工矿自动化

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李云波

2011, 37(4): 1-5.

<摘要>(44) <PDF>(6)

摘要:
针对DTC-150防爆地质超前探测仪在工程应用中存在的解释成果误差较大的问题，提出了研制一种新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的必要性；分析了煤岩有效地震波频率特性，提出新型矿井多波多分量地震反射法观测系统的有效布设方式为震源置于掘进面远端，采用一炮多收制；介绍了该系统中高速高精度多通道数据采集模块的电路设计；给出了该系统为消除掘进面绕射回波干扰和放炮形成的巷道声波干扰的处理方法。该系统已研制成功，实验结果表明，其本底噪声小，且具有较高的可靠性和稳定性。

基于Power Panel和PCC的悬臂掘进机新型电控系统设计

高娟, 王苏彧, 李睿, 朱信平, 高峰, 杜毅博, 穆晶, 田劼, 吴淼

2011, 37(4): 6-10.

<摘要>(24) <PDF>(7)

摘要:
分析了掘进机电控系统的功能需求；提出了一种以Power Panel和PCC为控制器的悬臂掘进机新型电控系统的设计方案，详细介绍了该新型电控系统的软、硬件设计和实现方法。该新型电控系统以PCC为下位机、Power Panel为上位机，具备巷道断面自动成形功能、截割臂恒功率自动牵引调速功能、机身位姿自动检测功能、定向掘进功能及全功能遥控，实现了巷道自动截割与定向掘进系统的计算机控制，为悬臂掘进机的自动化和智能化奠定了基础。实际运行结果表明，该系统控制效果良好。

一种新型矿用柴油机车保护装置的设计

张立斌, 汪学明, 程刘胜

2011, 37(4): 11-13.

<摘要>(52) <PDF>(4)

摘要:
针对目前矿用柴油机车保护装置因采用集中式控制方式而导致功能单一、功能扩展性能不强等问题，提出了一种基于CAN总线的新型矿用柴油机车保护装置的设计方案，详细介绍了该保护装置的软、硬件设计。该保护装置的各组成设备之间采用分布式控制，通过CAN总线来交换数据，可实现矿用柴油机车的转速、时速、油压、瓦斯浓度等行车参数的监测功能，以及声光报警、故障检测和预警提示功能，且功能扩展方便，为防爆柴油机车提供了整车解决方案。

瓦斯发电预处理系统研究

詹世玉, 吴银成, 王璇

2011, 37(4): 14-18.

<摘要>(43) <PDF>(5)

摘要:
针对目前应用于煤炭行业的瓦斯发电预处理系统不能很好地满足煤矿安全要求及其自动化程度不高等问题，提出了一套符合煤矿安全规程的瓦斯发电预处理系统的设计方案，阐述了该系统的结构、各功能单元的实现方法及软件设计方案。该系统在结构和控制方法上对现有的瓦斯发电预处理系统进行了创新设计，即增加了阻火防爆单元、除湿单元增加了气水分离器和自动放水器、采用PID控制器对关键环节进行控制等。实际应用表明，该系统较现有的瓦斯发电预处理系统提高了发电机组输出功率和发电效率，延长了机组运行时间和寿命，且具有较高的安全可靠性。

煤矿安全风险预控管理信息系统

疏礼春, 张晨

2011, 37(4): 18-22.

<摘要>(31) <PDF>(4)

摘要:
为实现对煤矿安全风险的预先辨识、评估及有效管理，提出了一种煤矿安全风险预控管理信息系统的设计方案；以安太堡露天矿本质安全管理体系中的煤矿安全风险预控管理信息系统为例，详细介绍了风险预控管理流程、系统功能模块的作用。实际应用表明，该系统为煤矿实现安全目标提供了先进、可靠的管理手段。

矿用超声波明渠流量计的设计

徐乐年, 刘伟光, 王全

2011, 37(4): 22-27.

<摘要>(54) <PDF>(5)

摘要:
针对矿井水中含有的煤粉、泥沙等杂质淤积在明渠流量计探头表面而使其无法正常工作的问题，设计了一种基于M-Bus的矿用超声波明渠流量计。该流量计由量水堰槽、智能超声波流量传感器组成，选定量水堰槽可确定实时流量与实测水头高度的关系式，通过智能超声波流量传感器测出水头高度即可计算出明渠的实时流量。实际应用表明，该流量计具有测量准确、可靠性高、操作简单等优点。

基于数据挖掘技术的掘进机工况监测数据分析系统

王德光

2011, 37(4): 28-30.

