您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 行业资料 > 冶金工业 > 山东省科学技术奖推荐书(样本)
-1-(附件2)山东省科学技术奖推荐书一、项目基本情况奖种:科技进步奖2等奖评审专业:自动化专业评审号:项目名称中文采掘工作面皮带输煤喷雾降尘自动控制系统研究英文Thestudyoffacecoalminingbeltofspraydustcontrolsystem主要完成人员李法柱、朱桂新、杨万庆、曹忠、张志刚、岳耀宾、孟祥忠主要完成单位淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿青岛科技大学主题词推荐单位淄博矿业集团有限责任公司技术水平国内先进奖励类别科技进步奖项目类型技术开发与应用所属学科矿山自动化工程学科代码相关学科煤炭专业学科代码成果归属完成单位应用情况已运行研究阶段已完成密级无项目可否公布可公布保密期限所属国民经济行业中央企业任务来源淄博矿业集团科技计划项目计划、基金名称和编号:项目起止时间鉴定日期填报日期2011.2.17-2-二、项目简介项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况:该项目属于矿山自动化工程技术领域。主要应用于综采工作面皮带转载巷喷雾洒水降尘监控,采集皮带输煤量、粉尘浓度、机电设备运行状态、行人通过辨识等实时电气参数,以及非电量参数,并就地进行实时状态与数据显示,进而通过矿井综合环网与地面上位机进行数据交换,保证煤矿安全生产。在煤炭开采或加工过程中产生的细小固体颗粒,称为煤尘。。煤尘的堆积和飞扬严重威胁着工人的身体健康。尘源主要是:采煤机破落煤体时产生的煤尘;液压支架在移架过程中产生的煤尘;煤炭在运输过程中各转载点转载时产生的煤尘;破碎机破碎大块炭时产生的煤尘。煤尘表面吸咐一层空气薄膜,阻碍煤尘间或水滴与煤尘间的凝聚沉降,而且由于分散度增大,加快了其氧化分解过程,因此煤尘危害较大:容易参与燃烧和爆炸;高浓度煤尘降低工作环境的可见度,存在极大的安全隐患;细微煤尘通过呼吸道进入肺部易引起尘肺;高浓度煤尘能加速机械磨损,缩短精密仪器的使用寿命。本项目的开发应用在本项目的研究与开发实践过程中,我们利用目前发展迅速的计算机控制技术、现代控制理论、有线及无线通信技术,先进的网络技术和大型数据库开发技术,从设备的选型到实际的安装调试过程中力求技术先进,思路严谨、科学施工的设计目标,经实践验证,本项目已经达到国内领先水平。本项目在岱庄煤矿投入运行以来,结果表明,该系统既实现根据生产情况自动喷雾和自动停喷功能,同时具备供水管道压力、皮带运煤量、各监测点粉尘浓度及设备开停运行状态的监测功能,系统技术先进、功能齐全。可以广泛廊用于工作面输煤巷道、采煤机喷雾、回风巷道的防尘水幕以及其它各井下工作场点,可极大地改善工作面的灭尘效果,并充分发挥灭尘设施的应有效能。系统设计合理,操作简便,可靠性高,效果良好,完全能达到预期的目的和效果。由此可见,该项目在全国煤矿企业中具有非常好的推广前景。-3-三、项目详细内容1.立项背景:在煤炭开采或加工过程中产生的细小固体颗粒,称为煤尘。煤尘呈现两种状态:一种是沉积态,即产生后立即降落或缓慢沉落到巷道四壁、设备或物料上,这部分粉尘被称为沉积粉尘,又叫落尘;另一种是浮游状态,即在尘源附近受风流作用能较长时间悬浮在风流中呈浮游状态,又叫飘尘。落尘和飘尘在不同风流环境下是可以转化的。煤尘的堆积和飞扬严重威胁着工人的身体健康。尘源主要是:采煤机破落煤体时产生的煤尘;液压支架在移架过程中产生的煤尘;煤炭在运输过程中各转载点转载时产生的煤尘;破碎机破碎大块炭时产生的煤尘。煤尘表面吸咐一层空气薄膜,阻碍煤尘间或水滴与煤尘间的凝聚沉降,而且由于分散度增大,加快了其氧化分解过程,因此煤尘危害较大:容易参与燃烧和爆炸;高浓度煤尘降低工作环境的可见度,存在极大的安全隐患;细微煤尘通过呼吸道进入肺部易引起尘肺;高浓度煤尘能加速机械磨损,缩短精密仪器的使用寿命。我国98%的煤矿属于开采有煤尘爆炸危险性的矿井,爆炸性煤尘飞扬在空气中一定的条件下,本身能发生爆炸或能够传播爆炸。