礦井環(huán)境粉塵實時監(jiān)測技術(shù)與裝置的研究的開題報告一、選題背景我國的煤礦生產(chǎn)是全球最大的，但在煤礦生產(chǎn)過程中，粉塵是一種不可避免的危害因素，長期暴露于礦井環(huán)境下的工人容易得到矽肺病等職業(yè)病，這對煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定和工人的身體健康都有著重要的影響。目前，基于物理化學(xué)、生物和環(huán)境監(jiān)測等方面的技術(shù)和方法，粉塵的檢測已經(jīng)逐漸實現(xiàn)自動化。但是，由于煤礦生產(chǎn)過程中通常涉及到高溫、高濕、高塵、高壓等特殊環(huán)境，大部分傳統(tǒng)的檢測方法存在著精確度低、重復(fù)性差等問題，不能及時準(zhǔn)確地反應(yīng)煤礦環(huán)境的粉塵情況，因此需要開發(fā)一種能夠?qū)崟r監(jiān)測煤礦環(huán)境粉塵的技術(shù)和裝置。二、研究目的本研究旨在開發(fā)一種能夠?qū)崟r監(jiān)測煤礦環(huán)境粉塵的技術(shù)和裝置，實時集成獲取煤礦粉塵數(shù)據(jù)，并且將采集的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到云端，以便煤礦相關(guān)單位和工人能夠及時準(zhǔn)確地了解環(huán)境粉塵濃度，為制定環(huán)保和健康保護(hù)措施提供科學(xué)依據(jù)，將煤礦生產(chǎn)的健康和環(huán)保等方面納入到可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)之中。三、研究內(nèi)容1、選擇適合于煤礦環(huán)境的粉塵檢測技術(shù)，綜合考慮檢測靈敏度、準(zhǔn)確度、精度、響應(yīng)時間等參數(shù)進(jìn)行測試和比較。結(jié)合物理學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型和蒙特卡羅模擬方法，開展煤塵監(jiān)測參數(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)。2、研發(fā)一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的煤礦環(huán)境粉塵監(jiān)測裝置，通過傳感器和嵌入式技術(shù)等手段，實現(xiàn)煤礦場地環(huán)境、設(shè)備、人員等多方面數(shù)據(jù)的實時、無線、可視化監(jiān)測與控制。設(shè)計并建立基于Web的云平臺，將數(shù)據(jù)實時上傳到云端進(jìn)行存儲、分析和處理，并可通過移動設(shè)備實時調(diào)取數(shù)據(jù)。3、通過聯(lián)網(wǎng)，與“大數(shù)據(jù)”結(jié)合，建立起煤礦環(huán)境中粉塵的數(shù)據(jù)平臺，為必要的保護(hù)措施提供有力依據(jù)。依據(jù)現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析、比對環(huán)保準(zhǔn)則，輸出較為詳細(xì)的調(diào)研、分析報告，并根據(jù)質(zhì)量、安全、環(huán)保、成本等多種因素，在制定環(huán)保措施方案時提供科學(xué)依據(jù)。四、研究意義本研究的主要意義在于：1、提高了粉塵監(jiān)測的準(zhǔn)確性和實時性，為煤礦行業(yè)環(huán)境治理和職工健康保護(hù)提供了有效的技術(shù)支持。2、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立起煤礦環(huán)境粉塵監(jiān)測的實時云平臺，能夠及時地將監(jiān)測結(jié)果反饋給相關(guān)管理部門。3、通過數(shù)據(jù)分析和比對環(huán)保準(zhǔn)則，為相關(guān)部門制定環(huán)保措施提供了科學(xué)依據(jù)，進(jìn)一步提升了煤礦行業(yè)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量管理水平。五、研究方案1、研究方法：采用以調(diào)研為主、事實分析和方法論分析相結(jié)合的研究方法。2、研究步驟：（1）查閱和分析國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，深入了解煤礦環(huán)境粉塵監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)有狀況、前沿動態(tài)、發(fā)展趨勢等。（2）選擇適合于煤礦環(huán)境的粉塵檢測技術(shù)，綜合考慮檢測靈敏度、準(zhǔn)確度、精度、響應(yīng)時間等參數(shù)進(jìn)行測試和比較。（3）研發(fā)一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的煤礦環(huán)境粉塵監(jiān)測裝置，通過傳感器和嵌入式技術(shù)等手段，實現(xiàn)煤礦場地環(huán)境、設(shè)備、人員等多方面數(shù)據(jù)的實時、無線、可視化監(jiān)測與控制，設(shè)計并建立基于Web的云平臺，將數(shù)據(jù)實時上傳到云端進(jìn)行存儲、分析和處理。（4）建立煤礦環(huán)境中粉塵的數(shù)據(jù)平臺，依據(jù)現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析、比對環(huán)保準(zhǔn)則，輸出較為詳細(xì)的調(diào)研、分析報告。3、研究進(jìn)度安排：第一年：文獻(xiàn)調(diào)查、技術(shù)方案設(shè)計、模型實驗、裝置開發(fā)第二年：實地測試、數(shù)據(jù)分析、方案制定、結(jié)果驗證第三年：撰寫畢業(yè)論文、論文答辯六、預(yù)期結(jié)果開發(fā)出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能夠?qū)崟r監(jiān)測煤礦