工矿自动化

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孙继平

2010, 36(11): 1-4.

<摘要>(89) <PDF>(9)

摘要:
研究了煤矿安全监控系统在瓦斯、火灾等重特大事故监控与预警和事故调查中的作用,提出了系统的配置方案及基于煤矿安全监控系统的煤矿瓦斯爆炸等事故直接原因的认定方法;研究了煤矿井下人员位置监测系统在遏制超定员生产、事故应急救援等方面的作用,提出了系统设置方法;提出了以矿用调度通信系统和矿井广播通信系统为基础、矿井移动通信系统为补充的矿井通信联络方案,提出了严禁采用矿用IP电话通信系统和矿井移动通信系统替代矿用调度通信系统的观点;提出了高瓦斯矿井的入井人员宜携带隔离式自救器,且隔离式自救器宜选用压缩氧隔离式自救器的方案;提出了避难硐室的装备要求和避难硐室性能价格比优于救生舱的观点;介绍了矿井压风自救系统和供水施救系统。

可靠实现煤矿双机热备系统的方法

包建军, 霍振龙, 樊菁

2010, 36(11): 5-8.

<摘要>(54) <PDF>(5)

摘要:
在分析商用双机热备系统在煤矿应用的局限性基础上,提出了一种适用于中小煤矿的双机热备系统纯软件实现方法。该方法采用单/双工混合运行模式保证双机实时性能和数据一致性,采用心跳线连接和对等网络消息传递机制实现运行故障监测与传递功能,采用数据自动同步技术减少人工干预和提高系统可维护性,并采用虚拟IP地址技术实现应用层透明访问和无缝切换功能。实验与应用案例证明该方法符合相关行业安全标准并具备现实可行性。

冲击地压多信号监测软件的设计

史先奎, 陈世海, 梁俊义, 刘杰

2010, 36(11): 9-12.

<摘要>(73) <PDF>(6)

摘要:
针对冲击地压监测系统存在监测信号单一,无法实现实时对比分析等缺点,开发设计了一种基于VC++6.0,针对煤岩电磁辐射、微震和声发射等特征信号的多信号监测软件;介绍了该软件的结构和功能及各功能模块的设计。该软件具有多通道实时显示、数据存储、历史查询、趋势分析、统计等功能,通过对比分析多种煤岩特征信号,可以对煤岩动力灾害进行有效的预测。

一种抗干扰开停传感器的研制

张远征, 王羽, 吕青松, 杨明荣, 卓敬黎

2010, 36(11): 12-15.

<摘要>(46) <PDF>(8)

摘要:
针对现有的开停传感器在强电磁场干扰环境中易发生误判断而导致监控不准确的问题,设计了一种应用磁感应原理、抗强干扰的开停传感器,介绍了该传感器的硬件结构及软件设计,重点阐述了该传感器的抗干扰设计原理,即为设备的开和停设置如下条件:开停传感器上电工作后,初始状态为关,当传感器采样值大于开判断线一定次数后,传感器判定为开;当传感器在开的状态下,采样值小于关判断线一定次数后,传感器才判定为关。试验及应用结果表明,该抗干扰设计避免了瞬间强电磁干扰带来的传感器反复开停及误判断问题。

微震监测技术在顶板来压预测预报中的应用

李宝富, 魏向志, 苏士杰, 任永康

2010, 36(11): 16-19.

<摘要>(63) <PDF>(7)

摘要:
介绍了微震监测系统在千秋煤矿预测预报顶板来压中的应用情况。实践结果表明,微震监测系统可实现对综放工作面老顶初次来压的预测判断;微震监测与日常钻屑量监测、矿压监测等数据较为一致,采用综合性的冲击地压预测预报技术能更有效地对采场动力灾害进行预测预报;用大能量事件频次作为微震监测系统的有效参数可较准确地对采场动力现象进行预测预报,并总结出顶板来压的前兆信息模式,该项结论能有效预防采场动力现象和冲击地压事故的发生。

基于M-BUS的矿用智能倾角传感器的设计

徐乐年, 李文静, 高爽

2010, 36(11): 20-23.

<摘要>(60) <PDF>(6)

摘要:
提出了一种以P89LPC936单片机为核心的矿用智能倾角传感器的设计方案,详细介绍了传感器的组成、工作原理以及主要电路设计。该传感器采用导电塑料电位器,可精确测量井架平台的倾斜量,为煤矿生产的安全性提供重要数据。实际应用表明,该传感器测量精度高,运行稳定可靠,操作方便。

具有远程网管功能的智能光纤收发器的设计与实现

袁建飞, 曾庆军

2010, 36(11): 24-28.

