工矿自动化

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霍振龙, 包建军

2011, 37(10): 1-3.

<摘要>(54) <PDF>(8)

摘要:
提出了以TCP/IP协议为核心，高速工业以太网络为主干，无线局域网、无线传感网、现场总线和RS485总线为延伸，建设煤矿物联网统一通信平台的技术方案，重点阐述了煤矿物联网统一通信平台架构、关键设备、协议体系、虚拟存取及面向服务的通信平台架构的实现方法。

TD-SCDMA技术在煤炭行业中的应用分析

王安义, 刘丽君, 张谦, 彭渝

2011, 37(10): 4-7.

<摘要>(46) <PDF>(6)

摘要:
分析了目前我国煤矿通信系统的发展需求及现阶段主要煤矿通信技术存在的问题，提出了一种基于TD-SCDMA的煤矿井上井下一体化无线通信系统的解决方案，介绍了该系统的组网结构及实现的功能。测试结果表明，该系统可无缝覆盖井下作业区、井上调度控制区和生活区，不仅能够满足日常安全生产的通信需要，而且能够实现在特殊情况下的指挥与调度功能。

基于dsPIC30F3011的飞轮电池控制系统设计

王兴贵, 何翼, 孙晓静

2011, 37(10): 8-12.

<摘要>(40) <PDF>(4)

摘要:
根据飞轮电池充放电过程的特点，提出了一种基于dsPIC30F3011的飞轮电池控制系统的设计方案；给出了该系统的结构及控制原理，详细介绍了该系统的硬件及软件设计。调试结果表明，该系统充分利用了dsPIC30F3011的高速运算能力和丰富的片内外设资源，使得飞轮电池储能过程不仅具有良好的稳态特性，而且具有较高的动态品质。

WIA-PA无线工业网络温度仪表的设计

严阿仁, 刘枫

2011, 37(10): 12-15.

<摘要>(51) <PDF>(5)

摘要:
提出了一种WIA-PA无线工业网络温度仪表的设计方案；分析了WIA-PA的技术特征，详细介绍了该温度仪表的硬件及软件设计。实际应用表明，该温度仪表运行稳定，满足WIA-PA对无线工业网络现场设备的工作要求。

基于MST717的矿用机载显示装置的设计

赵立厂, 汪丛笑

2011, 37(10): 16-18.

<摘要>(61) <PDF>(5)

摘要:
针对井下机车驾驶员视线受阻的问题，设计了一种基于液晶驱动芯片MST717的矿用机载显示装置；介绍了该装置的整体结构及MST717在该装置中的应用设计。实际应用表明，MST717简化了机载显示装置的硬件结构，提高了机载显示装置的可靠性。

一种新型矿用防爆柴油机车显示器的设计

汪学明

2011, 37(10): 19-21.

<摘要>(31) <PDF>(6)

摘要:
针对矿用防爆柴油机车监控装置采用集中控制方式而存在无法对多参数进行监测和控制、显示画面单一的问题，提出了一种基于分布式控制的多功能矿用防爆柴油机车显示器的设计方案；详细介绍了该显示器的硬件及软件设计。测试结果表明, 该显示器操作直观、具有多参数同时显示功能。

基于海量数据分析的煤矿生产辅助决策支持系统的设计

王智峰, 屈凡非, 田建军, 史二听, 戴明军

2011, 37(10): 22-25.

<摘要>(56) <PDF>(6)

摘要:
以某煤矿自动化系统的建设为例，提出了一种基于海量数据分析的煤矿生产辅助决策支持系统的设计方案。该系统通过融合全矿井各传感器采集的数据，进行分系统的汇聚统计分析以及全系统的集成统计分析，可对煤矿生产过程中各机电设备的健康状况、故障、运行能耗作出判断，从而实现对煤矿生产的辅助决策支持。实际应用表明，该系统运行良好，提高了煤矿生产效率和管理水平。

无线传感器网络移动汇聚节点密钥管理方案

张绛丽, 柳亚男, 李永忠

2011, 37(10): 26-31.

