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2007年  第33卷  第6期

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煤矿安全网格环境下资源管理与任务调度的研究
孙士翠, 丁恩杰, 徐秀
2007, 33(6): 1-4.
摘要:
安全问题是煤矿急需要解决的一个重要问题。文章在现有的煤矿通信网的基础上,结合目前网格的发展技术构建了煤矿安全网格模型,并重点针对网格资源管理与调度进行了详细的说明。优化的资源管理与调度策略使得网格计算获得了较高的运行性能,从而为网格的计算与安全评价提供了很好的服务。
基于几何与图象建模的矿井虚拟漫游系统
侯守明, 徐文鹏, 朱雅莉, 晏建芝
2007, 33(6): 4-7.
摘要:
文章介绍了一种采用几何与图象混合建模技术构建的矿井虚拟漫游系统,并给出了该系统的设计思想、开发流程及主要功能模块。该系统可应用于煤矿安全技术培训、动态风险评价等领域。
煤矿综合无线局域网WLAN的高效、可靠性设计
胡圣波, 李黔蜀, 汪海波
2007, 33(6): 7-9.
摘要:
针对传统的煤矿信息网络存在功能分散、成本高、建设周期长、可靠性差等不足,提出了煤矿WLAN高效、可靠性设计的原则和一种基于IEEE802.11协议的煤矿综合无线局域网架构。该架构可在同一网络上实现数据、语音和视频等煤矿综合信息的传输和交换,有效降低网络建设成本,提高网络可靠性。该设计采用煤矿自动化信息网和通信网物理层相互隔离的方式,从而保证煤矿自动化信息网的安全。
信息融合技术在矿井黑匣子设计中的应用研究
吴海峰, 邓世建, 王致杰
2007, 33(6): 10-13.
摘要:
文章提出了在矿井黑匣子设计中应用信息融合技术的方案,详细介绍了信息融合技术的基本算法及其应用,还介绍了矿井黑匣子的设计要点。融合后的数据信息被存储到矿井黑匣子中,既能实现实时监测,又可在事故发生后方便调查分析,对提高煤矿生产的安全性具有重要意义。
无线传感器网络安全广播通信研究
薛小芹, 王箭
2007, 33(6): 13-16.
摘要:
无线传感器网络被广泛应用于环境观测和预报,广播通信安全是一个极具挑战性的问题。文章提出了一种新的基于消息验证码(MAC)的广播认证方案。该方案充分利用目前无线传感器网络部署中广泛使用的分簇结构,结合1-bit/密钥的MAC,在合理利用传感器网络有限资源的情况下,实现了广播通信的可靠认证,并具有完整性和时效性。
门限方案密钥数据库技术在矿井无线传感器网络中的应用研究
刘晓文, 郭秋敏, 崔连成, 徐博
2007, 33(6): 16-19.
摘要:
文章详细介绍了应用于军事领域的无线传感器网络门限方案密钥数据库技术,包括无线传感器网络密钥管理机制和门限方案密钥表模型的建立等,并对该技术在煤矿井下的应用进行了可行性研究,指出该技术可用于瓦斯等气体异常地点及人员的定位与报警等。
无线传感器网络节点定位机制的研究
陈志刚, 王天福, 章浩
2007, 33(6): 20-23.
摘要:
无线传感器网络中的节点定位问题因为与很多的实际应用直接相关而尤为受到关注。节点定位机制可以分为基于测距(rang-based)的定位以及与距离无关(rang-free)的定位。文章在分析得出基于测距的定位算法实用性较差的基础上,着重研究了与距离无关的定位改进,对典型的质心算法进行了扩展,并通过实验给出了其性能评价。
双足步行机器人控制器的改进与实现
庄燕滨, 徐强
2007, 33(6): 23-26.
摘要:
文章首先指出二十四自由度双足机器人的控制器是该型机器人的核心,也是扩展该型机器人功能首先需要改进的部件,接着介绍了双足机器人的控制器硬件和软件的改进设计。文章比较详细地阐述了双足机器人步态轨迹控制与规划,并指出下一步的研究方向是如何控制双足步行机器人稳定地和健壮地在复杂环境里及粗糙地面上行走。
一种有效的视频数据提取方法
齐本胜, 付富壮, 杨书生, 杨霞
2007, 33(6): 27-29.