<摘要>(29) <PDF>(6)

摘要:
应用数据挖掘技术构建了一套掘进机工况监测数据分析系统。该系统通过掘进机工况监测数据采集系统采集掘进机机械系统、液压系统、电气系统、传动系统的工况参数，并将这些参数通过互联网发送到掘进机工况监测数据分析平台，在该平台上应用数据挖掘技术分析、挖掘掘进机工况参数，实现掘进机的远程维护和快速故障定位及故障处理，并对掘进机工况运行数据分析经验库进行学习更新，为掘进机故障处理提供知识经验支持。

无极绳连续牵引车运行状态监测及过速保护系统的研究

陈辉, 徐翊峰, 马驰, 王钰皓, 邹翔宇

2011, 37(4): 31-33.

<摘要>(38) <PDF>(4)

摘要:
针对目前无极绳连续牵引车运行状态监测及过速保护装置存在的问题，提出了一种无极绳连续牵引车运行状态监测及过速保护系统的设计方案。该系统采用上-下位机结构，基于LabVIEW的上位机实现参数设置、数据存储、运行状态显示和远程控制等功能；下位机首先采集无极绳连续牵引车的运行速度信号、制动系统蓄能器压力信号和制动油缸压力信号，然后通过单片机运用一定算法对这些数据进行分析、处理和判断，一旦出现过速、欠压、断绳等故障，下位机会立即输出相应的故障信号；上、下位机以无线方式通信。实际应用表明，该系统可实现对无极绳连续牵引车运行状态的有效监测和过速故障的正确判断。

一种矿用无线搜救仪的设计

蒋玉华

2011, 37(4): 34-37.

<摘要>(52) <PDF>(3)

摘要:
提出了一种矿用无线搜救仪的设计方案，详细介绍了该搜救仪的硬件电路设计和软件实现流程。该搜救仪采用LPC2136微控制器和CC2520无线收发芯片，外围电路简单，功耗低，可根据采集到的人员标识卡信息来确定井下人员的位置，为矿井事故的搜救工作提供了良好的解决方案。

基于单片机的野外作业移动库房安防系统设计

李林

2011, 37(4): 37-40.

<摘要>(50) <PDF>(3)

摘要:
介绍了一种野外作业移动库房安防系统的设计和实现方案。该系统以C8051F120单片机为主控制器，以STC89C52单片机为从控制器，以热释电红外感测器D203S为核心构成人体检测模块，以烟雾传感器MQ-2为核心构成烟雾检测模块，采用CRM2400TNC无线模块实现主、从控制器之间的通信，可实现库房内人员监测、烟雾检测以及库房物品进出情况监测及报警功能，且只有输入正确的密码才能关闭报警系统。测试结果验证了该系统的有效性和可靠性。

一种谐波在线检测分析系统的设计

宋士贤, 覃荆伟, 刘丹, 汪玉凤

2011, 37(4): 41-44.

<摘要>(39) <PDF>(2)

摘要:
针对现有的谐波在线检测分析装置价格昂贵的问题，设计了一种简易的谐波在线检测分析系统。该系统采用数字信号处理器TMS320F2812搭建谐波检测装置电路，完成高速数据采集和传输任务；基于LabVIEW虚拟仪器开发了上位机系统，可对检测出的谐波进行实时显示和谐波FFT分析。该系统结构简单，操作容易，实验结果验证了该系统的有效性。

输电线路绝缘子泄漏电流远程监测系统

丁晓飞, 于文华, 王鹏丽

2011, 37(4): 45-48.

<摘要>(82) <PDF>(3)

摘要:
针对电力系统输电线路绝缘子表面的污秽物易导致污闪现象，进而造成高压线路跳闸断电的问题，基于污闪机理及输电线路绝缘子污秽度与泄漏电流的关系，介绍了一种输电线路绝缘子泄漏电流远程监测系统的设计方案。该系统采用GSM无线通信方式，可实现对监测数据的远程在线传输功能。在500 kV、220 kV、100 kV高压线路上的长期运行结果表明，该系统性能稳定，数据可靠。

煤矿机电及运输事故防治的紧迫性研究

孙继平

2011, 37(4): 48-51.

