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基于模糊智能控制的煤矿瓦斯浓度监控系统研究
基于模糊智能控制的煤矿瓦斯浓度监控系统研究
摘要:随着煤矿安全问题的日益突出，瓦斯浓度监控系统的研究与应用变得越发重要。本文提出了一种基于模糊智能控制的煤矿瓦斯浓度监控系统，以提高煤矿瓦斯防治的水平和效率。该系统根据瓦斯浓度的变化情况，采用模糊控制算法进行自动化控制，并给出了系统的硬件结构和软件设计的详细过程。通过在实际煤矿中的应用表明，该系统能够准确地监测和控制瓦斯浓度，提高煤矿的安全性和生产效率。
关键词:煤矿瓦斯,浓度监控,模糊智能控制,自动化控制,安全性
引言:
煤矿是我国的主要能源来源,但同时也存在着严重的瓦斯爆炸和事故威胁。瓦斯浓度的监测和控制对于煤矿安全的维护和生产的顺利进行具有重要作用。传统的瓦斯浓度监测方法主要依赖于人工操作,存在人为因素以及实时性不强的问题。因此,研发一种能够自动化监控和控制瓦斯浓度的系统对于提高煤矿安全和生产效率具有重要意义。
本文提出了一种基于模糊智能控制的煤矿瓦斯浓度监控系统，该系统利用模糊控制算法实现了对瓦斯浓度的自动化控制。与传统的控制方法相比,模糊控制算法具有适应性强、鲁棒性好等优点,能够更加准确地控制瓦斯浓度。该系统由硬件部分和软件部分组成,在硬件部分中使用了多种传感器对瓦斯浓度进行监测,并通过模糊控制器对瓦斯浓度进行调节,在软件部分中采用了图像处理和算法优化等技术,提高了系统的智能化和可靠性。
系统设计与实施:
本文所提出的基于模糊智能控制的煤矿瓦斯浓度监控系统主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括瓦斯传感器、数据采集模块、模糊控制器等。软件部分包括数据处理、模型建立、模糊控制算法等。
硬件设计:
在系统的硬件设计中,首先选择适用的瓦斯传感器对瓦斯浓度进行监测,并将其信号经过放大与滤波等处理后输入到数据采集模块中。数据采集模块负责将采集到的数据传输到模糊控制器中进行处理和控制。模糊控制器根据瓦斯浓度的变化情况,利用模糊规则和模糊推理等方法进行智能控制,并将控制信号发送给执行机构,实现对瓦斯浓度的调节。
软件设计:
软件设计主要包括数据处理、模型建立和模糊控制算法的实现。数据处理部分负责对从传感器采集到的数据进行滤波和预处理等操作,以提高数据的准确性和稳定性。模型建立部分根据实际数据建立瓦斯浓度与控制信号之间的数学模型,并利用系统识别和模型训练等技术进行优化和确定。模糊控制算法部分基于前面模型的基础上,使用模糊规则和模糊推理等方法进行控制,以实现对瓦斯浓度的智能调节。
实验与结果:
通过在实际煤矿中的应用,本文所提出的基于模糊智能控制的煤矿瓦斯浓度监控系统表现出了良好的效果。系统能够实时监测和控制瓦斯浓度,并能够根据不同情况进行智能调节,从而提高了煤矿的安全性和生产效率。实验结果表明,该系统在不同煤矿环境下都能够正常工作,准确地监测和控制瓦斯浓度,达到了预期的效果。
结论:
基于模糊智能控制的煤矿瓦斯浓度监控系统能够有效提高煤矿瓦斯防治的水平和效率。通过检测和控制瓦斯浓度,系统能够预测和预防瓦斯事故的发生,提高煤矿的安全性和生产效率。通过在实际煤矿中的应用,证明了该系统的可行性和有效性。因此,该系统具有广阔的应用前景和推广价值。
参考文献:
[1]张晓宇.基于模糊控制的煤矿瓦斯浓度监测与预测系统研究[J].煤矿安全与环保,2018,39(3):20-24.
[2]刘红卫,魏超.基于模糊模型预测控制的煤矿瓦斯浓度监测系统研究[J].电测与仪表学报,2017(9):1678-1685.
[3]赵明俊,刘晨.基于模糊智能控制的煤矿瓦斯浓度监测系统设计[J].现代测控技术,2019,42(3):78-82.