<摘要>(59) <PDF>(5)

摘要:
针对目前网络监控中心不能实时和有效地对光纤收发器的状态进行远程监控的问题,提出了一种新型带内网管功能的智能光纤收发器的设计方案,详细介绍了该收发器的硬件组成及软件设计。该收发器采用基于ARM的LPC2210嵌入式处理器和IP113S光电介质转换芯片为核心,通过移植嵌入式多任务操作系统μCLinux实现新型智能光纤收发器远程网管的功能。测试结果表明,该收发器性能稳定、网管功能强,满足了实时性要求,适合电信级业务应用。

采用脉冲展宽实现煤矿选择性漏电保护的新方法

胡晓东, 童军

2010, 36(11): 29-32.

<摘要>(53) <PDF>(6)

摘要:
针对煤矿井下电网选择性漏电保护动作的可靠性问题,提出了一种采用脉冲展宽实现零序电流方向选择性漏电保护的硬件电路。在网压660 V实验台上的实验和TEK DPO2014示波器的波形表明,提出的电路正确、可靠。采用该电路实现的漏电保护装置在煤矿井下取得了成功应用。

同步发电机励磁系统自动电压调节器通用测试系统的设计

谷志锋, 邵天章, 杨润生, 张岭

2010, 36(11): 33-36.

<摘要>(67) <PDF>(4)

摘要:
针对传统的自动电压调节器测试方法存在测试项目较少、安全性差、建设成本高、设备参数差异大等缺陷,提出了一种基于LabWindows/CVI的自动电压调节器通用测试系统的设计方案,并介绍了系统的构成和原理。该系统实现了自动电压调节器的动态测试,相比于传统的测试系统,具有测试项目齐全、测试周期短、通用性强等优点。

基于PLC的矿井通风机性能测定系统研究

赵勇明, 蒋曙光, 吴征艳, 邵昊, 迟洪有, 韩子维

2010, 36(11): 36-39.

<摘要>(27) <PDF>(8)

摘要:
针对现有的基于单片机的通风机性能测定系统存在编程难、不易懂,稳定性和可靠性不高等问题,介绍了一种基于PLC的矿井通风机性能测定系统的设计,详细介绍了该系统的工作原理、硬件组成和软件设计。该系统采用分布式测定方法,在完成对通风机风速、相对静压、轴温、大气压力、相电流、相电压等参数实时采集的同时,还可计算出通风机风量、功率、效率等参数;采用PLC作为测定终端系统的核心控制部件,保证了整个系统的稳定性和可靠性。

基于FTA的煤矿瓦斯事故分析

李俊禄, 李刚, 车彦峰

2010, 36(11): 40-43.

<摘要>(50) <PDF>(4)

摘要:
给出了事故树分析的步骤,绘制出了煤矿瓦斯事故树图,运用事故树分析方法对瓦斯事故进行了逻辑分析;采用布尔代数法,找出了煤矿瓦斯爆炸事故发生的最小割集、最小径集;通过对最小割集（最小径集）的求解,确定了基本事件的结构重要度,从而了解了煤矿的危险程度和安全程度,掌握了导致瓦斯事故发生的各基本原因事件的组合关系及其重要程度;给出了防治瓦斯事故发生的措施

尾矿库防洪能力可靠性分析

马舒琪, 陈玉明

2010, 36(11): 44-46.

<摘要>(41) <PDF>(3)

摘要:
以磨憨光明采选厂干尾矿渣库为例,对尾矿库防洪能力可靠性进行分析,通过计算尾矿库洪峰流量、洪水总量并进行调洪验算以确定该尾矿库的防洪能力。计算结果表明,该尾矿库满足防洪要求。

RCD箝位反激变换器的研究

宋鑫, 马小平, 牛洁茹

2010, 36(11): 47-51.

<摘要>(43) <PDF>(2)

摘要:
分析了反激变换器的工作原理,比较了反激变换器在电流连续模式和电流断续模式下的工作情况;详细介绍了一种开关电源RCD箝位电路的设计,通过计算和仿真选取了适合的器件和参数。Matlab仿真和实验分析结果表明,加入RCD箝位电路并选取适当的R、C值后,开关管的DS电压波形有了明显的改善,电压尖峰降低了60%以上,有效地减少了对开关管的应力要求和损害,降低了开关管的损耗。

基于层次分析法的矿井“三机”设备选型研究

滕相林

2010, 36(11): 51-54.

