仪表自动化专业论文范文高中数学
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化工仪表自动化论文: 煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势 【摘要】:详细介绍了煤矿自动化和通信技术的发展历程,分析了当前煤矿自动化和通信技术的功能特点,提出了今后要解决的一些关键技术问题。 【关键词】:煤矿自动化;调度通信;工业以太网;GEPON;矿井无线通信 1、煤矿自动化和通信的发展历程 1煤矿自动化我国的煤矿自动化的发展可以追溯到20世纪60年代,当时煤炭工业部调集了全国煤炭行业中研究电子和电气控制的技术骨干,在开滦矿务局范各庄矿成立了我国煤炭行业唯一的专业自动化研究所。当时受控制器件的限制,煤矿的自动化只能用继电器实现简单的开停和闭锁控制,且控制器体积庞大,安全性、可行性差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管和逻辑电路逐步替代了老式继电器,成为自动化控制的主要器件,从而大幅度缩小了控制器的体积,改进了控制的功能,提高了控制系统的安全性和可靠性。从20世纪80年代后期开始,单片机因其强大的运算和逻辑控制能力,迅速替代了晶体管和逻辑集成电路,成为自动化控制系统的核心控制单元,从而大幅度提高了煤矿自动化控制系统的安全性和可靠性,实现了对煤矿设备的实时控制。这个阶段,相继出现了以各种单片机(如280,51系列芯片等)为控制核心的各类煤矿专用监测控制系统,与之相配套的各种基于单片机原理的智能传感器和执行器也被迅速地研发出来。可以说从这时开始,煤矿自动化控制和监测系统才真正进人实用阶段。 20世纪90年代形成的以单片机为核心控制单元的专用监控系统,基本上还是一个独立的系统。这些系统内部的信息传输以简单的调制方式为主,如模拟形式、基带形式、FSK形式或载波形式等,传输速率从600一9600hi口S不等,采用的传输电缆为矿用屏蔽电缆。各系统之间很少有信息交换,往往是各系统独立工作。每个系统的维护使用部门也不尽相同,如带式输送机控制系统多由运输区使用维护,安全监测系统多由通风区使用维护,生产监测系统多由调度室使用维护。 21世纪初,随着以工业以太网为代表的信息网络技术的崛起,用高速信息网络来传输煤矿各专用监控系统之间的信息变成现实,各专用监控系统内部之间的信息传输也逐渐为总线传输方式所代替。eAN总线、Rs232和R弘85等总线传输方式在各系统内部的信息传输中被广泛使用。高速信息通道的建立,为煤矿各专用监控子系统的集成及过程实时监控提供了可能,从而使煤矿自动化系统的水平跃上了一个新台阶。 2矿井通信 矿井通信是煤矿生产指挥必须具备的手段,煤矿是多工序、作业点分散的大型生产企业,很难用一种通信系统、一种通信方式来覆盖全矿井。煤矿通信按使用方式分为矿井固定通信和移动通信;按使用区域分为全矿井调度通信系统和矿井局部通信系统。我国早期采用防爆磁电电话机作为矿井调度通信,20世纪80年代开发了矿用模拟程控调度通信系统,90年代又开发了数字程控调度通信系统,井下装机容量可达数百门,已能满足各种煤矿的矿井调度通信主要需求。 矿井移动通信主要有矿用透地通信系统、矿用漏泄通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统和矿用CDMA通信系统等。矿用透地通信系统主要应用于应急救灾通信,矿用漏泄通信系统、矿用感应通信系统和矿用载波通信系统主要应用于局部通信,矿用小灵通通信系统和矿用CDMA通信系统应用于全矿井无线通信 2、煤矿自动化技术 我国煤矿自动化走过了一条早期用继电器实现简单的开停和闭锁控制,逐步用分立晶体管电路、小规模集成电路、单片微机进行技术升级,实现较复杂的系统控制之路。煤矿大部分矿井都形成了煤矿安全与生产监控系统、矿用带式输送机电控系统、矿用电力监控系统等专用监控系统,并以高速监控网络整合形成综合监测监控系统,并逐步完善和开发了局部生产环节自动化系统,向全矿井综合自动化方向发展。 1高速监控网络 目前在我国煤矿使用的高速监控网络主要有工业以太网、专用工业控制Controlnet网、GEPON网络和MCTP系统。我国煤矿自动化系统采用冗余工业以太网作为主干传输平台,已得到广泛认同,不少矿井已装备使用。专用工业控制Controlnet网由于其开放性较差,只少部分矿井装备使用,并有被逐步淘汰的趋势。矿用GEPON网络系统是一种新的产品,它是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM(TimeDivisionMultiplexing)时分MAC(MediaAeeessControl)媒体访问控制方式并能提供多种综合业务的宽带接人技术,适合于综合传输视频、数据、语音等信息,将有广阔应用前景。 2自动化平台软件 自动化平台软件包括管控软件、Web服务软件,分别安装在控制层的管控服务器和管理层的Web服务器中,是实现煤矿自动化的重要手段。 自动化平台软件有两种选择,一是以现有的国内外组态软件为平台进行组态设计和二次开发,二是根据煤矿的实际进行定制集成开发。组态软件比较适合做各子系统的HMI,不适合进行系统的数据的后处理及与管理层信息系统协调运作。为应用对象量身定做的自动化平台软件具有运行效率高、借用专业公司开发的第三方软件、解决用户特别需求的优点。 3局部生产环节自动化 (l)煤矿安全监测监控系统。我国已完成了从引进、消化吸收到自主开发的全过程。早期引进的如英国的MINOS系统、西德的T凡00系统、美国的DAN640O系统等,均被国内开发的监测系统所改造替换,目前使用的煤矿安全监控系统,基本上是我国自主开发的产品,主要有KJ95,KJ90,KJ4/KJ2000等。实践表明,安全监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,各局矿已作为一项重大安全装备。但是我国煤矿监控系统还停留在集散式监控水平上,仍以主从式窄带低速通信体系结构、时分制通信为主流技术,主要有RS485,FSK和DPSK等几种通信方式,系统反应速度慢、稳定性不好、抗电磁干扰能力差。新颁布的AQ62ol一2006煤矿安全监控系统通用技术要求强化了矿用传感器的稳定性要求,增加了系统EMC检验等。系统将向高速多主通信、高稳定性、强抗电磁干扰能力方向发展。 (2)矿井电力监控系统。现有煤矿供电系统,虽然微机保护和监控系统也得到了应用,但主要是针对地面供电系统,井下微机保护和监控装置应用还不多,大部分是在配电柜或防爆开关中设置漏电保护、过载保护、短路保护、欠压保护、断相保护等保护功能,采区内配电设备的联网功能较弱。由于井下供电网络结构复杂,采区变电所和工作面配电点供电服务对象主要为采煤、掘进、运输以及排水等主要生产环节,供电负荷种类繁多、区域分布广、负荷工作场所地质条件复杂,影响供电系统运行的不确定因素也较多,事故发生率高,故障排查、停送电周期长。