基于神經(jīng)網(wǎng)絡的煤礦井下中央水泵房監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、井下排水系統(tǒng)是煤礦重要的設備之一，其工作狀態(tài)的好壞會直接影響礦井安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。目前，大多數(shù)煤礦對井下水泵房的監(jiān)測和控制方式仍停留在人工進行監(jiān)測和傳統(tǒng)的繼電器控制。工人操作時的勞動強度比較大，自動化程度不高，應急能力低。本文著重對煤礦井下水泵房監(jiān)控系統(tǒng)做了研究，設計并研制了一種監(jiān)控系統(tǒng)。
　　由于礦井水來源的復雜性，導致井下水倉中水位的動態(tài)變化呈現(xiàn)出強非線性。而監(jiān)控系統(tǒng)要求能夠根據(jù)水位變化自動、合理的確定水泵啟動的臺數(shù)，把水倉

2、水位控制在一個合理的范圍之內(nèi)。文中提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的水位控制策略，建立了三層結(jié)構的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，并將建立好的神經(jīng)網(wǎng)絡模型在MATLAB下進行了建模和仿真，通過對網(wǎng)絡訓練得出合理的隱含層中隱單元個數(shù)和“動量項”大小。仿真結(jié)果表明該控制器可以根據(jù)水位和水位上升速率兩種參數(shù)來確定當前狀態(tài)下應該啟動的臺數(shù)。
　　文中對隔爆兼本安型可編程控制箱進行了總體設計。并選用西門子S7-300系列PLC作為核心控制器，設計了模擬量輸入和數(shù)字量輸

3、入、輸出電路、電源電路。在硬件設計完成的基礎上，對監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)的控制功能的軟件進行了設計，實現(xiàn)了手動控制、半自動控制、全自動控制、“躲峰填谷”運行和機組輪換工作等功能同時對上位機組態(tài)軟件和觸摸屏進行了組態(tài)，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的可視化。
　　對設計好的煤礦井下中央水泵房監(jiān)控系統(tǒng)做了實驗室測試、國家相關部門的檢驗和工業(yè)現(xiàn)場測試。測試結(jié)果表明，該監(jiān)控系統(tǒng)滿足國家相關規(guī)定的要求，可以在井下環(huán)境中使用，并且在實際的功能測試中，取得了很好的控制