摘要:
一般的基于FPGA的视频采集系统中,FPGA与视频解码芯片的连接需要用到较多的FPGA I/O资源。文章介绍了一种新的通过检测SAV信号对视频信号进行定位和采集的方法。该方法只需用到视频数据和像素时钟同步信号即可实现有效的视频提取功能,节省了有限的FPGA I/O资源,进一步提高了系统的集成度。仿真结果表明,该方法达到了实时提取视频信号的目的。
图象检索中的ISOMAP算法与LLE算法及其比较
李明华
2007, 33(6): 30-31.
摘要:
高维数据空间流形中有意义的低维嵌入是一个经典难题。ISOMAP是一种有效的基于流形理论的非线性降维方法,它不仅能够揭示高维数据的内在结构,还能够发现潜在的低维参数空间。ISOMAP的理论基础是假设在高维数据空间和低维参数空间存在等距映射,但并没有给出证明。而LLE算法能够实现高维输入数据点映射到一个全局低维坐标系,同时保留了邻接点之间的关系,这样,固有的几何结构就能够得到保留。LLE算法不仅能够有效地发现数据的非线性结构,同时还具有平移、旋转等不变特性。通过这2种算法的比较得出了结论,并提出了部分问题供后续探讨。
三电平逆变器SVPWM谐波对电动机转矩的影响
李明, 朱美强, 郭孝圆
2007, 33(6): 32-35.
摘要:
文章首先对空间电压矢量的三电平逆变器PWM算法进行了分析,然后以MATLAB的Simulink为平台,建立了SVPWM方式在调速系统中的仿真模型。基于仿真研究,着重分析了谐波对异步电动机电磁转矩的影响,并介绍了谐波消除方法。
一种嵌入式自适应应变检测系统的研究
陈连玉, 薛晓炎
2007, 33(6): 35-37.
摘要:
自适应应变检测系统采用一种能够自动调整输入电桥平衡的设计技术,即利用嵌入式器件ARMS3C4510B调节数字电位器对桥式输入电路进行自动平衡调节,以实现自适应校零,从而提高测量的精度。该系统同时能够根据具体输入信号的大小自适应调整放大器的放大倍数,以实现对不同范围的输入信号采用不同的放大倍数,从而确保信号在1/21满量程范围内。
基于流媒体技术的煤矿安全远程视频监控系统研究
李高正
2007, 33(6): 38-41.
摘要:
文章比较详细地介绍了流媒体技术的相关概念和原理,通过对煤矿安全视频信息的分析,结合流媒体技术,提出了将流媒体技术应用于煤矿安全远程监控系统中视频传输模块的设计方案。
蓝牙技术在井下变电站综合自动化通信系统中的应用
李新颜, 王崇林, 王林, 齐志华
2007, 33(6): 42-44.
摘要:
文章从蓝牙技术在井下通信系统中应用的可行性研究入手,探讨了蓝牙无线通信技术在煤矿井下变电站综合自动化通信系统中的应用,并阐述了蓝牙无线通信技术应用于通信系统中的可靠性和优越性。
基于嵌入式系统的煤矿井下高压开关柜综合保护系统的开发
唐翔, 孙鹏
2007, 33(6): 44-46.
摘要:
文章介绍了一种煤矿井下用高压开关柜综合保护系统的构成原理和主要功能,阐述了系统软、硬件的设计。该系统基于嵌入式32位ARM系统,采用uC/OS-II操作系统和面向对象的软件设计方法,具有故障响应与处理速度快、性能可靠、模块化程度高、灵活、可扩展和可移植等特点,满足了煤矿井下供电系统可靠性、安全性和连续性的要求。
基于Lon Works电力线收发器的远程煤矿瓦斯检测系统
张志恒
2007, 33(6): 47-48.
摘要:
文章提出了采用电力线作为数据远传媒介实现煤矿坑道瓦斯在线检测的方案,介绍了Lon Works现场总线的技术特点及Lon Works电力线数据传输瓦斯检测系统的硬件电路、信号调理及软件实现方法。
基于DSP的煤矿地面风井无线监控系统的设计
李华新, 吴永祥, 曹珍贯
2007, 33(6): 49-51.
