工矿自动化

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韩晓冰, 吕光杰, 汪峰

2009, 35(3): 1-4.

<摘要>(38) <PDF>(8)

摘要:
针对现有煤矿甲烷检测装置存在的缺点,文章提出了一种基于光谱吸收检测原理的煤矿甲烷红外检测系统的设计方案,分析了红外差分吸收检测原理,详细介绍了系统硬件及软件设计。该煤矿甲烷红外检测系统以宽带LED作为光源,采用单光路进行差分吸收检测,消除了双光路系统中由于光路的差异引起的误差;采用锁相放大器对微弱信号进行相敏检波,采用去极值移动平滑法对数字量进行滤波,提高了系统的灵敏度。实验结果表明,该系统检测的甲烷浓度在精确度和稳定性方面均满足检测要求。

基于ARM的矿用通信分站CAN接口的设计

梁向红, 张芩

2009, 35(3): 4-7.

<摘要>(44) <PDF>(4)

摘要:
通信分站在煤矿安全监控系统中起着非常重要的作用。文章提出了一种基于ARM的矿用通信分站CAN接口的设计方案,详细介绍了ARM微处理器S3C44B0X扩展CAN控制器SJA1000的接口设计方法。该方案采用CPLD实现S3C44B0X与89C52单片机高速并行通信接口及1扩2外设中断管理器,具有实现简单、可靠性高、CPU利用率高等优点。实验结果表明,该方案使通信分站不仅成为具有就地查询显示、就地键盘控制等功能的采集与转发装置,还具有CAN网桥功能。

用于井下瓦斯监测的无线传感器网络系统

刘鹏, 吕振, 胡冰

2009, 35(3): 8-10.

<摘要>(27) <PDF>(5)

摘要:
针对目前有线瓦斯监测方式存在的缺陷,文章提出了一种用于井下瓦斯监测的无线传感器网络系统的设计方案,给出了系统网络结构,详细介绍了系统软、硬件的设计方法。模拟矿井环境实验结果表明,该系统提高了数据的安全性和稳定性,满足了煤矿安全系统低成本、低功耗、低复杂度的设计要求,具有一定的可行性。

基于直接功率控制的三相整流器的研究

郭孝园, 李明

2009, 35(3): 11-13.

<摘要>(59) <PDF>(4)

摘要:
直接功率控制是继矢量控制、直接转矩控制之后出现的又一种新型的控制策略,具有较多的优越性能。文章介绍了直接功率控制技术的发展,阐述了基于直接功率控制的三相整流器的原理及数学模型,并给出了各个模块的实现方法。仿真结果表明,基于直接功率控制的三相整流器输出电压稳定,直流侧输入电流、电压相位差较小,功率因数高,谐波含量少,达到了预期效果。

基于蚁群优化的模糊神经网络控制器的应用研究

李文江, 杨崔, 王涛

2009, 35(3): 14-17.

<摘要>(24) <PDF>(5)

摘要:
针对传统PID控制方式的不足,文章提出了一种新的永磁同步电动机控制策略,即采用蚁群优化算法对模糊神经网络控制器的3个因子参数ka、kb、ku进行全局优化,给出了永磁同步电动机的数学模型,详细介绍了模糊神经网络控制器的设计,分析了蚁群优化算法,并进行了仿真实验。仿真结果表明,基于蚁群优化模糊神经网络控制器的永磁同步电动机调速系统具有很强的鲁棒性和自适应性,动态响应快,能够较好地跟踪负载变化。

新型三相异步电动机软启动器的设计

葛广军, 王曦, 马旭克

2009, 35(3): 17-20.

<摘要>(27) <PDF>(6)

摘要:
针对三相异步电动机采用降压启动方法存在的二次电流冲击问题,文章提出了一种新型三相异步电动机软启动器的设计方案,详细介绍了该软启动器的硬件及软件设计。该软启动器采用80C196KC单片机和电力电子技术自动调节电动机输入电压,结构简单、参数容易调整且电动机启动过程平稳。实验结果表明,该软启动器可根据要求设置不同的起始电压和启动时间完成电动机的软启动任务。

新型有源电力滤波器控制策略的研究及其EMTP仿真

薛迎成, 杨兴武, 刘立群

2009, 35(3): 21-24.

<摘要>(43) <PDF>(4)

摘要:
文章提出了一种新型的电压源型有源电力滤波器控制策略,详细介绍了该控制策略的设计方法,并给出了其配置和控制框图。该控制策略采用基于直流电压控制和无功电流反馈的控制方法直接控制输出电流,避免了有功、无功功率的复杂计算。EMTP-Scope view仿真结果表明,该电压源型有源电力滤波器控制策略可有效补偿谐波电流和无功电流。

基于DSP和S-function的数字图象处理方法与实现

王洪元, 施连敏, 周越, 程起才, 杨小英

2009, 35(3): 24-27.

