本文關(guān)鍵詞：FBG傳感網(wǎng)在煤礦巷道監(jiān)測分析系統(tǒng)中的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤礦巷道的掘進(jìn)、支護(hù)和長期使用中,由于采煤作業(yè),導(dǎo)致巷道圍巖受力情況變得復(fù)雜,巷道變形速度加快,可用壽命減少,嚴(yán)重情況下甚至?xí)斐商葹?zāi)害,影響煤礦生產(chǎn)的正常秩序,給人員帶來傷亡,給設(shè)備帶來損壞。對巷道圍巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,對巷道變化進(jìn)行實時監(jiān)測,對巷道的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,以掌握巷道的運營工作狀況,當(dāng)發(fā)生異常情況時及時采取措施,防止突發(fā)災(zāi)害的發(fā)生。目前,對煤礦巷道圍巖壓力和離層位移的監(jiān)測多采用機(jī)械式頂板離層儀和礦壓觀測儀,由技術(shù)人員現(xiàn)場觀測,手動記錄監(jiān)測數(shù)據(jù),這種方式觀測不方便,誤差比較大,數(shù)據(jù)實時性差,且設(shè)備供電可能出現(xiàn)在瓦斯現(xiàn)場,對監(jiān)測人員產(chǎn)生安全風(fēng)險。因此對煤礦巷道圍巖存在的問題進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,并研制針對離層位移、圍巖壓力的在線監(jiān)測分析系統(tǒng),將巷道的運行狀況實時傳輸?shù)降孛鏀?shù)據(jù)中心,對圍巖和離層變化嚴(yán)重的區(qū)域及早進(jìn)行加護(hù),避免嚴(yán)重災(zāi)害的發(fā)生 FBG傳感器為本質(zhì)安全型傳感器,施工現(xiàn)場只有光信號進(jìn)入,可滿足井下工程較高的防爆要求。研制了一種基于FBG傳感器網(wǎng)絡(luò)的在線監(jiān)測系統(tǒng),對安徽淮北礦業(yè)朱仙莊煤礦南二風(fēng)井巷道掘進(jìn)區(qū)域的離層位移、圍巖壓力的變化情況進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)測,設(shè)計一種去噪非線性回歸分析模型對巷道穩(wěn)定性進(jìn)行分析和預(yù)測,并在監(jiān)測分析系統(tǒng)中實現(xiàn)。本文的主要研究內(nèi)容如下 1、依照煤礦巷道的概況對巷道圍巖進(jìn)行有限元模型的建立,并對圍巖的位移場和應(yīng)力場進(jìn)行分析,以此來確定圍巖位移和壓力的薄弱點。在巷道圍巖薄弱點安裝FBG傳感器,在巷道每個斷面拱頂上方正中間位置安裝FBG位移傳感器,在斷面3和斷面4中間位置拱頂?shù)淖笥?5°和60°位置安裝FBG土壓力傳感器。 2、將FBG傳感器連接組網(wǎng),對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行防爆處理,建立起井下監(jiān)測網(wǎng)和辦公環(huán)網(wǎng)融合。將井下監(jiān)測網(wǎng)通過交換機(jī)與井下工業(yè)以太網(wǎng)相連,工業(yè)以太網(wǎng)與井上辦公環(huán)網(wǎng)連接,達(dá)到雙網(wǎng)融合的目的。最終實現(xiàn)井下700米數(shù)據(jù)采集,井上監(jiān)控中心實時監(jiān)測分析。 3、開發(fā)巷道在線監(jiān)測分析系統(tǒng),實時顯示井下各監(jiān)測點的監(jiān)測信息,實時報警；對各監(jiān)測點爆破時刻的時序趨勢進(jìn)行分析；提供其他必須功能如報表打印、人員管理、系統(tǒng)各參數(shù)管理等。 4、建立去噪和未去噪的非線性回歸分析模型對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,對比三種模型(指數(shù)函數(shù)模型、對數(shù)函數(shù)模型和雙曲函數(shù)模型)的模擬曲線與監(jiān)測時序曲線,將三種模型應(yīng)用到在線監(jiān)測分析系統(tǒng)中,應(yīng)用三種模型預(yù)測一段時間內(nèi)監(jiān)測點的走勢,得出去噪分析模型模擬分析結(jié)果更為可信.且巷道的穩(wěn)定性在未來一段時間內(nèi)不會發(fā)生較大波動的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：煤礦巷道 有限元分析 FBG傳感網(wǎng) 在線監(jiān)測分析系統(tǒng) 去噪的非線性回歸分析
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD76
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究目的與研究意義12
• 1.2 煤礦巷道的監(jiān)測分析對象12-13
• 1.3 煤礦巷道監(jiān)測分析的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 圍巖結(jié)構(gòu)分析的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 監(jiān)測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.3 巷道穩(wěn)定性分析方法16
• 1.4 FBG傳感網(wǎng)的應(yīng)用16-18
• 1.5 小結(jié)18-20
• 第二章 朱仙莊煤礦巷道結(jié)構(gòu)分析20-26
• 2.1 引言20
• 2.2 巷道結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及其影響因素20-21
• 2.3 有限元分析的基本理論21-22
• 2.4 有限元模型22-25
• 2.4.1 有限元模型的建立22-23
• 2.4.2 圍巖位移場分析23-24
• 2.4.3 圍巖應(yīng)力場分析24-25
• 2.5 小結(jié)25-26
• 第三章 FBG傳感網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)環(huán)網(wǎng)融合26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 監(jiān)測設(shè)備防爆處理26-27
• 3.3 傳感器網(wǎng)絡(luò)的綜合布線27-31
• 3.3.1 傳感器安裝拓?fù)?/span>27-28
• 3.3.2 傳感網(wǎng)的線路測試28-31
• 3.4 傳輸通道設(shè)置31-32
• 3.4.1 波分復(fù)用分布式FBG傳感網(wǎng)原理31
• 3.4.2 FBG傳感器的傳輸通道劃分31-32
• 3.5 井下井上雙網(wǎng)融合32-33
• 3.6 小結(jié)33-36
• 第四章 煤礦巷道在線監(jiān)測分析系統(tǒng)36-50
• 4.1 引言36
• 4.2 系統(tǒng)用例設(shè)計36-38
• 4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計38-43
• 4.3.1 庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計38-41
• 4.3.2 庫表之間關(guān)系設(shè)計41-43
• 4.3.3 觸發(fā)器和存儲過程設(shè)計43
• 4.4 實時監(jiān)測設(shè)計與實現(xiàn)43-46
• 4.4.1 實時監(jiān)測設(shè)計43-44
• 4.4.2 實時監(jiān)測的實現(xiàn)44-46
• 4.5 爆破時序趨勢46-49
• 4.6 小結(jié)49-50
• 第五章 巷道穩(wěn)定性分析模型與實現(xiàn)50-66
• 5.1 引言50
• 5.2 去噪的非線性回歸分析模型50-54
• 5.2.1 去噪模型51-52
• 5.2.2 指數(shù)函數(shù)模型52-53
• 5.2.3 對數(shù)函數(shù)模型53-54
• 5.2.4 雙曲函數(shù)模型54
• 5.3 評價方法54-55
• 5.4 模型對比分析55-59
• 5.4.1 位移對比分析55-57
• 5.4.2 壓力對比分析57-59
• 5.5 模型的實現(xiàn)59-62
• 5.6 模型預(yù)測62-64
• 5.7 小結(jié)64-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 總結(jié)66-67
• 6.2 展望67-68
• 致謝68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果74

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：FBG傳感網(wǎng)在煤礦巷道監(jiān)測分析系統(tǒng)中的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：490788