<摘要>(51) <PDF>(5)

摘要:
针对传统的移动汇聚节点密钥管理方案即能耗最低方案、概率型方案、多项式方案等存在抗俘获能力低的问题，提出了一种改进的移动汇聚节点密钥管理方案。该方案实现原理：全体节点共享一个多项式池F，传感器节点的多项式环大小为1，移动汇聚节点的多项式环大小为|F|；利用移动汇聚节点存储资源丰富的优势保证移动汇聚节点与附近的任一传感器节点都存在一个共享多项式，进而通过该共享多项式计算出共享密钥；若规定每个多项式被分配的次数不大于多项式的阶数时，可保证多项式的绝对安全，从而实现节点抗俘获能力最优的目标。实验结果表明，与概率型方案相比，该方案有效地提高了节点的抗俘获能力，并降低了节点能耗。

智能声发射仪的研究

袁臣, 童敏明, 贺新民, 唐守锋, 童夏敏, 邓世建

2011, 37(10): 31-33.

<摘要>(34) <PDF>(4)

摘要:
针对现有的声发射仪仅具有声发射数据采集功能，而无数据分析处理功能的问题, 提出了一种智能声发射仪的设计方案。该声发射仪在数字式声发射仪的基础上，通过建立已知缺陷模式库，采用模糊识别模式对活动缺陷进行类型判定并作出等级评估。下一步工作重点是建立一个比较完善的标准声发射源数据库，为仪器的智能化实现打下基础。

基于MMC的轻型高压直流输电系统的建模与控制

郭家虎, 廖其艳

2011, 37(10): 34-38.

<摘要>(20) <PDF>(3)

摘要:
针对基于电压源变换器VSC的高压直流HVDC输电系统存在输出电压低次谐波含量多、需要体积庞大的滤波器和变压器、串联器件的动态均压等问题，提出了一种基于模块化多电平变换器MMC的轻型HVDC输电系统的设计方案；根据建立的MMC-HDVC输电系统的数学模型，详细介绍了该系统控制策略的实现。该控制策略从装置级和系统级两个方面控制MMC-HVDC输电系统，分别实现子模块电容电压的平衡控制及系统的功率解耦控制。仿真结果验证了该系统的可行性与有效性。

分布式电源并网对配电网电流保护影响的研究

田书, 刘颖, 梅小丽

2011, 37(10): 39-43.

<摘要>(38) <PDF>(4)

摘要:
分析了分布式电源并网对传统的配电网电流保护的影响，采用Matlab/Simulink仿真软件验证了分布式电源容量不同、并网位置不同对配电网各段电流保护的影响，提出了一种能够满足分布式电源并网后配电网保护要求的改进方案。该改进方案实现原理：对于分布式电源下游的保护，将供电系统电源和分布式电源作为一个整体，重新整定各段电流保护的整定值；对于分布式电源上游的保护，需在各保护装置上安装一个基于故障电流分量的方向元件，只有当保护中的过流元件和方向元件同时启动时，保护才能够可靠动作。

基于Mayr模型的低压配电线路故障电弧研究

霍柳行, 董爱华

2011, 37(10): 44-47.

<摘要>(33) <PDF>(3)

摘要:
针对故障电弧研究需要搭建专门的实验环境来分别模拟串联故障电弧、并联故障电弧和接地故障电弧而存在费用较高、实际操作比较困难的问题，提出了一种能在Matlab7软件中工作的Mayr电弧模型的设计方案；介绍了Mayr电弧模型方程的物理意义，采用Mayr电弧模型封装子系统对低压交流线路发生的串联故障电弧进行了仿真，并根据仿真电路，模拟了低压交流线路发生串联故障电弧的实验。仿真及实验结果表明，Mayr电弧模型的故障电弧电流与实验采集到的故障电弧电流比较接近，采用Mayr电弧模型用于低压交流线路故障电弧仿真具有一定的可行性。

基于SVPWM的Vienna整流器矢量控制研究

王久海

2011, 37(10): 47-50.

