王软件做为矿井架空人车无线监控系统上位机，完成之后，可以实现对轿厢内情况的视频监控、语音通信、报警以及3 播放等功能。
控制室可以通过上位机来监控轿厢机内的情况以及和任何一个轿厢进行语音通信，以实现控制室对每个轿厢内状态的监控。
1概述1.1矿用架空人车的概况矿用架空人车为矿山长距离安全快速地人员运输提供了经济使用的解决方案。
其工作原理类似于地面旅游索道，它通过电动机传动减速机上的摩擦轮作为驱动装置，以架空、无极循环的钢丝绳作为牵引承载，此钢丝绳靠尾轮张紧装置进行张紧和绳长调节，沿途采用托绳支撑，以维持钢丝绳在托轮间的贴合力；抱索器将乘人抱索器或物料箱与钢丝绳连接并循环运行，从而实现运送人员及物料的目的。
其优势能长期运输，实现无人值守和远程智能监控运行，无需专门操作司机，维护工作量较少。
这种矿用架空人车与斜井人车运输相比较，具有更安全使用、运送能力大、动力消耗小，设备结构简单、维护工作量小等优点，深受井下工人的欢迎，大大提高了井下辅助运输的效率。
与国内快速发展的煤矿采掘机械化水平相比，矿井辅助运输明显落后，已成为制约我国煤炭生产发展的主要因素之一。
利用架空乘人装置运送井下人员，减少工人上下班的时间和体力消耗，对矿井的高产高效起到推动作用。
矿用架空人车的最新发展方向呈现大运量、高速度、集中控制、稳定安全等特点。
具有大运量、连续运输、连续变坡拐弯的特点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中控制，经济效益十分明显。
煤矿智慧水务管理系统建设方案
硬件配置：包括服务器、网络设备、存储设备等 软件部署：包括操作系统、数据库、智慧水务管理系统软件等 云平台建设：构建私有云或公有云平台，实现资源共享和统一管理 安全保障：包括数据加密、访问控制、安全审计等方面的措施
完成系统的安装和硬件调试 系统调试与优化
进行系统软件调试，包括系 统功能测试、系统性能测试
评估指标： 系统性能、 设备效率、 水资源利用 等多个方面
评估标准： 制定相应的 评估标准及 指标权重
评估结果： 根据评估结 果，对系统 进行优化和 改进
提高水资源利用效率
减少水污染
降低煤矿生产成本
提高煤矿生产效率
实现煤矿水务智能化管理
提高水资源利用效率
降低煤矿水污染风险
为煤矿安全生产提供保障
煤矿所在地区水资源概况 煤矿开采对水资源的影响 煤矿水务管理存在的问题 煤矿水务管理的重要性
缺乏有效的监测手段 煤矿水文地质条件复杂 缺乏专业的水务管理人才 水资源利用率低，浪费严重
水质不稳定：煤 矿水务管理需要 处理不同类型的 水质，如地下水、 地表水等，这些 水质的不稳定性 给水处理带来了
通讯方式：串口通讯和网 口通讯
通讯协议标准：国际标准 协议
数据采集：收集水务系统运 行数据，为决策提供数据支 持
远程监控：实时监测水务系 统运行状态，及时调整参数
数据分析：对采集的数据进 行分析，发现潜在问题并预
警
预测控制：通过数据模型预 测水务系统未来运行状态，
实现精准控制
确定建设目标பைடு நூலகம் 制定实施计划 完成系统基础架构搭建 开始数据迁移及测试
数据应用：通过大数据、人工智能等技术手段，对水务数据进行深入挖掘和分析，为决策提供 更加科学、精准的依据。
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地下矿山供水监控系统设计与上位机软件开发供水系统是矿山生产的关键环节之一,近年来国内外大中型矿山企业的安全生产监控系统开始逐步研制并装备。
与此同时,我国矿山工业生产总体水平大幅提升,加快矿山供水系统现代化建设的步伐是实现安全高效矿井建设的必经之路,采用一种对管网水压控制能力有较好效果的控制方法已经迫在眉睫。
本文以辽阳某地下矿山的供水系统为背景,通过对生产现状的分析,进行系统的总体设计,包括硬件选型、软件设计、通讯功能等,并以对管网参数的实时监控为目标,提出具有良好控制效果的控制策略对管网水压进行控制,同时开发地下矿山供水监控系统的上位机软件。
对矿区管网水压的控制是研究供水系统的关键问题,针对供水系统的非线性、随机性、大惯性和纯滞后特性,本文提出了 PID控制、模糊PID 控制和基于Smith预估的模糊PID控制三种控制策略。
常规的PID控制处理复杂系统时难以获得满意的静、动态性能,模糊控制适合解决模型具有诸多不确定性的复杂系统,Smith预估可以消除纯滞后对系统稳定性带来的不良影响。
本文首先确定供水系统模型,设计相应的控制器并进行各控制策略的仿真分析,其次针对变模型参数及抗干扰性方面进行仿真验证,最终得到采用基于Smith预估的模糊PID方法控制效果最好的结论,能使系统的鲁棒性、适应性得到提高,在工业背景中具有一定的应用前景。
另一方面,通过剖析企业需求,确定上位机软件的基本功能及数据库的主要信息,建立数据表的关键字段。
本文上位机软件主要分为八个功能,分别是用户管理、通讯、参数设置、实时曲线、历史曲线、历史数据查询、异常数据查询、操作记录查询功能,数据库主要开发用户管理、参数设置、采层参数设计模块,并配置有远程操作、数据自动备份及WEB发布功能。
通过设计可视化客户端界面,链接数据库储存的数据,实时显示供水系统的工作情况。
系统客户端开发工具为 Visual Basic 6.0,数据库平台为 SQL Server 2008。