尽管近年来,煤矿供电管理部门在改进井下配电装备、应用新技术新成果的同时,不断强化人员素质的管理,煤矿井下供电系统的可靠性得到了提高,但由于人为因素造成的供电事故时有发生,影响了煤矿的安全生产,并且导致供电部门每天用于值班和线路维护的工作人员较多,降低了劳动生产率。系统发展方向首先是井下变电所无人值守,实现“遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”五遥和各种保护、故障在线监测功能,其次是实现井下电力自动化。 (3)矿井水泵自动化系统。目前,大部分煤矿没有装备该系统,主要原因是水泵排空阀门受矿井水质影响,容易出故障,导致系统不能长期正常使用。井下水泵房一般有多台泵,单台泵功率一般都要几百千瓦,无论从排水安全,还是避峰填谷用电进行节能等考虑,都有必要装备矿井水泵自动化系统。 (4)矿井机车调度控制系统。矿井机车大部分是用于辅助运输,分为有轨机车和无轨机车,有轨机车国内已有信集闭监控系统,但生产厂家较少;无轨机车调度控制系统基本还是空白。目前无论在矿井总产和工作面单产方面,我国都已接近或达到世界发达国家的先进水平,而综采工作面搬家,与国外先进采煤国家相比差距很大,国外一般仅需1一2周即可完成,而我国煤矿传统方式需要25一45d。大型矿井的液压支架和大型设备的铲装运输主要由无轨胶轮车来完成,其运行正常与否直接影响煤炭生产。 目前,无轨胶轮车本身自带有一些机载仪表,司机可以基本掌握本车的工作状况,但矿调度员只能通过电话联系等人工手段来获取无轨胶轮车运行工况、目前所处的地点等信息,不能有效地调度组织车辆运转。因此,需要对无轨胶轮车的运行工况、运行过程进行自动监测监控,快速定位故障性质及地点,提高煤矿现代化管理水平。 (5)矿井数字化工业电视系统。目前绝大多数矿用工业电视系统都是模拟传输,系统使用可靠、经济,但随着高速通信技术广泛应用于井下,三网合一将是发展趋势,矿井工业电视系统数字化也是发展方向。 (6)工作面巷道监控中心。目前,较多的是对液压支架等单机进行自动化控制,还没有成功实现工作面集控。在综采和综放工作面巷道建立监控中心,对包括大功率采煤机、大采高液压支架、大功率刮板输送机、转载机、破碎机、泵站、带式输送机、供电设备等进行集中监视监控,同时将信息高速传输到地面调度中心,还存在如何将采煤机的位置等机载信息和移动可视信息可靠传输到工作面巷道控制中心等难题。 3、煤矿通信技术 矿井程控数字调度通信系统和工作面局部扩音通信系统在今后相当长的一段时间内仍将是矿井有线通信的主流,但随着网络技术在矿井的大规模应用和IP语音通信技术的不断完善,矿井IP调度通信系统也将是矿井有线通信的一个发展方向。矿井移动通信技术还在不断研究探索。 (l)矿用透地通信系统。是采用敷设井下环型天线实现井下超低频无线电波覆盖,该系统可以由地面调度中心寻呼或群呼井下的工作人员,实现单向通信功能,在我国应用较少。其存在信道容量小、单向通信、电磁干扰大等缺点。 (2)矿用漏泄通信系统。是采用漏泄电缆实现井下巷道内无线电波覆盖,现有产品大多是半双工对讲,只有1一4个信道,主要应用于机车通信等局部通信,其发展方向是多功能化和其他技术如cDMA通信技术结合组成全矿井无线通信系统。 (3)矿用感应通信系统。是借助钢轨、水管、导线等金属感应体实现井下巷道内无线电波覆盖,为减小传输衰减,其选择的传输频率较低,而煤矿井下在低频段的电磁噪声较大,所以感应电话通话质量在有些矿井不理想,噪声较大。其主要应用于短距离救灾通信、矿井机车通信等局部通信。 (4)矿用载波通信系统。是利用电机车架空供电线与钢轨形成回路,采用直接载波传输方式实现运输调度员与司机之间及司机与司机之间的通话。这一通信技术我国从20世纪60年代开始应用至今,产品已由电子管到晶体管,集成电路更换了几代,但一直未得到普及,部分矿井使用效果不好,通话不理想。其原因主要是信道方面的问题一直没有得到解决,因为不同时间不同地点的线路负载变化太大,直接造成阻抗不匹配,导致通话质量差,无法使用。 (5)矿用小灵通通信系统。是一种全矿井无线通信系统,可实现双工通话、来电显示、短消息发布、语音信箱、区域定位等功能。在一些巷道条件较好的矿井使用,效果不错,但由于现有系统缺乏调度功能且系统中的主要设备基站和基站控制器为隔爆设备,不适宜在工作面巷道中使用,使用范围受限。其发展方向是增加调度功能和开发本安型基站等。 (6)矿用CDMA通信系统。是一种全矿井多功能无线调度通信系统,可实现双工通话、移动数据传输、移动图像传输、来电显示、短消息发布、语音信箱等功能。其具有井下巷道内无线电波覆盖较好、区域内同时通话数多、设备轻巧、使用不受限等优点,具有较好的发展前景。 4、若干技术问题 1局部生产环节自动化的完善提高 煤矿自动化的高速监控网络已有多种方案可选,但由于局部生产环节监控系统量大面广、种类繁多、’技术参差不齐,其成为影响煤矿自动化能否正常运行的重要因素,它需要各生产厂家进行不断完善提高。 2高强度快速安装式矿用光缆开发 光缆在我国煤矿井下已得到广泛应用,但主要局限于大巷,还不适合应用于工作面,主要是工作面条件恶劣,普通矿用光缆易断,断后修复困难。工作面液压支架电液控制、顶板监测等系统监控信息量比较大,要求高速(一般超过2kHz)信息传输,采用光缆传输性价比较高。此外,工作面已普遍采用电视监控,其长距离传输也只能采用矿用光缆,所有这些信息都要采用矿用光缆传输。为解决矿用光缆在恶劣环境的使用和修复问题,这需要开发高强度快速安装式矿用光缆,以推动高速网络传输技术、数字化工业电视技术在工作面应用。 3井下单模光纤接续技术 目前,井下光纤接续主要采用高压放电熔接技术,存在安全隐患,需要开发一种接续衰耗小于1dB,不产生电火花的单模光纤机械接续方法及装置。 4煤矿供电安全技术 现有防爆开关等供电设备一般只具备电参数测量和各种保护功能,没有故障分析报警功能,还需要深人研究选择性漏电保护、设备故障监测、供电电缆故障监测等技术,开发出井下变电所无人值守成套设备。 5、结语 煤矿自动化是实现煤矿高效安全开采的关键技术之一,矿井通信是煤矿生产指挥必须具备的手段,两者经过几代人的艰苦努力,开发出了一系列的产品,广泛应用于煤矿企业,但还不能完全满足煤矿企业高效安全生产的需要,要不断利用新技术、新手段完善提高煤矿自动化和通信系统,实现煤矿少人开采、安全开采的目标。