<摘要>(22) <PDF>(4)

摘要:
针对三电平整流器存在开关损耗大、控制复杂的问题, 提出了一种基于SVPWM的Vienna整流器矢量控制策略；分析了Vienna整流器的工作原理，详细介绍了该控制策略的实现。仿真结果表明，基于SVPWM的Vienna整流器控制简单，具有较好的动、静态性能，交流侧电流保持了良好的正弦度。

基于CAN总线的矿用通信分站的研究

战江波, 宋建成, 耿蒲龙

2011, 37(10): 51-55.

<摘要>(40) <PDF>(3)

摘要:
针对矿井监测监控和预警系统采用的基于RS485总线的主从式通信方式存在实时性差、通信距离较短的问题，提出了一种基于CAN总线的矿用通信分站的设计方案；详细介绍了该通信分站的硬件及软件设计。该通信分站的CAN总线应用层协议通过对CAN消息ID号和数据的功能定义，实现了紧急数据的及时上传。实验结果表明，该通信分站通信可靠，实时性高，满足煤矿井下的通信要求。

锚固体参数对冲击危险性巷道围岩稳定性的影响分析

姚宝珠

2011, 37(10): 55-59.

<摘要>(38) <PDF>(5)

摘要:
针对冲击危险性的锚网支护类回采巷道，运用动力学理论分析了巷道锚固体抑制冲击矿压灾害机理，采用数值模拟软件FLAC3D研究了不同锚固体参数对冲击危险性巷道围岩稳定性的影响程度。研究结果表明，巷道围岩变形量的主要影响因素是锚杆长度与锚杆间距，巷道巷帮变形量对锚固体参数的灵敏度反应远高于巷道顶、底板。

神经网络在矿井突水水源判别中的应用

吴岩, 余智超

2011, 37(10): 60-62.

<摘要>(47) <PDF>(3)

摘要:
提出了一种采用改进的SOM神经网络对矿井突水水源进行判别的方法。该方法把水质中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4和HCO-3等7种离子的含量作为判断因素，结合改进的SOM神经网络模型，对20个水源样品进行分类。实验结果表明，该方法的误判率为0，能够准确地判别矿井突水水源。

基于模糊层次分析法的WIA-PA健康评估方法

钱旭, 刘枫

2011, 37(10): 63-66.

<摘要>(94) <PDF>(2)

摘要:
针对WIA-PA在长期运行过程中，由于能量消耗、节点故障等因素，网络整体性能下降的问题，提出了一种基于模糊层次分析法的WIA-PA健康评估方法。该方法通过选取对网络影响较大的6个指标，即失效节点数量、信号强度、节点能量、链路质量、丢包率及网络延时，建立模糊一致判定矩阵，然后计算出各个指标的评估分数，得出整个网络的平均分数，从而实现对WIA-PA健康状态等级的判定。实验结果表明，该方法可有效地判定网络状态。

悬臂式掘进机截割断面极限位置分析

穆晶, 杜毅博, 田劼, 李睿, 吴淼

2011, 37(10): 67-69.

<摘要>(55) <PDF>(6)

摘要:
针对悬臂式掘进机机身位姿出现偏差时截割断面会出现偏差而严重影响定向掘进的问题，提出了一种控制截割臂进行截割断面自动补偿的方法；分析了截割臂回转和升降摆动控制原理，建立了截割臂回转和升降联合模型，并给出了该联合模型的Matlab仿真验证及控制截割臂进行截割断面边界补偿的应用方法。仿真结果验证了该方法的正确性。

JSG-8型束管火灾监测系统井下布置方案探讨

郑学召, 王伟峰, 吴建斌

2011, 37(10): 70-73.

<摘要>(57) <PDF>(5)

摘要:
介绍了JSG-8型束管火灾监测系统的工作原理及结构；针对工作面、采空区煤自燃指标气体采集困难的问题，详细阐述了该系统束管测点在工作面及采空区的布置方案，并指出在工作面进行束管测点布置时需考虑对工作面生产的影响程度。

选矿自动化技术探讨

柴义晓, 许维丹

2011, 37(10): 73-75.