摘要:
针对煤矿地面风机存在的安全隐患,采用TMS320LF2407作为数据采集和处理芯片、利用无线电台作为数据和命令传送模块和使用VB作为上位机程序的开发语言,设计了一套基于DSP的煤矿地面风井无线监控系统。文章阐述了该系统的组成和软件实现方法等。
基于PLC和WinCC的井下泵房监控系统
王华东, 李世光, 高正中
2007, 33(6): 51-52.
摘要:
鉴于煤矿采区泵房在矿井安全中的重要地位,设计了一种基于PLC和WinCC的井下泵房监控系统。该系统利用PLC抗干扰能力强以及WinCC人机交互性好等特点,通过传感器和检测元件实现了对水泵的监控。该系统已成功运用于某矿采区泵房监控中。
煤矿风机工作状态监控软件的设计
刘翔, 郭辉
2007, 33(6): 53-55.
摘要:
针对煤矿风机的工作状态,文章介绍了一套煤矿风机工作状态监控软件的设计。该监控软件基于C/S和B/S混合模式,采用Visual C++作为开发工具,融合了串口编程、数据库编程、ActiveX技术以及计算机网络技术,可实现风机数据实时采集、显示、超限报警、打印等功能,并可以实现对风机现场运行状态的实时监控。
基于工业测控网络的井下设备远程软件升级技术
王磊, 金林
2007, 33(6): 56-58.
摘要:
文章介绍了基于工业测控网络和微控制器自身IAP功能实现井下设备远程软件升级的原理,分析了该技术的可靠性和保密性。在煤矿中运用该技术可大大降低软件维护人员的工作量和风险性。
矿用隔爆型小型智能化真空磁力启动器的设计
刘巧英, 陈杰, 付子义, 崔立志
2007, 33(6): 58-61.
摘要:
目前,国内煤矿广泛应用的小型隔爆开关大多采用手动开关,存在着保护功能不全、无故障闭锁等问题。文章介绍了一种新型的矿用隔爆型小型真空磁力启动器及其保护电路的设计,实现了真空磁力启动器的断相闭锁、漏电闭锁、短路闭锁、短路保护和过载保护等功能。文章还介绍了该磁力启动器基于CAN总线的数据通信电路的设计与实现。
静触头盒复合式电流互感器在矿用隔爆型高压真空配电装置中的应用
杨维义, 康安明
2007, 33(6): 62-63.
摘要:
文章分析了矿用隔爆型高压真空配电装置中电流互感器安装在真空断路器小车动触臂上的不足之处,提出了将电流互感器和静触头盒复合在一起的安装方案。该安装方案不仅解决了原安装方式存在的问题,还为ABB公司VD4断路器的固封极柱灭弧室和管状触臂相结合的技术应用到矿用隔爆型高压真空配电装置提供了可能,使得隔爆型高压真空配电装置的整体技术性能得以提高。
煤矿井下复杂电磁环境与电磁干扰特性研究
卢晓, 姜建国
2007, 33(6): 64-66.
摘要:
文章分析了煤矿井下变频变流电力电子设备产生的谐波干扰和电磁干扰特性,指出井下复杂的电磁特性环境中存在着传导性干扰和辐射性干扰,并介绍了井下电磁干扰测量及抗干扰方法。
基于ARM的新型矿用监控分站
赵立厂, 汪丛笑
2007, 33(6): 66-67.
摘要:
文章介绍了一种新型矿用监控分站,它基于32位ARM7处理器设计,外围芯片少,功耗低,功能较之基于8位微处理器的分站更加完善,性能更加稳定可靠,满足了煤炭行业标准"MT/T1005—2006矿用分站"的要求。
新型煤泥浮选机液位传感装置的研制
郭永新, 焦青, 宋莉, 曹卫芳, 崔栋
2007, 33(6): 68-69.
摘要:
介绍了一种性能良好的新型浮球式煤浆液位传感装置。该装置利用浮球随着煤浆液位的变化而带动连杆作上下运动,通过机械装置将液位的变化转变成角位移传感器的轴的角度变化,分析角位移传感器输出信号可得到煤泥液位信息。经测试该传感装置各项指标达到了设计要求。该新型煤泥浮选机液位传感装置具有良好的动、静态特性,可以在选煤厂推广应用。
基于PLC的矿井提升机后备保护器设计
李秀娟, 曹毅, 李华伟, 徐回忆
2007, 33(6): 70-72.
