基于物联网的煤矿安全生产专家系统的研究与设计

摘要

进入21世纪以来,我国的煤矿采掘安全状况连年好转,事故、死亡人数、一百万吨死亡率明显下降。为了满足煤矿安全生产的需要,现有的煤矿安全生产监控系统中的人员位置监测系统,安防监控系统,视频监控系统,生产调度、移动通信系统等子系统在应急救援,事故调查工作、煤矿安全生产监控中已经起着举足轻重的作用。但与其他主要产煤国家相比特别是欧美国家,还有非常明显的差距。现急需根据煤矿安全生产监控的实际情况,开发一套将利用物联网技术,将安全生产监控和专家系统相结合的系统,从而减少煤矿安全生产事故的发生。
　　本课题根据我国煤矿安全生产系统的发展现状,首先找出现有煤矿安全生产管理系统所存在的问题。通过分析现有系统存在问题,提出问题的解决方案。并根据煤矿安全生产流程和客户需求确定基于物联网的煤矿安全生产专家系统的需求。其次,在需求分析的基础上,将计算机信息分布式处理、云计算、神经网络、物联网通信与工业自动化技术有机的结合起来,构建一个多层次系统,实现多级多业务多部门的协同工作与监管在同一平台上,实现煤矿安全生产监控系统和专家子系统的体系结构设计和功能结构设计。然后,根据系统的总体设计对系统用户管理模块、矿井监控子系统模块、专家子系统模块、综合数据管理模块、网络传输子系统模块进行详细设计和实现,系统利用.NET编程环境和SQL SERVER2005数据库实现系统具体功能模块。最后通过对系统进行压力测试和性能测试检测和分析系统的各项性能。
　　系统在煤矿企业进行了现场的试应用,在完成日常矿井井下作业现场监控的前题下,提高了煤矿生产现场次生灾害的预报效率,并能根据预报进行数据智能分析和事故预处理并将灾害数据进行有效上报。达到了系统所设计的性能指标。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 本文的主要工作

1.3 论文的组织结构

第二章 系统需求分析

2.1 煤矿安全生产系统的研究现状

2.2 现有煤矿安全生产系统存在的问题

2.3 对现有系统存在问题的解决办法

2.4 系统的性能需求

2.5 系统功能需求及工作流程分析

2.6 本章小结

第三章 系统总体设计

3.1 系统体系结构设计

3.2 系统功能结构设计

3.3 系统服务分布式部署

3.4 系统服务模型设计

3.5 数据库概要设计

3.6 本章小结

第四章 系统详细设计与实现

4.1 系统数据库表详细设计

4.2 物联网网络系统详细设计与实现

4.3 用户管理详细设计与实现

4.4 监控子系统详细设计与实现

4.5 数据综合管理平台详细设计与实现

4.6 专家子系统详细设计与实现

4.7 本章小结

第五章 系统测试

5.1 系统功能测试

5.2 系统性能测试

5.3 系统试运行

5.4 本章小结

第六章 结论

6.1 本文的主要贡献

6.2 下一步工作的展望

致谢

参考文献