<摘要>(42) <PDF>(4)

摘要:
详细介绍了选矿自动化最重要组成部分即破碎自动化和磨矿分级自动化的优化设计原理，指出随着选矿厂对生产成本、产品质量要求的提高，选矿厂全流程自动控制系统的最优设计势在必行。

基于S7-300 PLC的矿井通风机不停风自动倒机系统设计

焦晓宇, 马小平, 邹孝付

2011, 37(10): 76-78.

<摘要>(38) <PDF>(5)

摘要:
针对高瓦斯突出矿井进行主通风机倒机时，在短暂的停机时间内仍会出现瓦斯超限现象的问题，提出了一种基于S7-300 PLC的矿井通风机不停风自动倒机系统的设计方案。该系统采用增加对空旁路风门来启动备用通风机的方案，即在主通风机停止前先启用备用通风机，通过主、副风门开度的配合，保证倒机系统风量的稳定。实际应用表明，该系统可有效保证不停风倒机过程的安全。

220 kV线路发生死区故障时远跳对侧的应用研究

邓佳敏, 雷延霞, 杨梅, 蔡丽

2011, 37(10): 79-81.

<摘要>(21) <PDF>(3)

摘要:
针对220 kV系统不配置单独的远跳装置，发生死区故障时无法利用远跳装置跳对侧开关的问题，以某变电站的220 kV系统为例，详细介绍了利用现有保护装置远跳对侧开关、快速切除故障的设计方案。实际应用表明，该220 kV系统发生死区故障时远跳对侧的相关二次回路运行状况良好，从而验证了该设计方案的正确性。

综采工作面尘源跟踪高压喷雾降尘装置的设计

毕成模, 姚均, 娄华平

2011, 37(10): 82-84.

<摘要>(60) <PDF>(5)

摘要:
针对综采工作面除尘效果不理想的问题，提出了一种综采工作面尘源跟踪高压喷雾降尘装置的设计方案。该装置工作原理：当安装在液压支架上某一位置的红外接收器检测到安装在采煤机机身上的红外发射器发射的红外信号后，该位置的高压喷雾控制器将相应的位置信息上传给主控制器，由主控制器将该位置信息下传给所有联机的高压喷雾控制器，高压喷雾控制器根据主控制器设定的程序和参数，判断是否打开其所带的电磁阀，再由电磁阀控制洒水喷头喷雾降尘。实际应用表明，该装置运行良好，达到了预期目标。

交流电牵引梭车手柄集中控制系统的设计

任传敏, 卢和权, 贺志超, 修志强, 许国峰, 吴青

2011, 37(10): 84-86.

<摘要>(51) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的梭车操作系统存在操作不便、自动化水平低等问题，提出了一种交流电牵引梭车手柄集中控制系统的设计方案。该系统通过一个手柄即可完成梭车的前进、后退、增速、减速、转向控制，通过按动手柄上的按钮可实现车辆的照明控制、电铃控制、电动机的启停、正反转控制。实际应用表明，该系统操作方便，集成化程度高。

矿用变频器功率器件选型及其驱动保护设计

荣亮, 于希洋, 宫富章, 何家健, 陈卓, 崔东坡

2011, 37(10): 87-88.

<摘要>(47) <PDF>(5)

摘要:
分析了煤矿井下设备对变频器功率器件IGBT的需求和在IGBT选型时需要考虑的电气参数，介绍了基于2SD315模块的IGBT驱动保护电路的设计。实际应用表明，采用文中介绍的方法选用的IGBT和设计的驱动保护电路后，变频器运行稳定，IGBT驱动有效，保护完善。

基于PLC的矿井排水监控系统的设计

李顺, 巨明伟

2011, 37(10): 89-91.

