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矿井水文监测系统的可靠性技术研究及应用

作　者: 高爽
导　师: 徐乐年
学　校: 山东科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 矿井水文监测系统可靠性冗余失败安全故障自诊断磁盘阵列
分类号: TD742.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

我国是一个水害多发的国家,又是一个以煤炭为基础能源的国家。矿井水害是关系到国计民生的重大问题,它不仅干扰了煤矿的正常生产,而且会造成人员伤亡,因此必须完善矿井水文监测系统。矿井水文监测系统是针对目前煤矿防水治水存在的问题(传统的水文监测方式需要耗费大量的人力和时间,并且容易将人为误差引入测量中,影响测量的精度,进而影响对数据的分析,造成预报灾害不利的后果)研究设计的一种智能监测系统。现在已经投入使用的矿井水文监测系统能够完成预定的功能,在水害的预测预警方面取得一定效果,但是仍然存在水文数据传送错误、误报警、水文数据缺失等问题,因此,系统的可靠性还有待进一步提高。本课题在充分研究了可靠性基本理论的基础上,对矿井水文监测系统进行了详细的描述,并运用可靠性分析技术对系统以及各组成部分建立了可靠性故障树模型,分析了影响系统可靠性的因素,并且对系统各组成部分进行可靠性设计。系统的可靠性设计主要运用了避错技术、故障自检测与自诊断技术、容错冗余技术、可测性技术、失败安全技术等技术。具体来说,运用的避错技术有元器件降额使用、简化设计、电磁屏蔽及接地技术等。另外,在避错的基础上,使用了双模冗余、软件自愈技术、磁盘阵列技术等容错技术。对系统的可靠性设计,延长了系统平均无故障运行时间,缩短了系统平均维修时间,大大提高了整个系统的可靠性和安全性。

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摘要 5-6ABSTRACT 6-111 绪论 11-16 1.1 研究背景及意义 11-12 1.2 水文监测技术及可靠性技术的发展概况 12-15 1.3 本课题的主要研究内容 15-162 矿井水文监测系统介绍 16-33 2.1 系统总体结构 16-20 2.2 系统各部分设计 20-32 2.3 本章小节 32-333 可靠性技术的研究 33-47 3.1 可靠性及其相关概念 33-37 3.2 可靠性分析方法概述 37-43 3.3 可靠性设计方法概述 43-45 3.4 本章小结 45-474 矿井水文监测系统的可靠性设计 47-75 4.1 系统整体可靠性分析 47-49 4.2 总线的可靠性设计 49-52 4.3 智能传感器的可靠性设计 52-56 4.4 通信分站可靠性设计 56-62 4.5 通信接口的可靠性设计 62-65 4.6 监控计算机可靠性设计 65-69 4.7 系统软件可靠性设计 69-74 4.8 本章小节 74-755 结论与展望 75-77 5.1 主要结论 75 5.2 工作展望 75-77致谢 77-78参考文献 78-81攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况 81

矿井水文监测系统的可靠性技术研究及应用

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