<摘要>(84) <PDF>(4)

摘要:
介绍了结构模型的一般原理和层次分析法在综采工作面"三机"配套选型中的应用,提出了综采工作面设备配套方案的决策模型,该模型将功耗最小作为准则层的最优先级。将层次分析法引入综采工作面设备的配套选型中,不但从根本上解决了"三机"设备耗电量大、浪费大、搭配不合理等问题,而且还提高了决策的合理性和科学性,达到了节约电能的目的。

一种基于瞬时无功功率理论的谐波电流实时检测新算法

缑新科, 李俊勤

2010, 36(11): 55-58.

<摘要>(34) <PDF>(3)

摘要:
介绍了传统的基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测算法;针对谐波检测环节产生的时延问题,提出了一种基于传统的瞬时无功功率理论、通过增加预置补偿角来消除时延的谐波电流实时检测新算法。Matlab动态仿真结果表明,利用增加预置补偿角的新算法进行谐波检测补偿效果较好,补偿后的电流波形接近正弦波,实现了谐波的实时检测,验证了该算法的可行性和有效性。

基于ZigBee的井下人员定位系统路由算法研究

高媛

2010, 36(11): 58-62.

<摘要>(50) <PDF>(2)

摘要:
根据井下人员定位系统的特点以及ZigBee的特性,提出了基于ZigBee的井下人员定位系统分区域组网的方法,设计了一种分簇路由算法FEECP,同时给出了其在井下的应用模型。仿真结果表明,FEECP算法在路由开销、数据包的成功接收率和端到端的延迟这三个方面表现出了优势。该算法可以快速地进行路由发现,减少路由控制开销,节省能量,同时还可以对井下人员进行精确定位。

逆变器非线性运行的同步电动机无源性控制研究

石桢, 赵蕾

2010, 36(11): 63-67.

<摘要>(47) <PDF>(2)

摘要:
通过严格的理论分析和数学计算,建立了同步电动机在同步坐标系中E-L方程形式的数学模型,给出了逆变器的非线性模型。以这些模型为基础,研究并设计了在负载转矩（转速、位置）为任意时变未知情形下同步电动机的无源性渐近跟踪控制器。该控制器在实现机械控制目标的同时实现了对磁场方向和磁场幅值的控制,即同时实现了磁场矢量控制。仿真结果表明,该无源性控制器可以很好地实现转速和位置的跟踪控制,具有很高的动态控制性能和鲁棒特性。

垂直运动永磁直线同步电动机的建模与控制仿真

张宗盛, 崔建明

2010, 36(11): 67-71.

<摘要>(109) <PDF>(4)

摘要:
运用电动机统一理论及参照旋转电动机的数学建模方法并结合PMLSM的特点,建立了PMLSM的数学模型。通过对Matlab/Simulink下旋转同步电动机模型的分析,建立了基于Matlab/Simulink的通用PMLSM仿真模型,可以利用它方便地进行垂直运动的PMLSM控制系统的仿真和分析。仿真结果证明,该电动机模型能够较好地反映实际电动机的工作运行特性,对于实际控制系统的设计制造具有很好的参考价值。

面向WSN应用的无线电波环境发电技术研究

宋依青, 徐煜明

2010, 36(11): 72-76.

<摘要>(22) <PDF>(4)

摘要:
为了解决WSN节点的供电问题,提出了一种采用环境无线电波为WSN节点供电的环境发电方案,详细介绍了无线电波环境发电系统的构成及RF-DC转换电路的组成与性能。理论分析和ADS仿真结果表明,在输入信号功率为0 dB.m的条件下,4级倍压整流电路能够获得约4.3 V的输出电压,初步验证了该方案的可行性。

基于RSSI方法的井下人员定位系统原理与设计

武丹琛, 丁青青, 刘志高, 谷琦

2010, 36(11): 76-79.

<摘要>(49) <PDF>(7)

摘要:
提出了一种基于RSSI方法的井下人员定位系统的设计方案,阐述了井下巷道数学建模方法和人员定位基本原理,重点介绍了该井下人员定位系统的硬件和软件实现方案。该系统通过在井下关键点布置无线传感器测点获取井下工作人员的RSSI信息,实现了实时追踪定位功能。

四级阶梯式软件可靠性设计方法研究

陈建伟

2010, 36(11): 80-83.

<摘要>(37) <PDF>(3)

摘要:
介绍了软件错误、软件缺陷、软件故障和软件失效的演变过程,提出了相应的四级阶梯式软件可靠性设计方法,即避错设计、查错设计、纠错设计和容错设计方法。该方法从软件错误的产生到失效的演变过程出发,强调尽早地截断软件错误,使其不向更严重的方向发展。该方法可以从根源上提高应用软件的可靠性

基于组态软件的矿井生产自动化系统的设计

韩朝晖

2010, 36(11): 83-85.

