演习烟巷温度烟雾自动控制系统设计与实现

摘要

煤矿生产情况特殊，容易受到各种灾害的威胁。为了贯彻安全生产的方针，保证矿工的生命安全，从事煤矿生产的矿务局和地方煤矿都建立了矿山救护队。矿山救护队是保护矿工安全和国家财产的中坚力量。根据《矿山救护规程》要求，为使矿山救护队适应灾变时期煤矿井下高温、浓烟等恶劣的灾害环境，必须开展模拟实战演习。模拟实战演习必须符合实战需要，制定演习训练计划。矿山救护队必须每月开展一次佩用正压氧气呼吸器的单项演习训练。每季度开展高温、浓烟演习训练。 目前，许多矿山救援基地建设了地下模拟巷道，但缺少高温浓烟环境模拟系统。即使建设了高温浓烟模拟设施，也存在很多问题亟待提高。为了提高救援队伍训练质量，提升救护队员适应煤矿井下高温、浓烟环境的能力，急需研发一套演习烟巷温度烟雾自动控制系统。 本文设计的演习烟巷温度烟雾自动控制系统以演习巷道为基础，对巷道内的温度和烟雾等技术参数进行自动控制，实现了矿山救护队模拟实战演习，为矿山救护队每月开展一次佩用正压氧气呼吸器的单项演习训练，每季度开展高温、浓烟演习训练提供了有效地、先进的实战场所。系统的研制成功对提高矿山救援队伍应急救援能力，建设统一指挥、功能完善、反应灵敏、运转高效的矿山应急救援体系至关重要。 本文首先论述了国内外演习烟巷温度烟雾控制系统研究现状，阐明了课题研究的背景和意义，指出了演习烟巷温度烟雾控制系统研究存在的问题，对温度和烟雾自动控制系统的数据模型进行了深入讨论，并对系统的结构和工作原理以及功能加以详细分析。在对系统原理深入掌握的基础上完成了系统的硬件架构和软件设计，并通过演习烟巷温度烟雾控制系统在鸡西矿业集团矿山救护大队的实际应用，结合参训人员的各项身体素质指标测试结果，验证了系统的可靠性和实用性。最后论文展望了演习烟巷温度烟雾自动控制系统未来的发展方向。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 存在的问题

1.4 课题的研究内容

1.5 本文章节安排

第2章 演习烟巷温度烟雾自动控制系统总体设计

2.1 演习烟巷温度烟雾自动控制系统设计要求

2.2 演习烟巷温度烟雾自动控制系统总体结构

2.3 本章小结

第3章 演习烟巷温度烟雾自动控制系统的工作原理

3.1 温控系统的数学模型和控制算法的实现

3.2 烟雾控制系统的理论分析和控制算法的实现

3.3 有毒气体发生与控制原理

3.4 本章小结

第4章 演习烟巷温度烟雾自动控制系统的实现及方法

4.1 控制系统

4.2 电子毒气系统

4.3 环境模拟系统

4.4 音视频监控系统

4.5 本章小结

第5章 演习烟巷温度烟雾自动控制系统的试验及结果

5.1 演习烟巷温度烟雾自动控制系统的验证

5.2 训练人员身体及心理素质变化分析

5.3 演习烟巷温度烟雾自动控制系统的演习训练效果

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

个人简历

附录

附录 A 调度端软件界面

附录B 操作平台布局图和现场设备布局图

附录C 烟巷温度烟雾自动控制系统电路图