基于物联网技术的煤炭精益化管控信息系统的设计与实现

摘要

由于大型煤炭企业在生产与销售过程中，煤炭采制化过程的自动化以及煤质预测和煤质检测技术的发展，使得煤质监测数据和相关信息逐渐大而繁杂起来。传统的管理方法与管理手段已经不能满足现代煤质管理对煤质信息和相关数据的管理需要。煤质管理信息化建设的实施已经迫在眉睫，而煤质信息管理标准化，信息传递和信息内容的规范化、系统化是煤炭行业信息管理系统的大势所趋。
　　本文主要研制开发了“基于物联网技术的煤炭精益化管控信息系统的设计与实现”，首先对系统功能进行了详细的需求分析，依据煤炭销售质检处煤质监测的实际情况，对煤质信息管理系统进行功能模块的划分，完成了从采样管理，制样管理，化验数据管理，不同部门、角色的报表生成，煤质数据统计分析与可视化等模块的设计开发。建立了煤质数据库，实现了煤质数据的输入、编辑、查询、统计分析、存储管理和可视化显示等功能。在数据采集管理的基础上，为简化工作流程，提高工作效率，减少人为误差，该系统引入了物联网RFID射频识别技术，实现了载煤车辆车号和车重的自动识别、煤样编号的自动识别以及煤质化验数据的自动录入等功能。利用改进的K-Means聚类算法，对煤炭交易双发的信用等级进行划分，同时对员工工作质量与工作量进行客观考评。本文研制开发的“基于物联网技术的煤炭精益化管控信息系统”选用SQL Server2005数据库和微软公司推出的C#2012开发语言进行实现，在数据访问层，采用了Visural Studio2010引入的Entity Framework数据访问方式，大大缩短了开发周期，提高了效率，减少了开发费用。实践证明该系统运行稳定，操作界面友好，处理速度快，已经在平煤运销股份有限公司得到了广泛应用。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外煤质管理系统的发展现状

1.3 研究目的及意义

1.4 主要研究内容及组织结构

1.5 小结

第二章 相关技术

2.1 引言

2.2 物联网技术简介

2.3 射频识别（RFID）概述

2.4 Entity Framework架构

2.5 小结

第三章 系统设计与数据访问

3.1 引言

3.2 需求分析

3.3 系统功能设计

3.4 数据库系统设计

3.5 基于Entity Framework的数据访问

3.6 软件开发环境

3.7 小结

第四章 矿井煤质信息管理子模块的设计与实现

4.1 引言

4.2 基于RFID的车号车重自动识别

4.3 基于RFID煤样标识

4.4 煤质化验数据计算

4.5 煤质化验数据的经验公式验证

4.6 小结

第五章 基于聚类算法的辅助决策子模块的设计与实现

5.1 引言

5.2 K-Means聚类算法

5.3 聚类算法在等级划分与工作考核中的应用

5.4 本章小结

第六章 用户表示层设计与实现

6.1 引言

6.2 软件系统主界面

6.3 数据显示和数据操作

6.4 WinForm方式的数据显示和操纵

6.5 数据输入部分界面

6.6 综合查询部分界面

6.7 辅助决策部分界面

6.8 可视化分析技术在煤质分析中的应用

6.9 本章小结

第七章 系统测试

7.1 概述

7.2 测试方法简介

7.3 功能性测试内容

7.4 可靠性和易用性测试

7.5 测试结论

7.6 小结

第八章 总结与展望

8.1 总结

8.2 分析与展望

致谢

参考文献

作者简历