摘要:
文章介绍了一种由PLC与触摸屏构成的煤矿提升机后备保护装置,重点阐述了PLC对提升机的速度运算、矿井深度运算部分的程序设计,并提出了一些新颖实用的设计方法。
基于PLC和模糊控制的电动机软启动控制器的设计研究
朱正伟, 马正华, 周炯如, 张锁龙, 宋瑞宏
2007, 33(6): 72-75.
摘要:
提出了一种基于PLC和模糊控制的电动机软启动控制器的设计方法,研究了带加权因子的模糊控制技术在交流电动机软启动控制器中的应用,介绍了该软启动控制器的软硬件设计、模糊控制策略的实现及其关键步骤PLC梯形图程序。实践表明,基于PLC和模糊控制的软启动器结构合理、性能稳定可靠、自适应能力强。
基于CAN总线的锅炉汽包水位监控系统的设计
金凤莲
2007, 33(6): 76-79.
摘要:
文章提出了基于CAN总线技术的锅炉汽包水位监控系统的设计方案,介绍了系统整体结构,同时阐述了CAN节点控制器的硬、软件设计。运行结果表明,该系统结构简单、运行可靠、易于调整,可以改善锅炉的监控品质,提高锅炉的热效率,节省能源,减少污染。
本质安全无线传感器网络节点的设计和实现
石晓军, 齐望东
2007, 33(6): 80-83.
摘要:
文章介绍了一种基于ATmega128L单片机和CC1000射频芯片的无线传感器网络节点的设计及节点电路的本质安全性设计。测试结果验证了所设计的节点电路符合本质安全性设计要求。
煤矿快速定量自动化装车站称重传感器的设计与应用
张新, 张广军, 齐玫
2007, 33(6): 83-85.
摘要:
文章简要介绍了快速定量自动化装车站的组成及其工作原理,重点介绍了称重传感器的选型设计与应用。
主井箕斗提升系统超载监视保护技术研究
刘竞雄
2007, 33(6): 86-87.
摘要:
文章分析了造成煤矿主井箕斗提升系统超载的主要原因,并研究了防治超载的技术措施。
基于MSP430单片机的燃运胶带保护仪的设计
李自成
2007, 33(6): 88-90.
摘要:
针对由15条胶带组成的燃运煤系统,文章介绍了一种基于MSP430单片机的综合保护仪及其硬件电路和软件设计。该保护仪能实时检测每条胶带机的电压、电流和胶带线速度等参数,并根据这些参数判断胶带工作是否异常。通过RS485总线与上位监控机进行通信,实现了对15条胶带的远程监控和参数查询。运行结果表明,该保护仪在燃运保护监控系统中有一定的使用价值。
采用半双工射频芯片实现的全双工通信设计方案
李昊, 张向阳, 刘艳杰
2007, 33(6): 90-92.
摘要:
文章基于现有的高频模拟前端技术和工艺条件,提出了一种采用TI公司推出的半双工RF芯片TRF6901作为射频收发、MSP430单片机作为控制单元的以时分形式实现的无线双工通信方案,并介绍了该方案的模拟前端射频收发部分的硬件及时分双工的设计与实现。该方案已在平顶山煤业集团六矿进行了试验,通信效果良好,在大巷中通信距离可达200 m以上。
提升机的节能变频调速控制技术
季维树, 何继发
2007, 33(6): 93-95.
摘要:
针对矿井主要能耗设备——提升机的节能与调速问题,文章提出了采用变频调速控制技术方案,介绍了提升机变频调速控制系统的组成、各组成部分的工作原理及系统的初始化调试与设置等,分析了变频调速控制技术节能降耗所产生的经济效益,指出变频调速控制具有很好的推广应用价值
矿用摄像机工作台控制器研究
樊兆峰, 管振祥, 段守宝
2007, 33(6): 95-96.
摘要:
文章介绍了一种基于单片机的矿用摄像机工作台控制器。该控制器主要用于监控输煤胶带,并可以实现在集控室控制摄像机上下、左右移动,以改变监控范围。
一种煤炭自动量热仪的设计
刘辉, 马凌云, 何东陆
2007, 33(6): 97-99.
摘要:
介绍了一种测定煤发热量的自动量热仪,详细阐述了该仪器的组成和工作原理。对仪器的准确度和精确度进行了测试,测试结果表明仪器操作简单、测量速度快、准确度和精密度均能满足国标GB/T213—2003的要求。
KWYJ-1瓦斯压力测定自动集成系统研究
马尚权, 陈学习, 梁玉龙, 孙志海
2007, 33(6): 99-101.