<摘要>(40) <PDF>(3)

摘要:
以黄陵二号矿井为例,提出了一种基于组态软件的矿井生产自动化系统的设计方案,介绍了系统的总体设计方案、使用的关键技术、系统实现的功能及特点。实际应用表明,该系统安全可靠,控制方便,可扩展强。

煤矿井下IC卡识别开关机装置的研究

赵四海, 郭衍臣, 周杰, 林东昕

2010, 36(11): 86-89.

<摘要>(36) <PDF>(3)

摘要:
针对现有许多重要的煤矿设备由于非专业人员操作失误存在严重的安全隐患问题,设计了一种煤矿井下IC卡识别开关机装置,介绍了该装置的硬件组成和软件设计。该装置采用非接触IC卡实现身份认证,通过非接触IC卡的读卡判断是否为专业操作人员,根据不同IC卡的权限,发送不同的指令给所控制的防爆开关,执行相应的动作。考虑到煤矿井下应用,还设计应用了防爆外壳与本安电源电路等,保障了该装置的安全运行。

基于AutoCAD的采区车场施工图绘制系统的设计

王培强, 申永乐, 朱艳

2010, 36(11): 89-91.

<摘要>(55) <PDF>(4)

摘要:
针对采用手工绘制采区车场施工图存在计算任务繁重,绘图精度不高,费时、费力等缺点,设计了一种基于AutoCAD的采区车场施工图绘制系统,介绍了该系统的结构、软件设计及系统特点。该系统采用模块化的程序设计方法,车场线路计算、车场线路绘制、道岔特征表、车场硐室等均可以由相应的程序模块来完成,设计人员只需输入相应的参数即可快速生成车场施工图,提高了工作效率。

煤矿井下隔爆兼本质安全型计算机的设计

单成伟, 赵聪慧, 蒋泽, 张立斌

2010, 36(11): 92-94.

<摘要>(41) <PDF>(4)

摘要:
以地面成熟的工控机技术为基础,提出了一款煤矿井下隔爆兼本质安全型计算机的设计方案,详细介绍了该计算机的系统设计及设计中的关键技术问题。实际应用表明,该计算机稳定可靠,防护强度和功能指标较高,具有广泛的应用前景。

矿用电化学CO传感器设计

刘丽静

2010, 36(11): 95-97.

<摘要>(55) <PDF>(6)

摘要:
分析阐述了电化学CO传感元件的结构、反应机理及工作原理,提出了一种矿用电化学CO传感器的设计方案,重点介绍了该传感器主要电路的设计。该传感器传感元件采用三极性设计,具有灵敏度高、线性度好等优点,特别是在CO气体体积分数较低时,该传感器也能保持很高的测量精度,完全满足煤矿井下现场特殊环境使用的要求。

电磁辐射仪在煤矿冲击地压监测预报中的应用

康福钧

2010, 36(11): 98-101.

<摘要>(85) <PDF>(7)

摘要:
阐述了煤矿冲击地压的成因及影响因素,介绍了电磁辐射仪在忻州窑煤矿冲击地压监测预报中的应用,详细介绍了电磁辐射仪的组成、工作原理及特点。通过在忻州窑煤矿的电磁辐射测试证明,该电磁辐射仪既可用于预报冲击地压,也可进行冲击地压防治措施效果检验,具有非接触、非扰动、简单实用、安全准确的特点,是预测预报冲击地压的合理选择。

矿用多协议转换网关的设计

戴磊, 李如辉, 郑家宋

2010, 36(11): 101-105.

<摘要>(63) <PDF>(2)

摘要:
提出了一种基于Intel XScale 32位处理器PXA270的矿用多协议转换网关的设计方案,阐述了多协议转换网关的硬件结构设计、字符设备与网络设备驱动程序,详细地介绍了多种协议之间的转换原理。该网关通过CAN总线网络、工业以太网和无线网络等网络的有机结合,解决了井下多种网络的互联及有线网络监测盲区的难题。

事故树模型在煤矿安全量化管理中的应用

周军, 胡文涛, 陈小林, 王全国

2010, 36(11): 106-109.