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以下给你提供几个相关的题目和内容。因字数限制,所以内容有限!!你可以作为参考!!自动化立体仓库监控系统设计楼宇安保系统中的视频监控系统中小企业办公自动化系统的设计与实现自动化物流立体仓库进仓设计生产线上运输升降机的自动化设计机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计范文:摘要:随着企业现代化生产规模的不断扩大和深化,使得仓库成为生产物流系统中的一个重要且不可缺少的环节,物流技术是现代科学技术与工业发展相结合的产物,自动化物流立体仓库进仓设计是集光、机、电、仪为一体的系统工程。该系统主要有:自动化立体仓库(AS/RS)、自动输送系统、自动导引车(AGV)系统,计算机管理和模拟、仿真系统、系统集成和逻辑控制系统。涉及的领域有:人工智能、图像识别、计算机仿真、计算机模拟、无线电通讯、红外通讯、激光定位技术、电磁导引、惯性导航技术等。 关键词:物流 立体 自动化 设计 Abstract: As a result of the unceasing increase of production size, warehouses have become an important and indispensable part of he thing flows the technology is the product which the modern science and technology and the industrial development unifies, the automation flows the management system management system is the spotlight, machine, the electricity, the meter is a body systems This system mainly has: Automated multi-layered storehouse (AS/RS), automatic expulsion system, homing control vehicle (AGV) system, 前言 自动化立体仓库是现代物流中心的一项核心技术装备。60年代初发达国家开始应用自动化立体仓库。在我国90年代以来以合资或独立开发等形式,得到了一定的推广和应用,其市场随着我国经济不断的发展,呈现出不断扩大的势头。 目录:前言……………………………………………………………………………………………4第一章 绪论…………………………………………………………………………………1序言…………………………………………………………………………………2应注意的仓库作业问题……………………………………………………………参考文献:[1]吴宗泽机械设计实用手册北京:化学工业出版社,6[2]汪恺机械设计标准应用手册北京:机械工业出版社,10[3]濮良贵,纪名刚机械设计北京:高等教育出版社,作者点评:我做了传统仓库和自动化物流仓库的比较以后,得出以下结论:传统仓库只是货物储存的场所,保存货物是其唯一的功能,是一种“静态储存”。自动化立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备,不仅能使货物在仓库内按需要自动存取,而且可以与仓库以外的生产环节进行有机的连接,并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业生产物流中的一个重要环节 ,而且节省人力,大大降低劳动强度,能准确、迅速地完成出入库作业; 提高储存空间的利用效率; 确保库存作业的安全性,减少货损货差; 能及时了解库存品种、数量、金额、位置、出入库时间等信息。企业外购件和自制生产件进入自动化仓库储存是整个生产的一个环节,短时储存是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产,从而形成一个自动化的物流系统,这是一种“动态储存”,也是当今自动化仓库发展的一个明显的技术趋势。以上内容均摘自 _html 更多详细内容 请登录 刨文网 ”,这里的文章全部是往届高校毕业生发布的原创毕业论文,内容详细,符合自身的专业水平。
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不好意思,建模在高中水平上还真是涉及很少,建模问题也是难道很多大学生的问题。而且建模要求的独立思维,所以希望你最好自己写。能在网上查到的都不是高中能做出来的。大学学的数学,我建模都不敢说会做。如有帮助,希望采纳,有问题继续追问
摘要:电气自动化在水电站中的应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 关键词:电气自动化 水电站 应用 一、引言 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 二、水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 (一)完成对水轮发电机组运行方式的自动控制 一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 (二)完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视 如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时。迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 (三)完成对辅助设备的自动控制 包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 (四)完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 (五)完成对水工建筑物运行工况的控制和监视 如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。中心