<摘要>(38) <PDF>(3)

摘要:
分析了2005—2010年全国煤矿死亡事故中顶板、瓦斯、水灾、火灾、运输、机电、爆破等各类事故数占事故总数的比例及每起事故的平均死亡人数，指出运输和机电事故死亡人数分别居第3位和第5位，共占死亡总人数的13.72%；指出电气火源是引爆瓦斯的第一火源，且2010年由机电事故引发的矿井火灾占火灾事故总数的80%，得出加强煤矿机电事故防治工作是遏制瓦斯爆炸事故及矿井火灾的迫切需要的结论；最后指出，应加强机电及运输事故防治工作，以减少由煤矿机电、运输事故引发的瓦斯爆炸事故和火灾事故。

防爆柴油机车状态监测平台可靠性研究

陈亚, 汪丛笑, 周旭, 晏伟光, 孙勇, 樊晓明

2011, 37(4): 51-53.

<摘要>(43) <PDF>(3)

摘要:
分析了影响防爆柴油机车状态监测平台可靠性的现场环境因素，即温度高、湿度大、车体震动，指出了相应的解决措施；提出了在防爆柴油机车状态监测平台开发过程中需要注意的事项，包括采取冗余方式、电源抗干扰措施、保护电路等硬件方式和增加“看门狗”程序、故障诊断功能、冗余指令等软件方式。

煤矿粉尘监测技术探讨

李东晓

2011, 37(4): 54-55.

<摘要>(50) <PDF>(3)

摘要:
分析了煤矿粉尘的危害、特性和作业场所空气中呼吸性煤尘接触浓度标准，介绍了煤矿粉尘监测技术的发展状况，比较了取样法与非取样法的特点，指出非取样法应为煤矿粉尘监测的主要方法，并指出非取样法中的光散射法最适用于煤矿井下。应用光散射法研制的GCG1000粉尘浓度传感器在煤矿井下的应用验证了该方法的有效性。

基于DSP和单片机的煤与瓦斯突出监测系统设计

黄宇峰, 崔建明, 刘谆, 孙龙涛

2011, 37(4): 56-59.

<摘要>(87) <PDF>(3)

摘要:
针对目前常用的接触式煤与瓦斯突出预报方式需要专门施工作业且操作复杂、可靠性差等问题,根据煤与瓦斯突出伴随产生电磁辐射信号的基本原理，提出了一种基于DSP和单片机的煤与瓦斯突出监测系统的设计方案，给出了该系统的结构、功能及软硬件实现方法。该系统采用TMS320C5409 DSP和AT89S5单片机的双CPU工作模式，分别完成数据采集和处理任务、整个系统的协调和人机交互任务，大大提高了系统运行效率，实现了实时、非接触式的煤与瓦斯突出预测。

基于CAN总线的煤矿瓦斯与环境监测系统设计

李涛, 李辉

2011, 37(4): 59-61.

<摘要>(41) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的井下瓦斯监测因采用人工检测方式而导致非实时性及易出错等问题，结合井下生产环境复杂、传输距离长、监测范围广的特点，提出了一种基于CAN总线的煤矿瓦斯与环境监测系统的设计方案。该系统以AT89S52单片机为下位机系统核心，利用单总线及多传感器技术对井下温度、风速、瓦斯浓度等多种环境参数进行自动监测，并通过CAN总线将数据实时传送给上位机。实验结果表明，该系统具有较高的稳定性、可靠性和抗干扰能力。

基于XJTUOM和Geomagic Studio的相似材料模型数据采集与提取

徐亚楠, 吴侃, 张孝勇, 陈冉丽

2011, 37(4): 62-65.

