工矿自动化

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苏毛弟, 王建博, 齐辉, 宇文境泽, 张鑫

2009, 35(5): 1-4.

<摘要>(73) <PDF>(7)

摘要:
文章分析了井下无线信道的电磁波传播特性,指出由于煤层、煤壁以及井下作业设备等障碍物的绕射、反射和散射,使电磁波传播存在着多径衰落效应。文章详细介绍了仿真研究斜井巷道中电磁波传播距离对多径衰落和RMS时延的影响所采用的方法——射线跟踪法的原理和射线跟踪过程中射线方向的判断及射线代表的场强值的计算,在此基础上,在理想化的斜井巷道模型中研究了接收机与发射机间的距离对电磁波衰落及RMS时延扩展的影响。仿真结果表明,接收机与发射机间的距离越近,传播损耗越小;电磁波的中心频率越低,传播损耗越小;电磁波传播的RMS时延扩展值随接收机与发射机间的距离增大而变大。

煤矿安全应用网格的体系结构研究

申艳梅, 张亚婷

2009, 35(5): 5-8.

<摘要>(34) <PDF>(5)

摘要:
应用网格解决煤矿安全管理工作中的数据密集、计算密集、资源分散、异构等问题,实现高性能协同计算,进而提高安全预测预报速度和精度,已成为煤矿安全管理工作中的关键。文章在现有的煤矿通信网的基础上和参照OGSA体系,提出并构建了从信息获取、处理到应用的煤矿安全应用网格(CMSAG)体系结构。结合行业应用需求,文章重点研究了CMSAG体系的资源管理、资源调度、网格安全等关键技术,最后给出了具体应用示例。

基于最小二乘支持向量机的瓦斯传感器非线性校正

刘瑞芳, 梅孝安

2009, 35(5): 8-12.

<摘要>(55) <PDF>(5)

摘要:
依据瓦斯传感器样本,文章提出了一种采用最小二乘支持向量机辨识传感器逆模特征的校正瓦斯传感器非线性误差的方法,详细介绍了SVM回归估计校正方法和LS-SVM校正方法的原理。该方法不需逆模型函数形式的先验知识,能够保证找到的极值解就是局最优解,具有较好的泛化能力。实例应用表明,采用该方法校正后的传感器的检测精度可达到0.4%,效果令人满意。

煤矿井下直流杂散电流的研究

尹小本, 范迪鹏

2009, 35(5): 12-15.

<摘要>(18) <PDF>(5)

摘要:
杂散电流所造成的电机车钢轨及其附近的埋地管线的腐蚀、人身触电和对通信系统的干扰等问题日益凸显出来。文章通过建立电机车简单的单边供电模型,在合理的假设前提下推导出了杂散电流的计算公式,并应用Matlab仿真软件对推导出的公式进行仿真分析。仿真分析结果表明:在单边供电的区间内,随着距电机车距离的增大,杂散电流先增大后减小,在供电区间的中点达到最大;过渡电阻和轨道纵向电阻率对杂散电流泄漏影响很大;供电距离和供电电流对杂散电流的影响次之。

三电平逆变器死区补偿策略的研究与实现

何凤有, 马秀丽, 李娜, 杨艳

2009, 35(5): 15-18.

<摘要>(42) <PDF>(5)

摘要:
文章详细介绍了三电平逆变器的死区效应,分析了三电平逆变器的死区补偿策略,以1台22 kW/380 V异步电动机为例建立了三电平逆变器供电矢量控制仿真模型。仿真结果表明,有死区补偿时的逆变器转速达到稳态所需的时间短,电流的谐波畸变率较小,转矩脉动明显减小。

基于差分图象处理和夹角比例解算的指针式工矿仪表实时判读新方法

任建强

2009, 35(5): 18-21.

<摘要>(40) <PDF>(5)

摘要:
基于图象技术的指针式工矿仪表自动判读方法是目前工矿自动化研究的热点,但摄像机摆放位置和成像畸变等因素对其判读精度的影响是一个亟待解决的问题。文章提出了一种基于差分图象处理和夹角比例解算的工矿仪表自动判读新方法,介绍了刻度校准子算法和实时解算子算法的设计与实现。测试数据表明,该方法可大大提高工矿环境下仪表自动判读的精准度和判读系统的鲁棒性。

基于ArcGIS Engine的矿井巷道三维自动建模方法的研究与实现

王学伟, 邵亚琴, 汪云甲

2009, 35(5): 22-25.