<摘要>(43) <PDF>(4)

摘要:
文章以高性能数字信号处理器DM642为核心搭建了数字图象处理系统硬件平台,采用Matlab中的M文件S-function开发了用户自定义算法模块并建立了复杂图象处理算法的Simulink模型,实现了数字图象的高速处理,并以Canny边缘检测算法为例进行了实验。实验结果表明,在DSP平台中实现数字图象处理大大地提高了处理速度,采用S-function自定义算法模块大大地提高了编程效率。

火电机组标煤耗率模型的变量选择方法

王少华, 刘娟

2009, 35(3): 27-31.

<摘要>(24) <PDF>(4)

摘要:
变量选择是神经网络建模的基础,在火电机组中,影响标煤耗率的因素很多,如果将各种影响因素都包含进输入变量中,将造成相关的输入变量过多,加重神经网络的训练负担,增加陷入局部极小点的可能,降低神经网络的预测精度。文章首先分析了影响火电机组标煤耗率的因素,提出了一种基于敏感度分析的变量选择方法,然后采用该方法计算各个因素对输出的贡献率,并根据各个贡献率从众多影响因素中选取贡献最大的6个因素作为神经网络模型的输入变量。仿真结果表明,该变量选择方法简化了神经网络结构,减少了神经网络的训练时间,提高了神经网络的预测精度。

D-InSAR技术在煤矿区沉陷监测中的研究

张俊, 汪云甲, 王小辉

2009, 35(3): 31-36.

<摘要>(48) <PDF>(4)

摘要:
文章介绍了近年来D-InSAR技术在煤矿区沉陷监测的应用和发展,探讨了该技术用于监测煤矿区沉陷的可行性、与传统的变形监测技术对比所具有的优势,并指出了目前该技术在煤矿区沉陷监测中存在的问题及解决方法。

指标体系法通用评价软件的开发与应用

杨应迪, 张国枢, 秦汝祥

2009, 35(3): 36-39.

<摘要>(45) <PDF>(2)

摘要:
文章以VB6.0和Access数据库为平台、采用模块化程序设计技术,设计了一种以指标体系法为基础的通用评价软件,介绍了该软件的设计思路、结构及基本功能。该软件可适用于不同类型的评价指标体系,具有专家评分统计、指标权重的重新分配与自动计算、评价操作、报表和图形输出、数据库管理等功能。实例验证该软件具有较高的实用价值。

无线躯体传感网络在井下人员搜救系统中的应用研究

马勇, 郑亚茹, 颜语, 王焱

2009, 35(3): 40-42.

<摘要>(18) <PDF>(3)

摘要:
在煤矿井下发生安全事故后,及时准确地获知井下作业人员的位置信息和健康信息至关重要。文章提出了一种将无线躯体传感网络应用于井下人员搜救系统的设计方案,详细介绍了无线躯体传感网络在井下的组网模式和躯体传感器节点的硬件设计。在矿井发生事故时,该网络可及时获得井下人员的生理信息,并结合井下人员搜救系统的定位功能制定出合理的营救方案,显著提高了搜救效率。

基于低功耗标识卡的井下人员定位系统的设计

颜丙磊, 徐钊, 李凡甲, 刘景超

2009, 35(3): 43-45.

<摘要>(49) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了一种基于射频通信的煤矿井下人员定位跟踪系统的设计,详细分析了该系统的构成、工作原理以及低功耗标识卡的设计。试运行结果表明,该系统性能稳定,效果良好。该系统的设计对改善目前煤矿的安全生产管理有着重要的现实意义。

矿井嵌入式数据采集分站的设计与实现

樊继东, 薛国凡

2009, 35(3): 46-48.

<摘要>(37) <PDF>(2)

摘要:
文章提出了一种基于TCP-CAN网络的煤矿矿井嵌入式数据采集分站的设计方案,详细介绍了该分站硬件结构及基于μC/OS-Ⅱ操作系统的软件设计。实际应用表明,该数据采集分站能够有效采集数据,具有良好的兼容性与可扩展性。

基于虚拟仪器技术的破碎及振动机械性能测试系统的设计

贾红红, 戴素江, 金波

2009, 35(3): 48-50.

<摘要>(38) <PDF>(2)

摘要:
文章提出了一种基于虚拟仪器技术的破碎及振动机械性能测试系统的设计方案,分析了破碎及振动机械的性能测试原理,介绍了系统硬件配置,详细阐述了系统软件结构设计,并给出了部分程序框图。该系统实现了破碎及振动机械的多参数实时数据采集、处理、显示、保存及控制等功能。

基于ControlNet的煤矿供电自动化系统

张晓, 李兆军, 王海军, 王峰, 邓先明

2009, 35(3): 51-55.