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数学建模论文范文--利用数学建模解数学应用题 数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。 强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。 一、数学应用题的特点 我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点: 第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。 第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。 第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。 第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的发展空间和潜力。 二、数学应用题如何建模 建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次: 第一层次:直接建模。 根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为: 将题材设条件翻译 成数学表示形式 应用题 审题 题设条件代入数学模型 求解 选定可直接运用的 数学模型 第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。 第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。 第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。 三、建立数学模型应具备的能力 从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过程的教学关键是建立数学模型,数学建模能力的强弱,直接关系到数学应用题的解题质量,同时也体现一个学生的综合能力。 3.1提高分析、理解、阅读能力。 阅读理解能力是数学建模的前提,数学应用题一般都创设一个新的背景,也针对问题本身使用一些专门术语,并给出即时定义。如1999年高考题第22题给出冷轧钢带的过程叙述,给出了“减薄率”这一专门术语,并给出了即时定义,能否深刻理解,反映了自身综合素质,这种理解能力直接影响数学建模质量。 3.2强化将文字语言叙述转译成数学符号语言的能力。 将数学应用题中所有表示数量关系的文字、图象语言翻译成数学符号语言即数、式子、方程、不等式、函数等,这种译释能力是数学建成模的基础性工作。 例如:一种产品原来的成本为a元,在今后几年内,计划使成本平均每一年比上一年降低p%,经过五年后的成本为多少? 将题中给出的文字翻译成符号语言,成本y=a(1-p%)5 3.3增强选择数学模型的能力。 选择数学模型是数学能力的反映。数学模型的建立有多种方法,怎样选择一个最佳的模型,体现数学能力的强弱。建立数学模型主要涉及到方程、函数、不等式、数列通项公式、求和公式、曲线方程等类型。结合教学内容,以函数建模为例,以下实际问题所选择的数学模型列表: 函数建模类型 实际问题 一次函数 成本、利润、销售收入等 二次函数 优化问题、用料最省问题、造价最低、利润最大等 幂函数、指数函数、对数函数 细胞分裂、生物繁殖等 三角函数 测量、交流量、力学问题等 3.4加强数学运算能力。 数学应用题一般运算量较大、较复杂,且有近似计算。有的尽管思路正确、建模合理,但计算能力欠缺,就会前功尽弃。所以加强数学运算推理能力是使数学建模正确求解的关键所在,忽视运算能力,特别是计算能力的培养,只重视推理过程,不重视计算过程的做法是不可取的。 利用数学建模解数学应用题对于多角度、多层次、多侧面思考问题,培养学生发散思维能力是很有益的,是提高学生素质,进行素质教育的一条有效途径。同时数学建模的应用也是科学实践,有利于实践能力的培养,是实施素质教育所必须的,需要引起教育工作者的足够重视。 加强高中数学建模教学培养学生的创新能力 摘要:通过对高中数学新教材的教学,结合新教材的编写特点和高中研究性学习的开展,对如何加强高中数学建模教学,培养学生的创新能力方面进行探索。 关键词:创新能力;数学建模;研究性学习。 《全日制普通高级中学数学教学大纲(试验修订版)》对学生提出新的教学要求,要求学生: (1)学会提出问题和明确探究方向; (2)体验数学活动的过程; (3)培养创新精神和应用能力。 其中,创新意识与实践能力是新大纲中最突出的特点之一,数学学习不仅要在数学基础知识,基本技能和思维能力,运算能力,空间想象能力等方面得到训练和提高,而且在应用数学分析和解决实际问题的能力方面同样需要得到训练和提高,而培养学生的分析和解决实际问题的能力仅仅靠课堂教学是不够的,必须要有实践、培养学生的创新意识和实践能力是数学教学的一个重要目的和一条基本原则,要使学生学会提出问题并明确探究方向,能够运用已有的知识进行交流,并将实际问题抽象为数学问题,就必须建立数学模型,从而形成比较完整的数学知识结构。 数学模型是数学知识与数学应用的桥梁,研究和学习数学模型,能帮助学生探索数学的应用,产生对数学学习的兴趣,培养学生的创新意识和实践能力,加强数学建模教学与学习对学生的智力开发具有深远的意义,现就如何加强高中数学建模教学谈几点体会。 一.要重视各章前问题的教学,使学生明白建立数学模型的实际意义。 教材的每一章都由一个有关的实际问题引入,可直接告诉学生,学了本章的教学内容及方法后,这个实际问题就能用数学模型得到解决,这样,学生就会产生创新意识,对新数学模型的渴求,实践意识,学完要在实践中试一试。 如新教材“三角函数”章前提出:有一块以O点为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟为绿册,使其册边AD落在半圆的直径上,另两点BC落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对称的点A、D的位置,可以使矩形面积最大? 这是培养创新意识及实践能力的好时机要注意引导,对所考察的实际问题进行抽象分析,建立相应的数学模型,并通过新旧两种思路方法,提出新知识,激发学生的知欲,如不可挫伤学生的积极性,失去“亮点”。 这样通过章前问题教学,学生明白了数学就是学习,研究和应用数学模型,同时培养学生追求新方法的意识及参与实践的意识。因此,要重视章前问题的教学,还可据市场经济的建设与发展的需要及学生实践活动中发现的问题,补充一些实例,强化这方面的教学,使学生在日常生活及学习中重视数学,培养学生数学建模意识。