<摘要>(53) <PDF>(7)

摘要:
文章比较和分析了几种矿井巷道三维建模技术,提出了一种基于ArcGIS MultiPatch 3D数据结构的矿井巷道三维建模方法,即在C#开发环境下,结合巷道自身的特点,在ArcGIS Engine平台上进行二次开发,实现了矿井巷道的三维自动建模。该方法为矿井巷道三维信息系统的建立提供了新的解决方案。

基于SVPWM的并联型三电平有源电力滤波器的研究

谭国俊, 张建良, 韩耀飞

2009, 35(5): 26-30.

<摘要>(34) <PDF>(4)

摘要:
文章建立了二极管钳位型三电平三相三线制并联型有源电力滤波器(APF)的数学模型,提出了一种将基于ip-iq法的指令电流计算、预测电流控制和空间矢量脉宽调制(SVPWM)相结合的并联型三电平有源电力滤波器的控制方案,分析了简化的三电平SVPWM控制算法。仿真和实验结果证明,该方案具有良好的谐波补偿效果,同时适合于全数字控制的DSP硬件实现和主回路保护,有较好的应用前景。

基于行波检测的电缆线路故障点定位的研究

刘豪

2009, 35(5): 31-33.

<摘要>(36) <PDF>(5)

摘要:
文章提出了一种采用电压行波测距确定电缆不同故障点位置的方法,介绍了行波极性的确定、行波测距定位的原理。该行波测距法主要是利用电压行波和小波变换模极大值的关系,判断波头极性和捕捉初始行波与故障点反射波波头到达时刻,确定行波运行时间,完成故障测距,确定故障点的位置。仿真实验验证了该方法的可行性。

基于VC++的工业机器人轨迹规划研究

王晓丽, 侯媛彬, 王涛

2009, 35(5): 34-37.

<摘要>(41) <PDF>(3)

摘要:
文章探讨了工业机器人轨迹规划的理论和研究方法,介绍了基于VC++的机器人轨迹规划软件的实现方法。该软件使机器人能够实时规划无碰轨迹,并利用ROSTY软件绘制无碰位姿的机构仿真简图。通过Motoman-HP3机器人的实验,实现了运用VC++应用程序调用Motocom32软件的外部接口函数对工业机器人进行轨迹规划的应用。仿真实验证明,所开发的机器人轨迹规划软件可以实现机器人的远程控制,能保证机器人定位的精度。

基于GSM的小煤矿群无线监控系统的设计

汝洪芳

2009, 35(5): 38-40.

<摘要>(59) <PDF>(3)

摘要:
针对煤矿数字化远程监控系统在小煤矿实施难的问题,文章提出了一种基于GSM的小煤矿群无线监控系统的设计方案,介绍了该系统的监管模式、总体结构及通信方式。该系统通过采用GSM无线通信技术和射频技术,实现了对小煤矿群的无线监控。

基于无线传感器网络的煤炭自燃火源监测系统的设计

邓明, 张国枢, 陈蕴

2009, 35(5): 41-44.

<摘要>(50) <PDF>(4)

摘要:
无线传感器网络因可在小规模、低成本的器件上实现处理、存储、传感和通信的一体化,广泛应用于环境监测等领域。文章在分析现有的煤矿井下自燃火源监测技术所存在的不足基础上,提出了一种基于无线传感器网络的煤炭自燃火源监测系统,介绍了该系统的结构、传感器节点、接入网关节点的设计,给出了微型传感器节点的软件设计。该系统可实现现有的有线系统无法实施的特殊区域温度的监测功能,有效地提高了煤矿的安全生产水平。

矿井通风安全语音交互管理系统关键技术的研究

孙小兰, 马小平, 王潜平

2009, 35(5): 45-48.

<摘要>(22) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的矿井通风安全管理系统存在查询不便、报表传递与打印困难、信息实效性差、用户面窄等不足,文章提出了采用语音交互技术设计基于VoiceXML的矿井通风安全语音交互管理系统的方案,详细介绍了系统架构、功能模块、语音交互实现的关键技术及设计注意事项。该系统可通过人的自然对话形式、不受时间和地点限制的电话方式实现对通风安全信息的查询、修改和管理,使用方便。

基于嵌入式Web Server的煤矿环境参数远程监控系统的设计

方红萍, 张文成

2009, 35(5): 49-52.

