论文部分内容阅读
煤矿生产中首先考虑的就是安全性，而矿井涌水则是矿井安全的主要危害之一。如果发生煤矿淹井事故，不仅危害煤矿工人的生命，而且给煤矿造成很大的经济损失，那么矿井排水系统就显得尤为重要。保证排水系统的安全稳定运行是我们对排水系统研究的主要问题，所以，本文设计一个智能的排水监控系统。 首先，文中分析研究现有矿井排水系统存在的很多不足之处，把龙固煤矿的主排水泵房作为研究蓝本，设计整个排水系统的结构框架，便于系统设备的选型。在该系统的组成结构设计中，考虑安全节能以及控制稳定的需求，选用嵌入式微控器和相应的变频器，来提高控制系统的精度。 然后，根据排水系统非线性特点，建立一个涌水量预测模型。为了确定排水系统智能控制策略，分别设计了PID水位控制器、模糊水位控制器和自适应神经模糊水位控制器。经过建立这三个控制器的Simulink仿真模型，分析比较水位响应仿真曲线，选取自适应神经模糊控制作为系统的控制算法，利用该控制策略完全可以达到精确稳定地控制水仓水位。 最后，文中又对ARM微控器和μ C/OS-II软件操作系统做了详细研究，选用ARM7系列的LPC2220芯片系统主控制器，配套使用μ C/OS-II为实时操作系统便于设计系统程序。在上位机软件设计中，采用MCGS组态软件，来开发智能监控系统的监控画面。由此设计了一个整套的矿井排水智能监控系统，可以提高煤矿生产的安全性以及节能效果。