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化工仪表自动化论文: 煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势 【摘要】:详细介绍了煤矿自动化和通信技术的发展历程,分析了当前煤矿自动化和通信技术的功能特点,提出了今后要解决的一些关键技术问题。 【关键词】:煤矿自动化;调度通信;工业以太网;GEPON;矿井无线通信 1、煤矿自动化和通信的发展历程 1煤矿自动化我国的煤矿自动化的发展可以追溯到20世纪60年代,当时煤炭工业部调集了全国煤炭行业中研究电子和电气控制的技术骨干,在开滦矿务局范各庄矿成立了我国煤炭行业唯一的专业自动化研究所。当时受控制器件的限制,煤矿的自动化只能用继电器实现简单的开停和闭锁控制,且控制器体积庞大,安全性、可行性差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管和逻辑电路逐步替代了老式继电器,成为自动化控制的主要器件,从而大幅度缩小了控制器的体积,改进了控制的功能,提高了控制系统的安全性和可靠性。从20世纪80年代后期开始,单片机因其强大的运算和逻辑控制能力,迅速替代了晶体管和逻辑集成电路,成为自动化控制系统的核心控制单元,从而大幅度提高了煤矿自动化控制系统的安全性和可靠性,实现了对煤矿设备的实时控制。这个阶段,相继出现了以各种单片机(如280,51系列芯片等)为控制核心的各类煤矿专用监测控制系统,与之相配套的各种基于单片机原理的智能传感器和执行器也被迅速地研发出来。可以说从这时开始,煤矿自动化控制和监测系统才真正进人实用阶段。 20世纪90年代形成的以单片机为核心控制单元的专用监控系统,基本上还是一个独立的系统。这些系统内部的信息传输以简单的调制方式为主,如模拟形式、基带形式、FSK形式或载波形式等,传输速率从600一9600hi口S不等,采用的传输电缆为矿用屏蔽电缆。各系统之间很少有信息交换,往往是各系统独立工作。每个系统的维护使用部门也不尽相同,如带式输送机控制系统多由运输区使用维护,安全监测系统多由通风区使用维护,生产监测系统多由调度室使用维护。 21世纪初,随着以工业以太网为代表的信息网络技术的崛起,用高速信息网络来传输煤矿各专用监控系统之间的信息变成现实,各专用监控系统内部之间的信息传输也逐渐为总线传输方式所代替。eAN总线、Rs232和R弘85等总线传输方式在各系统内部的信息传输中被广泛使用。高速信息通道的建立,为煤矿各专用监控子系统的集成及过程实时监控提供了可能,从而使煤矿自动化系统的水平跃上了一个新台阶。 2矿井通信 矿井通信是煤矿生产指挥必须具备的手段,煤矿是多工序、作业点分散的大型生产企业,很难用一种通信系统、一种通信方式来覆盖全矿井。煤矿通信按使用方式分为矿井固定通信和移动通信;按使用区域分为全矿井调度通信系统和矿井局部通信系统。我国早期采用防爆磁电电话机作为矿井调度通信,20世纪80年代开发了矿用模拟程控调度通信系统,90年代又开发了数字程控调度通信系统,井下装机容量可达数百门,已能满足各种煤矿的矿井调度通信主要需求。 矿井移动通信主要有矿用透地通信系统、矿用漏泄通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统和矿用CDMA通信系统等。矿用透地通信系统主要应用于应急救灾通信,矿用漏泄通信系统、矿用感应通信系统和矿用载波通信系统主要应用于局部通信,矿用小灵通通信系统和矿用CDMA通信系统应用于全矿井无线通信 2、煤矿自动化技术 我国煤矿自动化走过了一条早期用继电器实现简单的开停和闭锁控制,逐步用分立晶体管电路、小规模集成电路、单片微机进行技术升级,实现较复杂的系统控制之路。煤矿大部分矿井都形成了煤矿安全与生产监控系统、矿用带式输送机电控系统、矿用电力监控系统等专用监控系统,并以高速监控网络整合形成综合监测监控系统,并逐步完善和开发了局部生产环节自动化系统,向全矿井综合自动化方向发展。 1高速监控网络 目前在我国煤矿使用的高速监控网络主要有工业以太网、专用工业控制Controlnet网、GEPON网络和MCTP系统。我国煤矿自动化系统采用冗余工业以太网作为主干传输平台,已得到广泛认同,不少矿井已装备使用。专用工业控制Controlnet网由于其开放性较差,只少部分矿井装备使用,并有被逐步淘汰的趋势。矿用GEPON网络系统是一种新的产品,它是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM(TimeDivisionMultiplexing)时分MAC(MediaAeeessControl)媒体访问控制方式并能提供多种综合业务的宽带接人技术,适合于综合传输视频、数据、语音等信息,将有广阔应用前景。 2自动化平台软件 自动化平台软件包括管控软件、Web服务软件,分别安装在控制层的管控服务器和管理层的Web服务器中,是实现煤矿自动化的重要手段。 自动化平台软件有两种选择,一是以现有的国内外组态软件为平台进行组态设计和二次开发,二是根据煤矿的实际进行定制集成开发。组态软件比较适合做各子系统的HMI,不适合进行系统的数据的后处理及与管理层信息系统协调运作。为应用对象量身定做的自动化平台软件具有运行效率高、借用专业公司开发的第三方软件、解决用户特别需求的优点。 3局部生产环节自动化 (l)煤矿安全监测监控系统。我国已完成了从引进、消化吸收到自主开发的全过程。早期引进的如英国的MINOS系统、西德的T凡00系统、美国的DAN640O系统等,均被国内开发的监测系统所改造替换,目前使用的煤矿安全监控系统,基本上是我国自主开发的产品,主要有KJ95,KJ90,KJ4/KJ2000等。实践表明,安全监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,各局矿已作为一项重大安全装备。但是我国煤矿监控系统还停留在集散式监控水平上,仍以主从式窄带低速通信体系结构、时分制通信为主流技术,主要有RS485,FSK和DPSK等几种通信方式,系统反应速度慢、稳定性不好、抗电磁干扰能力差。新颁布的AQ62ol一2006煤矿安全监控系统通用技术要求强化了矿用传感器的稳定性要求,增加了系统EMC检验等。系统将向高速多主通信、高稳定性、强抗电磁干扰能力方向发展。 (2)矿井电力监控系统。现有煤矿供电系统,虽然微机保护和监控系统也得到了应用,但主要是针对地面供电系统,井下微机保护和监控装置应用还不多,大部分是在配电柜或防爆开关中设置漏电保护、过载保护、短路保护、欠压保护、断相保护等保护功能,采区内配电设备的联网功能较弱。由于井下供电网络结构复杂,采区变电所和工作面配电点供电服务对象主要为采煤、掘进、运输以及排水等主要生产环节,供电负荷种类繁多、区域分布广、负荷工作场所地质条件复杂,影响供电系统运行的不确定因素也较多,事故发生率高,故障排查、停送电周期长。尽管近年来,煤矿供电管理部门在改进井下配电装备、应用新技术新成果的同时,不断强化人员素质的管理,煤矿井下供电系统的可靠性得到了提高,但由于人为因素造成的供电事故时有发生,影响了煤矿的安全生产,并且导致供电部门每天用于值班和线路维护的工作人员较多,降低了劳动生产率。系统发展方向首先是井下变电所无人值守,实现“遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”五遥和各种保护、故障在线监测功能,其次是实现井下电力自动化。 (3)矿井水泵自动化系统。目前,大部分煤矿没有装备该系统,主要原因是水泵排空阀门受矿井水质影响,容易出故障,导致系统不能长期正常使用。井下水泵房一般有多台泵,单台泵功率一般都要几百千瓦,无论从排水安全,还是避峰填谷用电进行节能等考虑,都有必要装备矿井水泵自动化系统。 (4)矿井机车调度控制系统。矿井机车大部分是用于辅助运输,分为有轨机车和无轨机车,有轨机车国内已有信集闭监控系统,但生产厂家较少;无轨机车调度控制系统基本还是空白。目前无论在矿井总产和工作面单产方面,我国都已接近或达到世界发达国家的先进水平,而综采工作面搬家,与国外先进采煤国家相比差距很大,国外一般仅需1一2周即可完成,而我国煤矿传统方式需要25一45d。大型矿井的液压支架和大型设备的铲装运输主要由无轨胶轮车来完成,其运行正常与否直接影响煤炭生产。 目前,无轨胶轮车本身自带有一些机载仪表,司机可以基本掌握本车的工作状况,但矿调度员只能通过电话联系等人工手段来获取无轨胶轮车运行工况、目前所处的地点等信息,不能有效地调度组织车辆运转。因此,需要对无轨胶轮车的运行工况、运行过程进行自动监测监控,快速定位故障性质及地点,提高煤矿现代化管理水平。 (5)矿井数字化工业电视系统。目前绝大多数矿用工业电视系统都是模拟传输,系统使用可靠、经济,但随着高速通信技术广泛应用于井下,三网合一将是发展趋势,矿井工业电视系统数字化也是发展方向。 (6)工作面巷道监控中心。目前,较多的是对液压支架等单机进行自动化控制,还没有成功实现工作面集控。在综采和综放工作面巷道建立监控中心,对包括大功率采煤机、大采高液压支架、大功率刮板输送机、转载机、破碎机、泵站、带式输送机、供电设备等进行集中监视监控,同时将信息高速传输到地面调度中心,还存在如何将采煤机的位置等机载信息和移动可视信息可靠传输到工作面巷道控制中心等难题。 3、煤矿通信技术 矿井程控数字调度通信系统和工作面局部扩音通信系统在今后相当长的一段时间内仍将是矿井有线通信的主流,但随着网络技术在矿井的大规模应用和IP语音通信技术的不断完善,矿井IP调度通信系统也将是矿井有线通信的一个发展方向。矿井移动通信技术还在不断研究探索。 (l)矿用透地通信系统。是采用敷设井下环型天线实现井下超低频无线电波覆盖,该系统可以由地面调度中心寻呼或群呼井下的工作人员,实现单向通信功能,在我国应用较少。其存在信道容量小、单向通信、电磁干扰大等缺点。 (2)矿用漏泄通信系统。是采用漏泄电缆实现井下巷道内无线电波覆盖,现有产品大多是半双工对讲,只有1一4个信道,主要应用于机车通信等局部通信,其发展方向是多功能化和其他技术如cDMA通信技术结合组成全矿井无线通信系统。 (3)矿用感应通信系统。是借助钢轨、水管、导线等金属感应体实现井下巷道内无线电波覆盖,为减小传输衰减,其选择的传输频率较低,而煤矿井下在低频段的电磁噪声较大,所以感应电话通话质量在有些矿井不理想,噪声较大。其主要应用于短距离救灾通信、矿井机车通信等局部通信。 (4)矿用载波通信系统。是利用电机车架空供电线与钢轨形成回路,采用直接载波传输方式实现运输调度员与司机之间及司机与司机之间的通话。这一通信技术我国从20世纪60年代开始应用至今,产品已由电子管到晶体管,集成电路更换了几代,但一直未得到普及,部分矿井使用效果不好,通话不理想。其原因主要是信道方面的问题一直没有得到解决,因为不同时间不同地点的线路负载变化太大,直接造成阻抗不匹配,导致通话质量差,无法使用。 (5)矿用小灵通通信系统。是一种全矿井无线通信系统,可实现双工通话、来电显示、短消息发布、语音信箱、区域定位等功能。在一些巷道条件较好的矿井使用,效果不错,但由于现有系统缺乏调度功能且系统中的主要设备基站和基站控制器为隔爆设备,不适宜在工作面巷道中使用,使用范围受限。其发展方向是增加调度功能和开发本安型基站等。 (6)矿用CDMA通信系统。是一种全矿井多功能无线调度通信系统,可实现双工通话、移动数据传输、移动图像传输、来电显示、短消息发布、语音信箱等功能。其具有井下巷道内无线电波覆盖较好、区域内同时通话数多、设备轻巧、使用不受限等优点,具有较好的发展前景。 4、若干技术问题 1局部生产环节自动化的完善提高 煤矿自动化的高速监控网络已有多种方案可选,但由于局部生产环节监控系统量大面广、种类繁多、’技术参差不齐,其成为影响煤矿自动化能否正常运行的重要因素,它需要各生产厂家进行不断完善提高。 2高强度快速安装式矿用光缆开发 光缆在我国煤矿井下已得到广泛应用,但主要局限于大巷,还不适合应用于工作面,主要是工作面条件恶劣,普通矿用光缆易断,断后修复困难。工作面液压支架电液控制、顶板监测等系统监控信息量比较大,要求高速(一般超过2kHz)信息传输,采用光缆传输性价比较高。此外,工作面已普遍采用电视监控,其长距离传输也只能采用矿用光缆,所有这些信息都要采用矿用光缆传输。为解决矿用光缆在恶劣环境的使用和修复问题,这需要开发高强度快速安装式矿用光缆,以推动高速网络传输技术、数字化工业电视技术在工作面应用。 3井下单模光纤接续技术 目前,井下光纤接续主要采用高压放电熔接技术,存在安全隐患,需要开发一种接续衰耗小于1dB,不产生电火花的单模光纤机械接续方法及装置。 4煤矿供电安全技术 现有防爆开关等供电设备一般只具备电参数测量和各种保护功能,没有故障分析报警功能,还需要深人研究选择性漏电保护、设备故障监测、供电电缆故障监测等技术,开发出井下变电所无人值守成套设备。 5、结语 煤矿自动化是实现煤矿高效安全开采的关键技术之一,矿井通信是煤矿生产指挥必须具备的手段,两者经过几代人的艰苦努力,开发出了一系列的产品,广泛应用于煤矿企业,但还不能完全满足煤矿企业高效安全生产的需要,要不断利用新技术、新手段完善提高煤矿自动化和通信系统,实现煤矿少人开采、安全开采的目标。
摘要:电气自动化在水电站中的应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 关键词:电气自动化 水电站 应用 一、引言 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 二、水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 (一)完成对水轮发电机组运行方式的自动控制 一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 (二)完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视 如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时。迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 (三)完成对辅助设备的自动控制 包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 (四)完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 (五)完成对水工建筑物运行工况的控制和监视 如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。中心