<摘要>(59) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了嵌入式Web Server的设计思路、特点和配置过程以及基于嵌入式Web Server的煤矿环境参数远程监控系统的设计,详细介绍了煤矿环境参数远程监控系统的体系结构、软硬件设计和实现过程。该监控系统将嵌入式Web Server作为中间设备,有效地实现了底层环境参数采集网络和Internet的无缝链接,为管理人员通过Web浏览器方便地对煤矿现场环境进行安全监管提供了可能。

基于虚拟现实技术的虚拟矿山系统的设计

王慧斌

2009, 35(5): 53-56.

<摘要>(34) <PDF>(7)

摘要:
文章介绍了基于虚拟现实技术的虚拟矿山系统的总体结构和流程设计,详细阐述了系统实现的关键技术:脚本自定义技术、模型导入技术、光照与纹理技术等。该系统采用自定义的脚本技术,使场景编辑透明化,为用户提供了更加方便友好的操作方法。

基于软判决信息融合的多参数瓦斯监测器的设计与实现

周锋, 梁威, 魏宏飞

2009, 35(5): 56-59.

<摘要>(58) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了一种基于软判决信息融合技术的多参数瓦斯监测器的设计,分析了用于瓦斯监测的软判决算法,阐述了该监测器的单片机实现过程,给出了实验结果。在监测瓦斯时,该监测器应用Bayes决策原理对多个传感器进行观测域区间划分和信息融合,得到了对瓦斯的最优判断结果,很好地解决了报警灵敏度和误报率之间的矛盾。

矿区监控系统综合集成技术研究

江涛, 钱旭

2009, 35(5): 60-63.

<摘要>(32) <PDF>(3)

摘要:
针对矿区现有的监控系统和信息系统存在信息规范和通信方式差异、无法进行信息共享和融合、影响安全生产的调度和决策的现状,文章提出了一种基于代理主机的矿区监控系统集成方案,重点讨论了集成方案中代理主机的具体实现技术,如网络通信技术、视频处理技术以及数据共享技术。

矿井通风仿真系统双线图的快速自动绘制研究

沈龙, 魏连江, 朱华新

2009, 35(5): 63-66.

<摘要>(25) <PDF>(3)

摘要:
矿井通风仿真系统通常采用单线绘制和显示通风系统图,无法反映巷道之间的层位关系。文章创造性地提出了一种新的、效率更高的通风系统双线图的自动绘制方法,即"假双线"法,介绍了"假双线"法的本质与特点、利用"假双线"快速自动绘制通风系统双线图的实现机制、步骤及其实现方法。"假双线"法无需计算双线坐标,可快速实现通风系统双线图的自动绘制,且自动生成的双线图可以正确反映巷道间的层位关系,具有计算量小、执行效率高的特点。

基于Modbus协议的监控系统的改进方案

郑先锋, 毛景魁, 张开拓

2009, 35(5): 67-69.

<摘要>(61) <PDF>(3)

摘要:
文章分析了目前工业控制中广泛使用的基于RS485总线Modbus协议的监控系统的拓扑结构、协议规范。针对监控系统升级中遇到的问题,在不改变系统架构的基础上,提出了一种新的软件改进方案,即通过重新编写系统底层通信程序,实现Modbus协议的数据通信。具体应用说明了该方案的可行性。

矿井电网智能化电流保护系统的设计

郑丽君

2009, 35(5): 70-74.

<摘要>(39) <PDF>(3)

摘要:
文章分析了矿井电网发生电流故障时的特征,介绍了一种基于PLC的矿井电网智能化电流保护系统的设计,详细阐述了该系统硬件与软件的设计及该系统基于相敏检测的对称电流故障保护方法、基于负序检测的不对称电流故障保护方法和基于幅值检测的过载保护方法的实现。该系统已投入实际应用,实现了矿井电网的智能化电流保护。

基于Matlab/xPCTarget的实时数据采集系统设计

吉智, 何凤有, 窦春雨

2009, 35(5): 74-77.