<摘要>(21) <PDF>(3)

摘要:
针对煤矿供电系统的监控设备采用分散独立的传统继保装置的缺点,文章提出了一种基于ControlNet的煤矿供电自动化系统的设计方案,在分析ControlNet网络结构的基础上,给出了系统的网络结构,详细介绍了系统的硬件电路和软件设计。实际应用表明,基于ControlNet的煤矿供电自动化系统提高了煤矿供电的安全性和可靠性,降低了供电成本,具有一定的实用性。

基于CPLD的矿井提升机松绳故障自动保护器的设计

刘会军, 贺洪江, 方啸

2009, 35(3): 55-57.

<摘要>(19) <PDF>(3)

摘要:
文章提出了一种基于CPLD的矿井提升机松绳故障自动保护器的设计方法,介绍了该保护器的工作原理及其设计开发工具的选择,详细阐述了该保护器的功能实现。应用结果表明,基于CPLD的矿井提升机松绳故障自动保护器达到了提高提升系统可靠性、实现提升系统的集成化和标准化的目的。

磨煤机火灾探测预警系统的设计与应用

郑海明, 郭铁桥

2009, 35(3): 58-61.

<摘要>(47) <PDF>(4)

摘要:
针对磨煤机温度火灾预警系统存在的缺点,文章提出了一种磨煤机火灾探测预警系统的设计方案,分析了制粉系统煤粉爆炸的原因,介绍了磨煤机火灾探测预警系统的工作原理,详细阐述了系统硬件结构及软件设计。该系统可连续监测磨煤机内部(常在磨煤机出口)的CO浓度,能够对磨煤机火灾早期特有的CO浓度显著升高现象作出快速反应,并且提前发出火灾报警信号。实际应用表明,磨煤机火灾探测预警系统能够比温度火灾预警系统提前1~1.5 h发出信号,可给维护人员充足的时间排除险情。

基于H桥单元串联式多电平高压变频器在矿井提升机中的应用

伍小杰, 宋炜, 左东升, 耿庆娥, 杨艳

2009, 35(3): 61-65.

<摘要>(43) <PDF>(4)

摘要:
针对某煤矿的主井提升机系统采用电动机转子串电阻调速方式存在运行损耗大的缺点,文章提出了一种对提升机电控系统进行H桥功率单元串联式多电平高压变频改造的方案,详细介绍了提升机PLC工艺控制系统的结构、主要技术特点以及变频传动系统实现的基本原理。实际应用表明,经改造后的矿井提升机高压变频系统运行稳定,完全达到了设计要求。

基于LabView的矿井通风机性能在线监测系统的设计

滕凯, 程羽

2009, 35(3): 65-68.

<摘要>(31) <PDF>(4)

摘要:
针对矿井通风机的工作状况,文章提出了一种基于LabView的矿井通风机性能在线监测系统的设计方案,给出了系统总体结构及功能,详细介绍了系统硬件及软件设计。该监测系统采用美国NI公司的PCI数据采集卡,在LabView编程环境下,实现了对被监测矿井通风机信号的数据采集、处理及显示等功能;具有友好的人机交互界面,可动态显示所监测到的实时数据、参数变化状态及趋势,方便现场人员操作。实际应用表明,该监测系统稳定可靠、精度高、准确性好,可用于全数字化检测仪的设计中,为矿井通风机故障监测提供了一种新的智能化手段。

150t矿用机车空压机协调运行CAN通信系统的设计与实现

郭冀岭, 王远波, 卢国涛, 王坚

2009, 35(3): 69-72.

<摘要>(28) <PDF>(2)

摘要:
为了提高现有150 t矿用机车空气压缩系统的运行效率,将机车辅机系统中的空压机动力部分的直流电动机改为交流电动机的同时,还需控制3台空压机协调运行。文章阐述了3台空压机协调运行策略,详细介绍了矿用机车空压机协调运行CAN通信系统的设计方案,并给出了系统软、硬件设计。运行试验验证了该系统的可靠性和优越性。

空气压缩机节能分析及其控制系统的设计

甘方成, 刘百芬, 吕福星

2009, 35(3): 72-74.

<摘要>(62) <PDF>(4)

摘要:
文章根据空气压缩机在生产过程中的工作原理,从理论上进行空气压缩机能耗分析,得出了空气压缩机具有节能空间的结论;详细介绍了以变频器为驱动核心、采用压力变送器检测压力变化的空气压缩机恒压供气智能节能控制系统的硬件及软件设计。实际应用表明,该系统可实现空气压缩机恒压供气,且节能效果较明显。

煤炭企业信息化管理系统的研究

戴磊, 牛光东, 钱建生, 陆谨, 赵伟

2009, 35(3): 75-78.