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化工仪表自动化论文: 煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势 【摘要】:详细介绍了煤矿自动化和通信技术的发展历程,分析了当前煤矿自动化和通信技术的功能特点,提出了今后要解决的一些关键技术问题。 【关键词】:煤矿自动化;调度通信;工业以太网;GEPON;矿井无线通信 1、煤矿自动化和通信的发展历程 1煤矿自动化我国的煤矿自动化的发展可以追溯到20世纪60年代,当时煤炭工业部调集了全国煤炭行业中研究电子和电气控制的技术骨干,在开滦矿务局范各庄矿成立了我国煤炭行业唯一的专业自动化研究所。当时受控制器件的限制,煤矿的自动化只能用继电器实现简单的开停和闭锁控制,且控制器体积庞大,安全性、可行性差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管和逻辑电路逐步替代了老式继电器,成为自动化控制的主要器件,从而大幅度缩小了控制器的体积,改进了控制的功能,提高了控制系统的安全性和可靠性。从20世纪80年代后期开始,单片机因其强大的运算和逻辑控制能力,迅速替代了晶体管和逻辑集成电路,成为自动化控制系统的核心控制单元,从而大幅度提高了煤矿自动化控制系统的安全性和可靠性,实现了对煤矿设备的实时控制。这个阶段,相继出现了以各种单片机(如280,51系列芯片等)为控制核心的各类煤矿专用监测控制系统,与之相配套的各种基于单片机原理的智能传感器和执行器也被迅速地研发出来。可以说从这时开始,煤矿自动化控制和监测系统才真正进人实用阶段。 20世纪90年代形成的以单片机为核心控制单元的专用监控系统,基本上还是一个独立的系统。这些系统内部的信息传输以简单的调制方式为主,如模拟形式、基带形式、FSK形式或载波形式等,传输速率从600一9600hi口S不等,采用的传输电缆为矿用屏蔽电缆。各系统之间很少有信息交换,往往是各系统独立工作。每个系统的维护使用部门也不尽相同,如带式输送机控制系统多由运输区使用维护,安全监测系统多由通风区使用维护,生产监测系统多由调度室使用维护。 21世纪初,随着以工业以太网为代表的信息网络技术的崛起,用高速信息网络来传输煤矿各专用监控系统之间的信息变成现实,各专用监控系统内部之间的信息传输也逐渐为总线传输方式所代替。eAN总线、Rs232和R弘85等总线传输方式在各系统内部的信息传输中被广泛使用。高速信息通道的建立,为煤矿各专用监控子系统的集成及过程实时监控提供了可能,从而使煤矿自动化系统的水平跃上了一个新台阶。 2矿井通信 矿井通信是煤矿生产指挥必须具备的手段,煤矿是多工序、作业点分散的大型生产企业,很难用一种通信系统、一种通信方式来覆盖全矿井。煤矿通信按使用方式分为矿井固定通信和移动通信;按使用区域分为全矿井调度通信系统和矿井局部通信系统。我国早期采用防爆磁电电话机作为矿井调度通信,20世纪80年代开发了矿用模拟程控调度通信系统,90年代又开发了数字程控调度通信系统,井下装机容量可达数百门,已能满足各种煤矿的矿井调度通信主要需求。 矿井移动通信主要有矿用透地通信系统、矿用漏泄通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统和矿用CDMA通信系统等。矿用透地通信系统主要应用于应急救灾通信,矿用漏泄通信系统、矿用感应通信系统和矿用载波通信系统主要应用于局部通信,矿用小灵通通信系统和矿用CDMA通信系统应用于全矿井无线通信 2、煤矿自动化技术 我国煤矿自动化走过了一条早期用继电器实现简单的开停和闭锁控制,逐步用分立晶体管电路、小规模集成电路、单片微机进行技术升级,实现较复杂的系统控制之路。煤矿大部分矿井都形成了煤矿安全与生产监控系统、矿用带式输送机电控系统、矿用电力监控系统等专用监控系统,并以高速监控网络整合形成综合监测监控系统,并逐步完善和开发了局部生产环节自动化系统,向全矿井综合自动化方向发展。 1高速监控网络 目前在我国煤矿使用的高速监控网络主要有工业以太网、专用工业控制Controlnet网、GEPON网络和MCTP系统。我国煤矿自动化系统采用冗余工业以太网作为主干传输平台,已得到广泛认同,不少矿井已装备使用。专用工业控制Controlnet网由于其开放性较差,只少部分矿井装备使用,并有被逐步淘汰的趋势。矿用GEPON网络系统是一种新的产品,它是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDM(TimeDivisionMultiplexing)时分MAC(MediaAeeessControl)媒体访问控制方式并能提供多种综合业务的宽带接人技术,适合于综合传输视频、数据、语音等信息,将有广阔应用前景。 2自动化平台软件 自动化平台软件包括管控软件、Web服务软件,分别安装在控制层的管控服务器和管理层的Web服务器中,是实现煤矿自动化的重要手段。 自动化平台软件有两种选择,一是以现有的国内外组态软件为平台进行组态设计和二次开发,二是根据煤矿的实际进行定制集成开发。组态软件比较适合做各子系统的HMI,不适合进行系统的数据的后处理及与管理层信息系统协调运作。为应用对象量身定做的自动化平台软件具有运行效率高、借用专业公司开发的第三方软件、解决用户特别需求的优点。 3局部生产环节自动化 (l)煤矿安全监测监控系统。我国已完成了从引进、消化吸收到自主开发的全过程。早期引进的如英国的MINOS系统、西德的T凡00系统、美国的DAN640O系统等,均被国内开发的监测系统所改造替换,目前使用的煤矿安全监控系统,基本上是我国自主开发的产品,主要有KJ95,KJ90,KJ4/KJ2000等。实践表明,安全监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,各局矿已作为一项重大安全装备。但是我国煤矿监控系统还停留在集散式监控水平上,仍以主从式窄带低速通信体系结构、时分制通信为主流技术,主要有RS485,FSK和DPSK等几种通信方式,系统反应速度慢、稳定性不好、抗电磁干扰能力差。新颁布的AQ62ol一2006煤矿安全监控系统通用技术要求强化了矿用传感器的稳定性要求,增加了系统EMC检验等。系统将向高速多主通信、高稳定性、强抗电磁干扰能力方向发展。 (2)矿井电力监控系统。现有煤矿供电系统,虽然微机保护和监控系统也得到了应用,但主要是针对地面供电系统,井下微机保护和监控装置应用还不多,大部分是在配电柜或防爆开关中设置漏电保护、过载保护、短路保护、欠压保护、断相保护等保护功能,采区内配电设备的联网功能较弱。