<摘要>(46) <PDF>(4)

摘要:
针对某些煤矿生产管理手段相对滞后、管理无法量化、控制无法程序化、不能从整体上有效地预防事故发生等问题,提出了一种基于事故树的煤矿安全量化管理系统的设计方案。该系统通过对涉及到煤矿安全的相关数据进行量化处理,利用事故树分析模型,实现煤矿所有地点的动态安全评估。多个煤矿的实际应用结果表明,该系统能够全面有效地推进煤矿安全管理的规范化、信息化、标准化,提升煤矿企业的安全管理水平

基于xPCTarget的车辆自动变速箱数据采集系统

魏巍, 赵勇, 李洪人, 丛大成, 韩俊伟

2010, 36(11): 109-112.

<摘要>(70) <PDF>(3)

摘要:
针对车辆自动变速器非实时数据采集系统无法对变速箱换档过程中的数据实现真实重现的问题,提出了一种基于xPCTarget的车辆自动变速箱数据采集系统的设计方案,详细介绍了系统硬件和软件的设计。该系统采用上、下位机的方式进行数据采集,上位机采用可视化的图形界面,操作方便;下位机使用xPCTarget下的实时操作系统,能够以2 ms的采样时间对自动变速箱的电磁阀电流、温度、速度、压力等26路信号进行采集,较好地满足了换档过程的分析要求,保证了采集过程的实时性

液压收放带装置在钢丝绳芯胶带敷设与回收中的应用

李居鹏, 张宏奎, 贺如意, 郭耀文

2010, 36(11): 113-114.

<摘要>(36) <PDF>(5)

摘要:
针对慢速绞车交替放带存在工作难度大、所需人力及物力较大、安全系数不高等问题,设计了一套液压收放带装置,详细介绍了该装置的结构组成、工作原理及其在新柏煤矿三采区大倾角上运胶带机上的应用情况。该装置提高了钢丝绳芯胶带敷设和回收的安全可靠性,大大提高了工作效率和减轻了作业人员的劳动强度。

基于IEC61850的数字化变电站保护调试

杨梅, 周喜超, 雷延霞, 蔡丽

2010, 36(11): 115-118.

<摘要>(56) <PDF>(3)

摘要:
介绍了基于IEC 61850的数字化变电站的主要特点以及IEC 61850标准的应用对变电站保护调试带来的变化,探讨了基于IEC 61850的数字化变电站的保护调试方法,简要分析了测试仪器的选择、调试系统的连接以及调试操作方法。

矿井提升机错向保护和强制减速技术的应用

沈占彬, 张会娜

2010, 36(11): 118-120.

<摘要>(28) <PDF>(4)

摘要:
针对平煤八矿副井提升机控制系统设备陈旧老化、技术落后的现状,分析了提升机控制系统中缺乏错向保护和时常出现不减速故障安全隐患的问题,提出了具有针对性的错向保护线路和强制减速线路的技术改造方案和措施,保障了提升机的安全可靠运行

基于LabVIEW的数据采集系统研究

李涛, 雷万忠

2010, 36(11): 121-124.

<摘要>(32) <PDF>(2)

摘要:
针对在虚拟仪器的使用过程中需要利用数据采集卡对实验数据进行采集,而专用数据采集卡价格较贵这一现实问题,提出了一种基于LabVIEW的数据采集系统的设计方案,介绍了该系统的硬件组成及软件设计。该系统采用双51单片机控制技术,通过USB接口实现多种数据采集对象的在线实时传送或离线大容量数据存储等功能,达到了取代专用数据采集卡的目的。

基于Profibus-DP的水泥自动配料系统设计

朱俊林, 王祖麟, 刘晖

2010, 36(11): 124-128.

<摘要>(55) <PDF>(5)

摘要:
针对某水泥厂配料生产线使用的PLC控制系统存在连线多、距离远、故障点多等缺陷,提出了一种基于Profibus-DP的水泥自动配料系统的改造方案,详细介绍了系统的硬件与软件的设计。该系统以西门子S7-300 PLC为主控制器,具有配料系统运行状态监控、运行异常报警、运行参数修改、实时数据自动生成、历史数据报表查询或打印等功能。

物联网与感知矿山专题讲座之二——感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化

张申, 丁恩杰, 徐钊, 华钢

2010, 36(11): 129-132.

<摘要>(46) <PDF>(7)

摘要:
论述了感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化的关系,指出感知矿山是数字矿山、矿山综合自动化等概念的升华;在数字矿山三层模型的基础上,给出了感知矿山模型;明确提出感知矿山的核心问题是"三个感知",即感知矿山灾害征兆,实现各种灾害事故的预警预报;感知矿工周围安全环境,实现主动式安全保障;感知矿山设备工作健康状况,实现预知维修。感知矿山系统建设的关键是感知层网络建设,建设目标是减灾保安全

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2010年第36卷第11期

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