粒径在5μm以下的呼吸性煤尘,可以进入人体呼吸系统和肺部并会导致尘肺病。采煤工艺的进行,总是伴随着粉尘的产生。现在大截深、大功率、大运输量机械化采煤设备的使用,以及随着采区的延伸,煤流在工作面巷道运输距离的加长、转载点的增加,使得工作面空气中煤尘的含量居高不下。由于煤流的转载点都是在工作面运输巷的新鲜风流中,在这些点对煤尘的有效处理,对于工作面粉尘浓度的降低起着至关重要的作用。为此,在刮板输送机、破碎机、带式输送机等转载点均设置了半密封罩加挡风帘装置,采用外喷雾的方法人工操作,杜绝了煤尘的漂散。为了有较好的喷雾降尘效果,增大水管进口的水头压力。在上述设施的使用方面,除了支架喷雾已实现了液控自动化外,其余喷雾系统全靠人工操作控制。这样一来便存在以下两个不利因素:一是由于个别职工,防尘意识淡薄,怕水雾喷湿衣服,不主动开启喷雾系统;二是喷雾系统本身比较简陋,操作不方便。由于这两个原因,导致喷雾洒水系统不能正常使用,无法发挥其应有的防尘功效。从煤矿生产的环保趋势和目前除尘技术的应用方向来看,煤矿井下包括综掘综采工作面的降尘技术的研究将向自动化和细微化。因此,研制一套对综采工作面输煤皮带转载区域实施自动喷雾洒水降尘的自动控制系统十分必要。-4-2.详细科学技术内容:(总体思路、技术方案、实施效果)说明:由于网络评审对数据量的限制,本部分要求限制在20页以内,图片以jpg格式插入(不要直接插入非WORD绘制的图片对象,单个图片大小不超过140KB)在本项目的研究开发过程中,我们认真分析了煤矿皮带巷煤尘产生的原因,为了充分满足系统各个模块的功能要求,我们在研制时既考虑了功能的先进性,又充分考虑煤矿的实际需要,现简要总结如下:。、根据调研,煤矿井下灭尘设施主要有:采煤机内外喷雾、转载点的喷雾洒水、液压支架的移架放煤喷雾、巷道的防尘水幕等,由于控制技术方式限制主要存在以下2个不利因素:(1)由于个别职工防尘意识淡薄,怕水雾喷湿衣服,不主动开启喷雾系统;(2)喷雾系统本身比较简陋,操作不方便。由于以上2个原因,导致喷雾洒水系统不能正常使用,无法发挥其应有的防尘功效;为改变上述情况需要将喷雾降尘系统由人工控制改为自动控制。该自动控制系统应具有如下功能:(1)喷雾洒水启动及开启喷头数量的控制;(2)避免停车运转时的无谓喷雾;(3)综采工作面处于停机状态时的无谓喷雾;(4)当水幕前后有行人通过时,控制系统使喷雾水幕停喷一定时间,行人通过后喷雾水幕自动开启;(5)粉尘浓度超限控制器控制语音报警;(6)留有接口可在地面上位机实施远程监控,采用组态软件对井下喷雾洒水降尘自动控制系统监测的各数据进行组态显示;(7)地面组态软件能显示整个控制系统的总体运行画面,有历史曲线、报警记录、参数设置、状态查看、操作帮助信息、设备运行统计等画面,要求画面友好,便于操作;(8)开发井下井下监控主站的检测、监控与通讯程序,可对机电设备的远程控制功能。该系统设计由西门子S7-300PLC作为喷雾洒水的控制主机,实现控制的智能化;选用粉尘浓度传感器作为喷雾控制的主要依据,同时实时监测工作面皮巷道各监测点粉尘浓度,数据可就地或传送到地面监控主机;系统利用防爆型皮带电子秤检测转载到皮带机上原煤瞬时流量、累计流量及皮带空转运行状态;利用红外探测传感器实现行人通过时停喷的控制功能。该系统实现根据生产情况自动喷雾过程中,同时兼顾多种传感器,采用多传感器信息融合的原理,很好的解决这问题。-5-一、多传感器信息融合概述数据融合概念的提出源自战争的需要,是依赖于军事应用的。但随着数据融合的发展,它已经成为一门独立的学科,不受某一种应用明显的影响,而是借助于推理,对概念进行一般化,特殊化的综合分析来提出自己的问题。数据融合是一个具有广泛应用领域的概念,很难给出一个统一的定义。数据融合是针对一个系统中使用多个传感器这一特定问题而展开的研究方向,它的定义可以概括为:利用计算机技术对按时序获得的若干传感器的观测信息在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和估计任务而进行的信息处理过程。按照这一定义,多传感器系统是数据融合的硬件基础,多源信息是数据融合的加工对象,协调优化和综合处理是数据融合的核心。