由于井下供电网络结构复杂,采区变电所和工作面配电点供电服务对象主要为采煤、掘进、运输以及排水等主要生产环节,供电负荷种类繁多、区域分布广、负荷工作场所地质条件复杂,影响供电系统运行的不确定因素也较多,事故发生率高,故障排查、停送电周期长。尽管近年来,煤矿供电管理部门在改进井下配电装备、应用新技术新成果的同时,不断强化人员素质的管理,煤矿井下供电系统的可靠性得到了提高,但由于人为因素造成的供电事故时有发生,影响了煤矿的安全生产,并且导致供电部门每天用于值班和线路维护的工作人员较多,降低了劳动生产率。系统发展方向首先是井下变电所无人值守,实现“遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”五遥和各种保护、故障在线监测功能,其次是实现井下电力自动化。 (3)矿井水泵自动化系统。目前,大部分煤矿没有装备该系统,主要原因是水泵排空阀门受矿井水质影响,容易出故障,导致系统不能长期正常使用。井下水泵房一般有多台泵,单台泵功率一般都要几百千瓦,无论从排水安全,还是避峰填谷用电进行节能等考虑,都有必要装备矿井水泵自动化系统。 (4)矿井机车调度控制系统。矿井机车大部分是用于辅助运输,分为有轨机车和无轨机车,有轨机车国内已有信集闭监控系统,但生产厂家较少;无轨机车调度控制系统基本还是空白。目前无论在矿井总产和工作面单产方面,我国都已接近或达到世界发达国家的先进水平,而综采工作面搬家,与国外先进采煤国家相比差距很大,国外一般仅需1一2周即可完成,而我国煤矿传统方式需要25一45d。大型矿井的液压支架和大型设备的铲装运输主要由无轨胶轮车来完成,其运行正常与否直接影响煤炭生产。 目前,无轨胶轮车本身自带有一些机载仪表,司机可以基本掌握本车的工作状况,但矿调度员只能通过电话联系等人工手段来获取无轨胶轮车运行工况、目前所处的地点等信息,不能有效地调度组织车辆运转。因此,需要对无轨胶轮车的运行工况、运行过程进行自动监测监控,快速定位故障性质及地点,提高煤矿现代化管理水平。 (5)矿井数字化工业电视系统。目前绝大多数矿用工业电视系统都是模拟传输,系统使用可靠、经济,但随着高速通信技术广泛应用于井下,三网合一将是发展趋势,矿井工业电视系统数字化也是发展方向。 (6)工作面巷道监控中心。目前,较多的是对液压支架等单机进行自动化控制,还没有成功实现工作面集控。在综采和综放工作面巷道建立监控中心,对包括大功率采煤机、大采高液压支架、大功率刮板输送机、转载机、破碎机、泵站、带式输送机、供电设备等进行集中监视监控,同时将信息高速传输到地面调度中心,还存在如何将采煤机的位置等机载信息和移动可视信息可靠传输到工作面巷道控制中心等难题。 3、煤矿通信技术 矿井程控数字调度通信系统和工作面局部扩音通信系统在今后相当长的一段时间内仍将是矿井有线通信的主流,但随着网络技术在矿井的大规模应用和IP语音通信技术的不断完善,矿井IP调度通信系统也将是矿井有线通信的一个发展方向。矿井移动通信技术还在不断研究探索。 (l)矿用透地通信系统。是采用敷设井下环型天线实现井下超低频无线电波覆盖,该系统可以由地面调度中心寻呼或群呼井下的工作人员,实现单向通信功能,在我国应用较少。其存在信道容量小、单向通信、电磁干扰大等缺点。 (2)矿用漏泄通信系统。是采用漏泄电缆实现井下巷道内无线电波覆盖,现有产品大多是半双工对讲,只有1一4个信道,主要应用于机车通信等局部通信,其发展方向是多功能化和其他技术如cDMA通信技术结合组成全矿井无线通信系统。 (3)矿用感应通信系统。是借助钢轨、水管、导线等金属感应体实现井下巷道内无线电波覆盖,为减小传输衰减,其选择的传输频率较低,而煤矿井下在低频段的电磁噪声较大,所以感应电话通话质量在有些矿井不理想,噪声较大。其主要应用于短距离救灾通信、矿井机车通信等局部通信。 (4)矿用载波通信系统。是利用电机车架空供电线与钢轨形成回路,采用直接载波传输方式实现运输调度员与司机之间及司机与司机之间的通话。这一通信技术我国从20世纪60年代开始应用至今,产品已由电子管到晶体管,集成电路更换了几代,但一直未得到普及,部分矿井使用效果不好,通话不理想。其原因主要是信道方面的问题一直没有得到解决,因为不同时间不同地点的线路负载变化太大,直接造成阻抗不匹配,导致通话质量差,无法使用。 (5)矿用小灵通通信系统。是一种全矿井无线通信系统,可实现双工通话、来电显示、短消息发布、语音信箱、区域定位等功能。在一些巷道条件较好的矿井使用,效果不错,但由于现有系统缺乏调度功能且系统中的主要设备基站和基站控制器为隔爆设备,不适宜在工作面巷道中使用,使用范围受限。其发展方向是增加调度功能和开发本安型基站等。 (6)矿用CDMA通信系统。是一种全矿井多功能无线调度通信系统,可实现双工通话、移动数据传输、移动图像传输、来电显示、短消息发布、语音信箱等功能。其具有井下巷道内无线电波覆盖较好、区域内同时通话数多、设备轻巧、使用不受限等优点,具有较好的发展前景。 4、若干技术问题 1局部生产环节自动化的完善提高 煤矿自动化的高速监控网络已有多种方案可选,但由于局部生产环节监控系统量大面广、种类繁多、’技术参差不齐,其成为影响煤矿自动化能否正常运行的重要因素,它需要各生产厂家进行不断完善提高。 2高强度快速安装式矿用光缆开发 光缆在我国煤矿井下已得到广泛应用,但主要局限于大巷,还不适合应用于工作面,主要是工作面条件恶劣,普通矿用光缆易断,断后修复困难。工作面液压支架电液控制、顶板监测等系统监控信息量比较大,要求高速(一般超过2kHz)信息传输,采用光缆传输性价比较高。此外,工作面已普遍采用电视监控,其长距离传输也只能采用矿用光缆,所有这些信息都要采用矿用光缆传输。为解决矿用光缆在恶劣环境的使用和修复问题,这需要开发高强度快速安装式矿用光缆,以推动高速网络传输技术、数字化工业电视技术在工作面应用。 3井下单模光纤接续技术 目前,井下光纤接续主要采用高压放电熔接技术,存在安全隐患,需要开发一种接续衰耗小于1dB,不产生电火花的单模光纤机械接续方法及装置。 4煤矿供电安全技术 现有防爆开关等供电设备一般只具备电参数测量和各种保护功能,没有故障分析报警功能,还需要深人研究选择性漏电保护、设备故障监测、供电电缆故障监测等技术,开发出井下变电所无人值守成套设备。 5、结语 煤矿自动化是实现煤矿高效安全开采的关键技术之一,矿井通信是煤矿生产指挥必须具备的手段,两者经过几代人的艰苦努力,开发出了一系列的产品,广泛应用于煤矿企业,但还不能完全满足煤矿企业高效安全生产的需要,要不断利用新技术、新手段完善提高煤矿自动化和通信系统,实现煤矿少人开采、安全开采的目标。
有什么难的 抓住一点 抄点书加上点自己岗位仪表的东西和自己的意见就行了 假如写分析表就整篇都是围绕分析表来写 加点自己的东西就OK了
毕业论文,找导师去。本科生,导师不仅要给题目,而且要一步步指导如何做,提供必要的原理、图纸等资料。导师要是不管,那得什么烂学校啊,随便抄抄算了