煤層氣遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及智能排采算法研究.pdf

1、煤層氣由于具有高熱值和燃燒無污染等特點，受到多個國家的關(guān)注。煤層氣的開采過程中需要測量和記錄的數(shù)據(jù)比較多，合理地設(shè)計煤層氣排采數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)能夠提高煤層氣開采的效率和安全性，降低人員的勞動強度。本文設(shè)計了一套基于嵌入式系統(tǒng)和服務(wù)器的煤層氣排采遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)實時顯示、排采控制和自動排采等功能。另外，為了合理地調(diào)控在各個煤層氣井投入的人力物力，并合理地選擇自動排采的方式，本文還研究了煤層氣的流量預(yù)測算法，并將算法融合到了煤

2、層氣排采速率的控制中。本文的研究目的和意義是提高煤層氣排采的自動化程度和安全性、可控性，減少相關(guān)的資源成本，提高煤層氣產(chǎn)量。
　　本文分析了煤層氣排采過程中的數(shù)據(jù)采集和排采控制的功能需求，提出了幾種基于嵌入式和遠程服務(wù)器的煤層氣排采遠程監(jiān)控系統(tǒng)方案，在綜合分析和比較了幾套方案的優(yōu)缺點之后，確定了一套最優(yōu)方案，即基于數(shù)據(jù)采集節(jié)點、現(xiàn)場人機終端、GPRS模塊、遠程服務(wù)器和網(wǎng)頁端的遠程監(jiān)控方案。本文對該方案的軟硬件設(shè)計過程做了較為詳細的

3、敘述。
　　為了合理調(diào)控各個煤層氣井的投入，并合理地選擇自動排采的方式，本文用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行了大量樣本實驗，以獲得較好的流量預(yù)測效果。在實驗后，根據(jù)計算時長、數(shù)據(jù)采集時長等因素，確定了適合流量預(yù)測的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練參數(shù)和類型，并利用多元回歸和三種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測結(jié)果進行了對比。目前能將誤差均方差控制在比較小的范圍中，但預(yù)測結(jié)果還有待進一步的優(yōu)化。煤層氣排采除了數(shù)據(jù)監(jiān)控的需求外，還有自動排采的需求，本文采