数据融合最早用于军事领域,美国国防部JDL(JointDirectorsofLaboratories)从军事应用的角度将数据融合定义为这样的一个过程,即把来自许多传感器和信息源的数据进行联合(Association)、相关(Correlation)、组合(Combination)和估值的处理,以达到准确的位置估计(PositionEstimation)与身份估计(IdentityEstimation),以及对战场情况和威胁及其重要程度进行及时的完整评价。吉林大学博士学位论文:多传感器数据融合问题的研究有的专家对上述定义进行了补充和修改,用状态估计代替位置估计,并加入了检测的功能,从而给出了如下定义:数据融合是一个多层次、多方面的处理过程,这个过程是对多源数据进行检测、结合、相关、估计和组合,以达到精确的状态估计和身份估计,以及完整及时的态势评估和威胁估计。此定义有三个要点:数据融合是多信源、多层次的处理过程,每个层次代表信息的不同抽象程度;数据融合过程包括数据的检测、关联、估计与合并;数据融合的输出包括低层次上的状态身份估计和高层次上的总战术态势的评估。从非军事应用的角度来说,数据融合是对多个传感器和信息源所提供的关于某一环境特征的不完整信息加以综合,以形成-6-相对完整、一致的感知描述,从而实现更加准确的识别判断功能。综合考虑上述定义,融合都是将来自多传感器或多源数据进行综合处理,从而得出更为准确可信的结论。多传感器数据融合主要包括多传感器的目标检测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测。数据融合的基本目的是通过融合得到比单独的各个输入数据更多的信息。这一点是协同作用的结果,即由于多传感器的共同作用,使系统的有效性得以增强。多传感器数据融合技术实际上是一种多源信息的综合技术,通过对来自不同传感器的数据进行分析和综合,可以获得被检对象及其性质的最佳一致估计。多传感器数据融合是指将经过集成处理的多种传感器信息进行合成,形成对外部环境某一特征的一种表达方式。多传感器数据融合是人类和其它逻辑系统中常见的基本功能。人非常自然地运用这一能力把来自人体各个传感器(眼、耳、鼻、四肢)的信息(景物、声音、气味、触觉)组合起来,并使用先验知识去估计、理解周围环境和正在发生的事件。由于人类感官具有不同的度量特征,因而可测出不同空间范围内的各种物理现象,这一过程是复杂的,也是自适应的。把各种信息或数据(图像、声音、气味以及物理形状或上下文)转换成对环境的有价值的解释,需要大量不同的智能处理,以及适用于解释组合信息含义的知识库。在模仿人脑综合处理复杂问题的数据融合系统中,各种传感器的信息可能具有不同的特征:实时的或者非实时的,快变的或者缓变的,模糊的或者确定的,相互支持或互补,也可能相互矛盾或竞争。而多传感器数据融合的基本原理也就像人类综合处理信息一样,充分利用多个传感器资源,通过对这些传感器及其观测信息的合理支配和使用,把各种传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某种优化准则组合起来,以获得对被测对象的一致性解释或描述。数据融合的基本目标是通过数据组合而不是出现在输入信息中的任何个别元素,推导出更多的信息,这是最佳协同作用的结果,即利用多个传感器共同或联合操作的优势,提高整个传感系统的有效性。用于融合的信息既可以是未经处理的原始数据,也可以是经过处理的数据。处理后的数据既-7-可以是描述某个过程的参数或状态估计,也可以是某个命题的证据,或赞成某个假设的决策。在信号处理技术中,一般是对同一类型的数据,例如时间序列数据进行平滑、滤波和预测,或者采用变换的方法在不同的描述域中对信号的参数或状态进行估计。而多传感器数据融合技术可以对不同类型的数据和信息在不同层次上进行综合,它处理的不仅仅是数据,还可以是证据和属性等。所以说,多传感器数据融合并不是简单的信号处理。信号处理可以归属于下文2.2节数据融合的功能模型中的处理层0,即信号预处理阶段
本文标题:山东省科学技术奖推荐书(样本)
链接地址:https://www.777doc.com/doc-6275508 .html