<摘要>(58) <PDF>(11)

摘要:
针对孔庄煤矿原排水系统采用手动方式开关截止阀和电动阀，存在劳动强度大、可靠性差的问题，提出了一种基于PLC的矿井排水监控系统的改造方案；详细介绍了该系统的硬件及软件设计。实际应用表明，该系统运行稳定，减轻了劳动强度。

选煤厂特大型煤仓电气设计经验

杨丰伟

2011, 37(10): 91-94.

<摘要>(35) <PDF>(5)

摘要:
针对煤仓安全隐患问题，以某选煤厂特大型产品仓为例，介绍了其在电气安全防范、电气节能和模块化设计等方面的设计方法。实际应用表明，该设计方法确保了选煤厂的安全持续生产。

CS3000与子系统SIEMENS PLC数据通信的实现

庞晓侠, 汪升

2011, 37(10): 95-97.

<摘要>(53) <PDF>(4)

摘要:
针对选矿厂通过增加远程I/O站或设置独立的小控制室来实现各个工段的监控，不仅增加投资成本，也不利于集中监控整个工艺流程和采集所有设备信息的问题，提出了一种采用Profibus-DP协议实现CS3000与子系统SIEMENS PLC数据通信的方案；以CS3000的ALP111通信模块为例，详细介绍了该方案的硬件配置及软件组态。实际应用表明，该方案实现了主站CS3000与子系统SIEMENS PLC之间的可靠数据通信，现场监视和控制效果良好。

煤矿可视化应急指挥系统的设计

许传昊

2011, 37(10): 98-101.

<摘要>(39) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的煤矿应急指挥系统传递效率低的问题，提出了一种煤矿可视化应急指挥系统的设计方案。该系统采用SOA数据整合技术对井下定位系统数据库进行数据整合，使得井下各种信息可以第一时间传送到可视化应急指挥系统中；采用JNI技术整合硬盘录像机，实时获取监控点的视频信息；采用专家库模块分析应急指挥过程中所需的数据；采用全息技术和GIS引擎对事故地点进行展示。实际应用验证了该系统的适用性。

金属矿山井下胶带运输控制系统的设计与应用

张天红, 吉春山, 朱文举

2011, 37(10): 101-104.

<摘要>(45) <PDF>(4)

摘要:
针对某金属矿山原有的胶带运输系统采用继电器控制而存在可靠性差的问题，提出了一种基于ControlLogix技术的胶带运输控制系统的改造方案。该系统采用ControlLogix技术实现胶带运输系统传动和运动控制的任意组合；采用光纤通信和网络冗余技术实现设备组态、信息采集以及远程故障诊断功能；采用电子过载继电器实现对电动机的保护；采用可视化人机界面实现对胶带运输系统工作状态的实时监控。实际应用表明，该系统提升了胶带运输系统的可靠性。

老式选矿厂带式输送机电气系统的改造

李金武

2011, 37(10): 105-107.

<摘要>(37) <PDF>(5)

摘要:
分析了某老式选矿厂带式输送机电气系统在启动方式、运行方式、联锁系统三个方面存在的问题，介绍了改造后的带式输送机电气系统在这三个方面采取的具体解决办法。实际应用表明，改造后的带式输送机电气系统运行稳定、可靠。

石油钻井井口气体成分检测系统

吴亚娟, 张帅, 陈金兵

2011, 37(10): 108-111.

<摘要>(43) <PDF>(3)

摘要:
针对石油气体检测系统大部分采用进口设备而存在价格高、体积大的问题，提出了一种石油钻井井口气体成分检测系统的设计方案。该系统采用催化燃烧式气敏探头，以惠斯通电桥作为检测单元，当气敏探头遇到所检测的气体时，只要气体能够被电极引燃, 惠斯通电桥的电阻就会由于温度变化而发生改变, 从而可得出气体浓度；检测的气体浓度结果通过上位机LabVIEW程序显示、存储，并自动生成报表。实际应用表明，该系统成本低、操作方便、反应灵敏，检测结果与进口设备同步。

综合信息管理系统在煤炭生产集团中的应用

刘丽静

2011, 37(10): 111-114.