<摘要>(49) <PDF>(2)

摘要:
针对基于PC机的数据采集系统存在的问题,文章提出了一种基于Matlab/xPCTarget的数据采集系统的设计方案,介绍了系统的结构组成及系统构建过程中网卡参数的配置和Target PC通信参数的设定。该系统采用通用数据采集设备和普通个人计算机构建了双机模式,成本相对较低,易于软硬件升级;采用图形化编程方式,软件编译后可直接下载到硬件执行,避免了复杂的手工编程;还能够直接将数据采集到Matlab中进行处理,实现数据采集和处理全部过程,避免了繁琐的跨平台数据调用。实际应用证明了该系统的可行性。

基于SPWM的高频开关型动力制动电源的研制

焦文良, 李丽华

2009, 35(5): 78-80.

<摘要>(36) <PDF>(2)

摘要:
矿井提升机制动过程中的性能优劣,对提升机的安全可靠运行具有极其重要的影响。文章介绍了一种基于SPWM原理和智能功率模块(IPM)的新型高频开关型动力制动电源的组成、控制原理,给出了实验结果。实验结果表明,该电源具有体积小、效率高、保护可靠的特点。

嵌入式本安智能电源的设计

王冬波

2009, 35(5): 81-82.

<摘要>(60) <PDF>(10)

摘要:
针对煤矿现有本安电源存在驱动电流不大、输出状态不能自动调节的问题,文章介绍了一种采用嵌入式ARM920T处理器设计的本安智能电源,阐述了该电源的硬件组成及工作原理。该电源通过以太网编程实现了电源系统的远程控制。

煤焦化企业综合监控管理系统的设计与实现

朴春慧, 霍仁崇, 陈艳春

2009, 35(5): 83-87.

<摘要>(28) <PDF>(4)

摘要:
针对煤焦化企业信息化建设中存在的"信息孤岛"问题,文章设计了一种煤焦化企业生产综合监控管理系统,介绍了该系统的拓扑结构、开发模式,详细阐述了各子系统的功能设计及其实现的关键技术。该系统基于Intranet VPN技术,采用C/S和B/S混合结构模式,将系统的各子系统有机集成到一起,有效解决了"信息孤岛"问题,提高了企业的管理水平。

煤矿供电系统电容电流自动补偿装置的设计

马建莉, 郭佳, 钱英

2009, 35(5): 87-89.

<摘要>(43) <PDF>(3)

摘要:
根据煤矿安全供电的要求,文章设计了一种煤矿供电系统电容电流自动补偿装置,介绍了该装置的硬件组成、工作原理、软件设计及装置的抗干扰设计。该装置实现了供电系统电容电流的自动补偿,提高了供电系统运行的可靠性。

基于SLC500 PLC的矿用主通风机自动监控系统

崔光亮, 朱红云, 刘成良

2009, 35(5): 90-92.

<摘要>(80) <PDF>(8)

摘要:
文章设计了一种基于SLC500 PLC控制器的矿用主通风机自动监控系统,介绍了该系统的组成及功能、控制程序的设计、上位机软件设计。该系统采用2套PLC作为控制器,分别控制互为备用的风机状态,实现了风机的远程监控。

电压无功综合控制装置的改进与应用

孙彦良

2009, 35(5): 92-95.

<摘要>(34) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了电压无功综合控制(VQC)装置的基本原理,针对电压、无功的各种运行情况给出了相应的控制策略,提出了一种基于比传统的九区图算法更为优化的十二区图模糊算法的VQC控制方法,详细阐述了VQC的技术特点。该VQC装置在兖矿集团东滩煤矿改造工程中的实施结果表明,电压合格率和功率因数得到了显著改善,补偿效果理想。

电牵引采煤机PLC载波电控系统

朱晓芳, 杨立东, 李艳慧

2009, 35(5): 95-96.

<摘要>(55) <PDF>(4)

摘要:
针对电牵引采煤机采用电磁滑差调速系统存在接线复杂、不方便检修、可靠性差等问题,基于机采工作面采用动力载波控制方式的优越性,文章提出了采用PLC载波电控系统替代电磁滑差调速系统的改造方案,给出了PLC载波电控系统的硬件组成,详细介绍了系统的工作原理。实际应用表明,改造后的电牵引采煤机PLC载波电控系统不仅在可靠性、灵活性、安全性等方面有了很大的提高,同时也节省了电缆资金消耗,将采煤机的故障率降到了最低限度。

基于CLIPS的电牵引采煤机故障诊断专家系统的应用研究

胡俊

2009, 35(5): 97-100.