摘要:
传统的瓦斯压力测定仪采用指针式压力表测定瓦斯压力,提供的只是静态数据,不能记录和观察连续变化的动态压力数据。文章介绍了一种采用先进的计算机和仪表技术设计的瓦斯压力数字信息集成系统,该系统可实现瓦斯压力测定的自动化,具有稳定性好、可靠性高、维护方便等特点。该系统还可用于研究煤层中瓦斯的流动规律,对预防瓦斯事故具有重要意义。
矿井胶带机多点传感信号集中采集系统
蔡丽, 宗伟林, 童敏明
2007, 33(6): 101-103.
摘要:
介绍了基于单片机AT89C51的矿井胶带机多点传感信号集中采集系统的结构、通信协议及主、分站硬件结构和软件流程图。
P87C591在CAN中断控制中的应用
王鸿磊, 徐钊, 李传法, 张雪松
2007, 33(6): 104-105.
摘要:
文章简要概述了P87C591微处理器的特点,详细分析了P87C591在CAN总线报文收发过程中的中断控制应用,并给出了相应的程序流程图。
基于PLC的矿井主扇风机自动监控系统的设计
谭长森, 孙鹏, 郭峰, 顾志鹏
2007, 33(6): 106-108.
摘要:
针对当前矿井主扇风机监控系统过于简单、部分关键参数监测精度较低、监测内容不全面、未与调度中心信息系统集成等问题,设计了一种基于SIMATIC S7-300系列PLC的矿井主扇风机自动监控系统。该系统实现了主扇风机的性能参数、状态参数和电动机电气参数的实时监测和远程控制,达到无人值守的生产要求,保证了主扇风机设备经济、可靠地运行。
光纤工业以太环网在煤矿安全监控系统中的应用
范高贤, 周波, 殷庆平
2007, 33(6): 108-110.
摘要:
随着煤矿开采规模的不断扩大、对煤矿安全生产要求的不断提高,煤矿安全监控系统传统的数据采集和传输模式在矿井复杂的巷道、大型用电设备电磁干扰等环境下,其数据传输的实时性和稳定性受到制约,不能满足煤矿安全新规程的要求。文章介绍了基于光纤传输介质的工业以太环网应用于煤矿井下安全监控系统的方案,该方案解决了安全监控系统在复杂环境中的传输问题。
PID控制在选煤厂控制系统中的应用
黄林华, 高晴
2007, 33(6): 110-112.
摘要:
针对选煤厂旋流器选煤方式中人工不易控制旋流器入口压力、合格介质密度、电机转速等问题,提出了采用PLC内置的PID功能模块对旋流器入口压力、合格介质密度、电机转速等进行闭环控制的方案,并在实际工程的摸索试验中完成了PID功能模块各参数的最优化标定,实现了对选煤厂上述各关键数据的全自动控制。
海石湾煤矿综合监控系统的升级改造
王丽琴, 周雪峰, 王麦唤
2007, 33(6): 112-114.
摘要:
文章介绍了海石湾煤矿在《AQ6201—2006煤矿安全监控系统通用技术要求》颁布之后,为满足新标准要求对其综合监控系统所进行的升级改造情况。
浅谈煤矿电动机事故原因及预防方法
赵伟红
2007, 33(6): 114-115.
摘要:
文章针对煤矿井下电动机的常见故障,分析了故障发生的原因,并提出了预防和减少电动机故障的若干条措施。
基于ARM的嵌入式PWM直流电动机控制系统
李红岩
2007, 33(6): 116-118.
摘要:
介绍了一种新型的、由ARM芯片和嵌入式操作系统uC/OS-II及相应的软件实现的直流电动机PWM调速控制系统。着重介绍了该调速控制系统的工作原理、硬件中的电源接口电路、复位电路、PWM驱动接口电路和相应的各种控制软件设计方法。系统运行结果表明,该PWM直流电动机调速控制系统具有良好的工作性能。
MSC1210在索力检测中的应用
王其红
2007, 33(6): 118-119.
摘要:
文章介绍了MSC1210单片机的模拟特性和数字特性,及该芯片在索力检测中的应用和应用注意事项。