<摘要>(49) <PDF>(3)

摘要:
根据煤炭生产集团安全生产信息管理的需求，提出了一种以安全生产管理模式为核心的综合信息管理系统的解决方案。该系统采用OPC方式采集各矿自动化系统的实时数据和报警信息，通过Historian 建立实时/历史数据库，通过数据挖掘分析将数据结果存储到SQL Server数据库，通过OLE DB和ExcelAddin接口读取实时/历史数据，从而实现生产过程信息、安全信息及工业视频信息的汇总。实际应用验证了该系统的可行性。

神东煤矿地质测量信息管理系统的设计

王振荣, 吴鹏飞, 孟海东

2011, 37(10): 115-118.

<摘要>(56) <PDF>(3)

摘要:
针对神东煤矿地质测量资料管理方式混乱的问题，提出了一种神东煤矿地质测量信息管理系统的设计方案；详细介绍了该系统的基本体系架构、主要功能模块及3D应用。实际应用表明，该系统确保了地质测量信息的存储、检索、分析处理、传输和共享，为神东煤矿地质测量信息的高效利用建立了信息平台。

煤炭物流企业协同信息平台的研究

卢爱红

2011, 37(10): 118-120.

<摘要>(78) <PDF>(3)

摘要:
分析了信息平台对煤炭物流企业核心竞争力的影响，提出了一种包括内部管理信息系统和外部信息协同平台的煤炭物流企业协同信息平台体系，探讨了煤炭物流企业建立协同信息平台应注意的问题，并指出可以采取分步实施的方式建立协同信息平台，即首先建立内部管理信息系统，然后建立对外的信息门户，最后再进行一体化的供应链管理，从而实现完整的协同信息平台。

综采工作面压力实时监测系统的应用

汪新文, 刘云霞

2011, 37(10): 121-124.

<摘要>(58) <PDF>(3)

摘要:
以羊场湾煤矿120204综采工作面为例，介绍了一种工作面压力实时监测系统的设计。该系统根据压力监测单元采集的各支架前柱、后柱、前梁压力参数，由地面主机中的分析软件给出量化分析结果，即支架前后柱及前梁压力变化、支架立柱的工作特性、支架立柱循环阻力的频率分布、顶板压力分布；并可根据支架立柱的工作特性分析结果分析支架压力变化与顶煤破碎效果之间的关系，从而为提高放顶煤效率提供依据。实际应用表明，该系统功能完善，能有效地反映工作面压力变化的全过程。

带钢厂精轧区PLC控制系统干扰分析

吉丽萍

2011, 37(10): 124-126.

<摘要>(34) <PDF>(2)

摘要:
针对某带钢厂精轧区PLC控制系统由于处在强电电路和强电设备产生的各种干扰中而存在网线连接困难、影响设备启动等问题，分析了干扰产生的原因，提出了相应的抗干扰措施。应用结果表明，采取的抗干扰措施具有一定的效果。

一种远程电动机拖动保护系统的设计

高晓晓, 高峰长, 王均明

2011, 37(10): 127-129.

<摘要>(46) <PDF>(3)

摘要:
针对某机械化煤炭采样系统安置于露天造成电动机烧毁的问题，提出了一种远程电动机拖动保护系统的设计方案。该系统采用适合于恶劣环境下的远程数据采集模块和组态王监控软件，通过对各驱动单元电参数的采集、监控与报警，实现了对各驱动单元的远程保护。实际应用表明，该系统运行可靠，保证了煤炭采样的精度。

解决煤矿井下干扰问题的几种措施

王小永

2011, 37(10): 129-130.

<摘要>(48) <PDF>(3)

摘要:
针对姚桥煤矿井下集控系统与变频器使用现场存在的干扰问题，介绍了几种主要的抗干扰措施。实际应用表明，这些措施能够消除现场干扰信号对集控系统的影响，确保了集控系统的可靠运行。

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2011年第37卷第10期

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