<摘要>(48) <PDF>(4)

摘要:
文章介绍了基于CLIPS的电牵引采煤机故障诊断专家系统的基本模块组成,结合采煤机故障诊断信息数据库语义表述较多的特点,将CLIPS应用于MG200/456-WD型电牵引采煤机摇臂液压调高子系统的故障诊断,并以一个采煤机子系统故障为例,给出了故障诊断模块的建立方法和步骤。

基于CPLD的矿用LED显示系统的设计

冯小龙, 钱建生, 王鸿建, 李靖

2009, 35(5): 100-102.

<摘要>(33) <PDF>(4)

摘要:
文章介绍了一种采用CPLD配合单片机实现的矿用LED显示系统,详细介绍了系统的总体设计、单片机数据处理单元和CPLD扫描显示单元的设计。该系统以89C55单片机为控制器件,实现了与PC机的数据通信及数据处理功能;使用CPLD实现了LED显示屏的自动扫描,简化了系统结构,提高了显示屏的扫描速率。

煤矿安全监控设备的电磁兼容性分析与设计

汪学明, 张立斌, 蒋泽, 朱前伟

2009, 35(5): 103-105.

<摘要>(81) <PDF>(4)

摘要:
文章分析了煤矿安全监控设备的电磁兼容性(EMC),针对不同类型的电磁干扰,提出了适合煤矿井下安全监控设备的电磁兼容的设计方法。该方法提高了矿用设备的抗电磁干扰能力,为矿井安全生产提供了保障。

轧钢厂煤气发生炉群控系统的设计

左希庆, 俞志根, 盛强, 卢健儿

2009, 35(5): 105-107.

<摘要>(49) <PDF>(2)

摘要:
针对轧钢厂煤气发生炉现有控制系统存在的问题,文章设计了一种轧钢厂煤气发生炉群控系统,介绍了该系统的硬件组成和软件设计。该系统实现了发生炉煤气温度、汽包压力、饱和温度、鼓风压力等的自动控制、显示和超限报警等功能。

模糊PID控制器在火电厂温度控制系统中的应用

张闯志, 张晓光, 刘立军, 段松杰, 李敏

2009, 35(5): 108-111.

<摘要>(83) <PDF>(4)

摘要:
根据火电厂温度控制系统的特点,文章设计了一种基于模糊PID控制器的温度控制系统,介绍了该系统的结构、工作原理,详细分析了PID控制器的设计过程及其在火电厂温度控制系统中的应用。

基于NIOSⅡ的实时互相关器的设计

李文涛, 梁浩

2009, 35(5): 112-115.

<摘要>(29) <PDF>(2)

摘要:
互相关器是构成两相流相关流量测量系统的核心装置。文章介绍了互相关流量测量系统的工作原理和互相关算法以及一种基于NIOSⅡ嵌入式软核处理器的互相关器的设计,详细阐述了互相关器的总体结构、硬件和软件的设计。Matlab仿真实验验证了该相关器可实现随机噪声信号的互相关运算。与传统的互相关器相比,该相关器具有实时性好、硬件构成简单、可靠性高的特点,能够满足互相关流量在线测量的要求。

低功耗无线传感器网络节点的设计

赖成瑜

2009, 35(5): 115-118.

<摘要>(66) <PDF>(4)

摘要:
文章分析了传感器节点的能耗,介绍了一种采用MSP430F149处理器和无线收发模块设计的低功耗无线传感器网络节点,阐述了该节点的组成、节点处理控制单元、无线通信单元和传感探测单元的设计及节点软件的设计等。

SCADA系统在油气长输管道中的应用研究

姚珺, 方成辉, 陈斌

2009, 35(5): 119-122.

<摘要>(45) <PDF>(2)

摘要:
文章以油气长输管道自动化系统实际应用为背景,采用网络技术、计算机技术,结合工业组态软件和可编程控制器,设计并开发了适用于油气长输管道的数据采集与监视控制SCADA系统。实际运行表明,该系统运行状况良好,工作稳定,具有操作便捷、功能强大、管理方便等特点,完善和提高了长输管道以及输油泵站的自动化水平。

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2009年第35卷第5期

投审稿系统

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