<摘要>(25) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的物理测量或机械测量方法测量相似材料模型时易使模型变形且采集数据点有限、操作复杂、效率低等问题，介绍了一种采集并提取相似材料模型点云数据的方法。该方法采用XJTUOM三维白光面扫描系统采集相似材料模型的点云数据，并利用该系统的点云预处理软件对采集到的点云数据进行拼接和对齐处理，然后采用Geomagic Studio点云处理软件对预处理后的点云数据进行数据提取操作。试验结果表明，该方法获取数据量大，测量效率高，点云数据采集和处理精度高，抗干扰能力强。

单相无变压器型光伏并网逆变器的拓扑结构及共模电流分析

沈友朋, 宋平岗

2011, 37(4): 66-69.

<摘要>(48) <PDF>(2)

摘要:
针对单相无变压器型光伏并网逆变器拓扑结构存在共模电流的问题，介绍了几种能有效抑制共模电流的拓扑结构，即双极性调制的单相全桥式拓扑结构、带交流旁路的全桥式拓扑结构、H5拓扑结构及NPC拓扑结构；详细分析了这几种拓扑结构抑制共模电流的原理，并从开关损耗及系统效率两个方面对这几种拓扑结构进行了比较，指出H5拓扑结构性能最优。

特厚煤层综放工作面矿压显现规律分析

任永康, 李宝富, 王富林

2011, 37(4): 70-73.

<摘要>(57) <PDF>(3)

摘要:
采用现场矿压观测和RFPA数值模拟方法对耿村煤矿易自燃特厚煤层综放工作面矿压显现规律进行了分析研究。结果表明，耿村煤矿12170综放工作面存在比较剧烈的矿压显现，老顶存在较明显的周期来压现象，老顶周期来压平均步距为16.06 m；整个工作面全长范围内，老顶来压具有明显的不一致性，即中下部和下部来压强度大，上部和中上部来压强度小；综放支架在回采过程中支护阻力充足，其可靠性较好，能够适应2-3特厚煤层综放开采的要求；RFPA数值模拟结果与现场矿压观测结果一致，表明了RFPA数值模拟方法应用于矿压显现规律分析的有效性。

一种比例电磁铁控制电路的设计

赵江辉, 王淑红

2011, 37(4): 74-76.

<摘要>(66) <PDF>(5)

摘要:
采用AT89S51单片机设计了一种比例电磁铁控制电路。该电路首先由AD转换电路将采集到的模拟量信号转换为数字量后输入AT89S51进行处理，AT89S51输出的PWM信号经功率转换电路处理后作用于比例电磁铁，从而控制比例电磁铁动作。调试运行结果验证了该电路的有效性。

基于单片机的电振给料控制电路的设计

武志军

2011, 37(4): 76-78.

<摘要>(57) <PDF>(3)

摘要:
针对电振给料控制电路中的触发电路采用单结晶体管触发方式和专用集成电路触发方式存在的问题，设计了一种基于单片机的电振给料控制电路；详细介绍了该电路的硬件结构及软件设计。Proteus仿真结果验证了该电路的正确性。

基于双CPU的电动机保护装置设计

温阳东, 余佳

2011, 37(4): 79-82.

<摘要>(70) <PDF>(4)

摘要:
介绍了一种基于DSP56F807和W78E516B的双CPU结构的电动机保护装置设计方案，着重分析了该装置中主控板、人机交互板的硬件电路设计及保护算法。该装置采用DSP56F807实现多通道AD转换、电量计算、各种保护算法、实时时钟控制、数据存储、CAN通信及继电器开关量输出控制等功能，采用W78E516B实现人机交互功能，采用带有任意衰减时间常数补偿、滤除衰减直流分量的傅氏算法来提高电动机保护算法的精度和准确度。实验结果表明，该装置的过电流保护算法具有较高的灵敏度和可靠性，取得了良好的运行效果。

相控式与偏磁式消弧线圈的研究

张举海

2011, 37(4): 83-87.

<摘要>(42) <PDF>(4)

摘要:
分析了相控式消弧线圈与偏磁式消弧线圈的工作原理，详细介绍了这两种消弧线圈补偿电流的特性，阐述了电网正常运行和发生单相接地故障时这两种消弧线圈的工作特性，从而得出结论：带滤波电路的相控式消弧线圈有一定的滤波作用，但由于存在滤波电路而使相控式消弧线圈的补偿效果较差；偏磁式消弧线圈既能有效滤波，又能起到很好的补偿效果。

通风安全仪表计算机管理系统的设计

孙杰

2011, 37(4): 88-91.

