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榆林安全生产与应急预警系统工程技术研究

作　者: 刘宏俊
导　师: 杨振宏
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 煤矿安全生产应急预警系统管控一体化 SMIS/GIS集成技术瓦斯浓度预测
分类号: X924
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来,随着国家对煤矿安全生产的重视程度和煤炭企业自身安全意识的提高,大多数煤炭企业建立了安全监控系统,这些监控系统仅仅是对采集的瓦斯、温度、风速等数据进行简单的处理,这种数据的被动采集方式无助于煤矿安全生产决策以及生产事故的预测。本论文研究的主要内容:基于“管控一体化”的煤矿安全生产与应急预警系统的设计,分为3部分:(1)根据管控一体化理论并结合实时监控信息系统、安全管理信息系统以及地理信息系统设计出了基于SMIS/GIS集成技术的煤矿安全生产领域的“管控一体化系统”的层次结构。该结构充分体现了实时监控信息系统、安全管理信息系统以及地理信息系统的特色,充分利用了他们的各项长处;(2)设计出了基于“管控一体化”的煤矿安全生产与应急预警系统的总体架构、技术层次架构、安全设计以及应用功能方案划分。从各个方面对煤矿安全生产与应急预警系统进行阐述;(3)阐述了煤矿安全生产与应急预警系统的开发平台选择、界面设计、变量名与模块设计以及主要子模块的设计实现,并论述了系统的应用前景。论文同时分析了瓦斯爆炸的致因理论、瓦斯爆炸事故的物理因素、瓦斯爆炸事故的管理因素,并根据煤矿安全监控系统的历史数据,利用时间序列方法和灰色系统模型对瓦斯浓度进行了预测研究。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-17
  1.1 依据及意义  7
  1.2 国内外研究现状  7-9
  1.3 应急预警关键技术  9-15
  1.4 论文研究内容和方法  15-17
    1.4.1 论文研究内容  15
    1.4.2 创新点  15-17
2 “管控一体化”概述及层次结构  17-31
  2.1 “管控一体化”概述  17-18
    2.1.1 “管控一体化”的概念  17
    2.1.2 “管控一体化”的功能  17
    2.1.3 管控一体化系统的特点  17-18
  2.2 “管控一体化”系统的层次结构  18-20
  2.3 煤矿实时监控信息系统(SIS)  20-23
  2.4 安全管理信息系统  23-25
    2.4.1 安全管理信息系统的定义  23-24
    2.4.2 安全管理信息系统的功能  24-25
  2.5 地理信息系统  25-28
    2.5.1 定义  26-27
    2.5.2 空间数据库的组织  27
    2.5.3 组件式GIS系统  27-28
  2.6 SMIS与GIS集成技术  28-31
    2.6.1 集成概述  28
    2.6.2 SMIS/GIS系统集成  28-31
3 煤矿瓦斯灾害预警及控制理论  31-48
  3.1 瓦斯爆炸的致因理论分析  31-32
    3.1.1 瓦斯爆炸的致因理论定性分析  31
    3.1.2 瓦斯爆炸事故的物理因素  31-32
    3.1.3 瓦斯爆炸事故的管理因素  32
  3.2 煤矿瓦斯涌出量预测  32-45
    3.2.1 煤矿瓦斯涌出量影响因素  32-33
    3.2.2 瓦斯浓度预测模型  33-39
    3.2.3 预测实例  39-45
  3.3 防止瓦斯爆炸措施  45-48
    3.3.1 瓦斯抽放  45-46
    3.3.2 防止瓦斯积聚  46-47
    3.3.3 控制火源  47-48
4 “管控一体化”的煤矿安全生产与应急预警系统  48-71
  4.1 系统建设思路  48-53
    4.1.1 系统构建思路  48-49
    4.1.2 系统构建原则  49-50
    4.1.3 系统的功能要求  50-52
    4.1.4 系统的性能要求  52-53
  4.2 系统设计  53-61
    4.2.1 系统总体架构  53-54
    4.2.2 系统技术层次架构  54-58
    4.2.3 系统特点  58-59
    4.2.4 系统安全设计  59-61
  4.3 应用功能方案  61-71
    4.3.1 功能结构  61-62
    4.3.2 综合查询模块  62-63
    4.3.3 危险源管理模块  63
    4.3.4 设备管理模块  63-64
    4.3.5 生产运行管理模块  64-65
    4.3.6 实时智能监控模块  65-66
    4.3.7 瓦斯预警模块  66-67
    4.3.8 涌水预警模块  67-68
    4.3.9 应急决策模块  68-69
    4.3.10 系统管理与维护模块  69-71
5 系统实现及应用前景  71-81
  5.1 系统的体系结构  71
  5.2 系统平台选择  71-75
    5.2.1 GIS组件的选取  71-72
    5.2.2 图形支持平台选择  72
    5.2.3 开发语言选择  72-73
    5.2.4 数据库选择  73-75
  5.3 界面设计  75
  5.4 主要子模块的设计实现  75-80
    5.4.1 数据输入子模块的设计实现  75-77
    5.4.2 图层管理子模块的设计实现  77
    5.4.3 地图标准工具子模块的设计实现  77-78
    5.4.4 查询定位子模块的设计实现  78-79
    5.4.5 报表打印和地图输出子模块的设计实现  79-80
  5.5 应用前景  80-81
6 结论  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-86
在读期间的研究成果  86
  (一) 作者在攻读硕士学位期间发表论文  86
  (二) 作者在攻读硕士学位期间参与著作及科研情况  86

榆林安全生产与应急预警系统工程技术研究

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