<摘要>(34) <PDF>(3)

摘要:
文章以国投新集能源股份有限公司的信息化管理系统改革为例,提出了一种三位一体信息化管理系统的设计方案,指出了系统的设计目标及原则,详细介绍了系统的体系结构及主要特性,阐述了三位一体信息化管理系统各子系统的功能,最后给出了三位一体信息化管理系统在国投新集能源股份有限公司的实施效果。

具有Profibus-DP接口的行程指示器的研制

徐亚军, 戴鹏, 吴迪, 吴玮, 许海滨

2009, 35(3): 79-81.

<摘要>(34) <PDF>(2)

摘要:
通过对几种Profibus-DP接口开发方案的分析与比较,文章提出了一种采用总线桥开发具有Profibus-DP接口的行程指示器的设计方案,详细介绍了具有Profibus-DP接口的行程指示器的硬件电路设计以及软件开发流程。实践证明该行程指示器结构简单、可靠性高。

煤矿井下电网越级跳闸的原因分析和探讨

栾永春, 刘建伟

2009, 35(3): 82-84.

<摘要>(53) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了目前煤矿井下供电系统的现状,针对井下短路故障时越级跳闸和漏电故障时非选择性误跳闸的原因进行了详细分析,并给出了解决方法:对于短路故障时越级跳闸提出了一种将井下高压防爆开关的智能综合保护器的采样、处理、输出等冗余环节作为后备保护,加以直接的电流速断保护的改造方案;对于漏电故障时非选择性误跳闸提出了一种对总馈电开关和分支馈电开关分别采用不同保护方式的改造方案。实际运行表明,经改造后的BGP系列高压防爆开关有效地避免了因越级跳闸造成的大面积停电事故,减少了安全隐患,提高了生产效率;漏电保护的改造基本上满足了漏电故障准确跳闸的要求,提高了供电的安全性和可靠性。

煤矿井下低压电网故障闭锁的作用及设置

柳春生

2009, 35(3): 85-87.

<摘要>(57) <PDF>(3)

摘要:
文章在分析煤矿井下发生火灾和瓦斯爆炸等事故的原因和各种故障闭锁功能作用的基础上,提出了一种井下低压电网装设故障闭锁的设计方案,详细介绍了漏电闭锁、短路闭锁和断相闭锁3种故障闭锁的设置情况,并给出了3种故障闭锁的故障预测及故障闭锁方法、电路及其工作原理。

安全监控系统若干问题及其未来发展趋势的探讨

褚涛, 段瑞威

2009, 35(3): 87-88.

<摘要>(48) <PDF>(3)

摘要:
文章指出了目前煤矿安全监控系统存在的问题,并根据现有的技术水平和现场实际,提出了若干解决方案,最后给出了未来安全监控系统的设计架构,为未来相关产品的研发生产提供借鉴。

基于2051单片机的矿用锂电池成品性能测试仪的设计

张友, 孟伟, 楼晓春

2009, 35(3): 89-90.

<摘要>(45) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的矿用锂电池成品性能测试仪存在测试周期长、能耗高、劳动强度大等缺点,文章采用2051单片机设计了一种PACK组合电池成品性能测试仪,详细介绍了该测试仪的工作原理及软件设计。实际应用表明,该测试仪可有效地监控矿用锂电池产品质量。

智能功率模块在变频电源中的应用

卞萍萍, 孙玉坤

2009, 35(3): 91-93.

<摘要>(34) <PDF>(3)

摘要:
文章简要介绍了大功率电力电子器件智能功率模块IPM的基本特征,并以三菱公司生产的智能功率模块PM25RSB120为例,分析了其内部结构及相关参数,给出了由IPM构成的变频电源的结构,并详细介绍了基于IPM的变频电源系统主电路的设计及其软件流程。

数字电位器X9420与单片机接口电路的设计

刘光德, 刘先勇

2009, 35(3): 94-96.

<摘要>(40) <PDF>(2)

摘要:
针对机械电位器的缺点,文章提出了一种采用数字电位器X9420和单片机ATmega8接口电路的设计方案,分析了X9420数字电位器的工作原理,详细介绍了数字电位器X9420与单片机ATmega8接口电路的硬件和软件设计,并给出了该接口电路在仪表放大器和占空比可调的振荡器电路中的应用实例。应用结果表明,该接口电路自动调节可靠、输出稳定。

浅谈几种矿山变电站无功补偿技术

张景坤

2009, 35(3): 97-98.

<摘要>(29) <PDF>(4)

摘要:
文章介绍了3种应用于矿山变电站的无功补偿技术,分析了这3种技术的工作原理及其优缺点,并给出了相应的电路图。

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2009年第35卷第3期

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