<摘要>(65) <PDF>(3)

摘要:
针对目前矿井通风安全仪表因采用人工收发和人工报表记录方式而易出现仪表误领、丢失和记录不准确等问题，提出了一种通风安全仪表计算机管理系统的设计方案。该系统基于条码自动识别技术和计算机网络技术，实现了煤矿通风安全仪表的计算机管理。实际运行结果表明，该系统运行稳定、性能可靠、数据准确。

基于ASP.NET的选煤厂生产管理系统设计

李成喜, 李剑勇, 冯海兵, 刘乔乔

2011, 37(4): 91-94.

<摘要>(58) <PDF>(2)

摘要:
根据选煤厂的业务流程，提出了一种基于ASP.NET技术、VB 2005编程语言以及SQL Server 2005数据库技术的选煤厂生产管理系统的设计方案，主要介绍了该系统功能模块以及用户界面的实现方法。该系统采用B/S架构，包括用户登录、仓库管理、安全管理、精细化管理、系统维护等功能模块，界面友好，易于操作和维护。

井下胶带输送机自适应控制系统的设计

王瑾

2011, 37(4): 94-96.

<摘要>(46) <PDF>(5)

摘要:
针对王庄煤矿胶带输送机系统存在胶带输送机无煤空转的问题，提出了一种井下胶带输送机自适应控制系统的设计方案。该系统由PLC采集本级和前级胶带输送机4台驱动电动机的负载电流信号，经控制软件处理，动态预测出胶带输送机的负荷大小，然后根据负荷大小输出控制频率信号，控制变频器以相应的频率驱动胶带输送机，使胶带输送机以最佳速度运行。试验结果表明，该系统明显减少了胶带输送机的空载损耗，节省了电能。

煤矿井下撤人告警系统的设计

鲁守明

2011, 37(4): 97-99.

<摘要>(40) <PDF>(4)

摘要:
结合田庄煤矿井下通信系统的现状，提出了一种煤矿井下撤人告警系统的设计方案，详细介绍了该系统各组成部分的工作原理、功能及实现方式，并以井下出现瓦斯事故为例对该系统的工作流程进行了说明。该系统基于数字广播扩音技术，以工业以太网为传输介质，可根据报警信息向井下各个工作面发出相应的预案告警信息，并可实现实时语音通话，为矿井抢险救援提供了可靠的技术手段。

总线型伺服阀在装车站液压及控制系统中的应用

姚志星, 张康

2011, 37(4): 99-103.

<摘要>(55) <PDF>(9)

摘要:
针对传统的装车站液压及控制系统存在故障多、集成化程度低的问题，提出了一种基于总线型伺服阀的装车站液压及控制系统的设计方案；给出了该系统的硬件结构，详细介绍了该系统的软件设计，即伺服阀参数设置、工业网关配置及工业网关与PLC系统的集成。实际应用表明，该系统运行稳定、可靠，满足了煤炭运输的需求

视频测速技术在煤矿井下机车定位中的应用

王猛, 李玉良, 王庆飞

2011, 37(4): 104-106.

<摘要>(31) <PDF>(4)

摘要:
针对传统的矿井信集闭系统因采用传感器获取机车运行信息来实现机车识别与定位而导致的系统不稳定问题，介绍了一种采用视频测速技术来实现井下机车定位的方法。该方法采用双目立体视觉测距技术得出机车运行距离，根据相邻两帧图像时间间隔求出机车实时运行速度，然后将机车运行速度转换为相应模拟小球的移动速度，使调度员在调度室内通过观察模拟小球的移动状态来实时监测移动小球对应机车的运行状态，从而实现对机车的定位功能。

基于一线总线的电动机温度监测系统

姚占勇, 张寿明, 林豪杰

2011, 37(4): 106-108.

<摘要>(49) <PDF>(6)

摘要:
针对电动机运行异常时其温度会升高的特点，提出了一种基于一线总线的电动机温度监测系统的设计方案；以某公司烟化炉电动机为例，详细介绍了该系统的硬件结构及上位机软件设计，并给出了该系统在安装调试过程中需要注意的问题。实际应用表明，该系统测量精度高，符合工程要求。

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2011年第37卷第4期

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