工矿自动化

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杨世华, 宋建成, 田幕琴, 许春雨, 董光拽, 尹卫兵

2014, 40(8): 1-5. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.001

<摘要>(50) <PDF>(8)

摘要:
针对现有液压支架电液控制系统缺乏支架运行状态远程监测功能的问题，开发了一种基于双RS485总线的液压支架运行状态监测系统。该系统采用增强型RS485串口通信方式，数据传输速率达10 Mbit/s；采用双RS485总线通信模式，可并行执行在线监测和远程控制任务；硬件电路设计采用光耦隔离电路、防高压侵入电路和故障保护电路等抗干扰措施，通过了GB/T 17626.5—1998中的浪涌（冲击）抗扰度试验。实验室及现场调试结果表明，该系统实现了液压支架运行状态的远程在线监测功能，实时性及抗干扰能力强。

基于物联网的煤炭运销智能管控系统设计

王勇

2014, 40(8): 6-9. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.002

<摘要>(82) <PDF>(6)

摘要:
针对目前煤炭运销电子票据系统存在无法实时跟踪车速、无法统计道路行车流量、难以实现严格的监管以及合理调度等问题，采用射频识别、M2M、全球定位系统等技术设计了一种基于物联网的煤炭运销智能管控系统；详细介绍了该系统的整体结构以及车载无线通信终端、运销管理平台、计量监测站的设计方案。实际应用表明，该系统提高了管理部门的工作效率和监察力度，缓解了运输道路拥堵状况，杜绝了漏税事件的发生。

高瓦斯工作面通风效果评价指标及隶属函数的确定

程磊, 郑晓朋, 王栋栋

2014, 40(8): 10-14. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.003

<摘要>(95) <PDF>(5)

摘要:
总结了矿井通风系统评价方法的研究现状；针对现有矿井通风系统评价方法仅针对整个矿井，无法体现工作面通风情况的问题，提出了高瓦斯工作面通风效果评价指标体系；通过调查得出了直接影响工作面通风效果的8个评价指标，包括工作面风速、工作面温度、工作面湿度、工作面粉尘浓度、风量供需比、工作面瓦斯体积分数、上隅角瓦斯体积分数、回风巷瓦斯体积分数，给出了各评价指标的取值范围，并建立了各评价指标的隶属函数；将该评价指标体系应用于寺河煤矿W1301工作面通风效果评价，结果验证了该体系的合理性。

自动车辆识别与装车系统研究

郭欣

2014, 40(8): 15-18. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.004

<摘要>(81) <PDF>(8)

摘要:
针对煤矿汽车装车过程中司机频繁下车交票、进出控制室造成的车辆通行慢、效率低、人为作弊等问题，设计了适合汽车运输、计量、装车的自动车辆识别和装车系统。该系统实现了对运输车辆的监测管理、自动识别、连续装车、自动记录等功能，缩短了装车辅助时间，提高了煤矿运输效率和安全度。

矿区分布式网络视频录像系统设计

黄成华, 王仕琛, 郭保文, 程德强

2014, 40(8): 18-21. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.005

<摘要>(76) <PDF>(5)

摘要:
针对传统集中式网络视频录像系统在多通道、大容量存储与多终端并发访问时，存在存储设备硬件处理能力不足和网络带宽局部拥塞现象，设计了一种分布式网络视频录像系统。该系统采用分布式IP架构，可实现视频数据的分布式物理存储和集中式逻辑管理；应用基于Socket的设备通信控制技术及基于应用层组播的回放控制技术，实现了设备管理和权限管理控制数据的交互及视频流的高效网络传输控制。测试结果表明，该系统较好地解决了矿区多通道、大容量的视频数据实时存储和远程回放问题。

基于分布式计算的电网运行可靠性评估算法研究

杨飞虎, 史友仁

2014, 40(8): 22-25. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.006

<摘要>(30) <PDF>(5)

摘要:
针对电网运行可靠性评估计算量大，但又要求计算时间短的问题，提出了一种基于分布式计算的电网运行可靠性评估算法。该算法采用改进的状态选择和分析方案，解决了计算终端间随机数序列的关联性问题，有效地降低了通信量，提高了计算速度。基于该算法编制的评估软件已通过RTS-24系统和某省级电网的实际运行测试，测试结果表明，该算法不仅能够有效评估电网运行可靠性，而且计算速度随计算终端数增加呈一定倍数提高。

双U型通风工作面瓦斯浓度分布规律研究

卢涛, 吴世跃, 闫晋文, 秦贵成

2014, 40(8): 26-29. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.007

<摘要>(65) <PDF>(4)

摘要:
为了掌握双U型通风工作面瓦斯浓度分布规律，预防工作面瓦斯浓度超限，运用Fluent软件对某工作面推进到2个联络巷之间不同位置时采空区内漏风进行了模拟分析，并对工作面瓦斯涌出规律进行了实测和统计研究分析。模拟与观测结果表明，双U型通风工作面在推进过程中，工作面刮板输送机后部、上隅角和回风巷后部瓦斯浓度变化不大，尾巷瓦斯浓度随着工作面在2个联络巷之间位置的改变而变化，联络巷打开时，瓦斯浓度最大，当工作面距离打开联络巷23 m左右时瓦斯浓度最小，当工作面距离打开联络巷40 m时尾巷瓦斯浓度又增加到初期最大值，且进一步增大。因此，从治理瓦斯角度考虑，回风巷和瓦斯排放巷之间的联络巷合理间距应为40 m，考虑经济性，建议不要超过50 m。

煤尘爆炸特征参数影响因素研究

刘贞堂, 郭汝林, 喜润泽

2014, 40(8): 30-33. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.008

<摘要>(77) <PDF>(5)

摘要:
采用20 L球形爆炸装置研究了煤尘粒径、浓度、点火能量对煤尘爆炸最大压力、爆炸最大压力上升速率的影响。研究结果表明，在煤尘粒径一定的条件下，随着煤尘浓度的增大，爆炸最大压力及爆炸最大压力上升速率先增大后减小，煤尘浓度在400～480 g/m3之间取得爆炸最大压力最大值0.94 MPa、爆炸最大压力上升速率最大值28.79 MPa/s；在煤尘浓度一定的条件下，爆炸最大压力不随煤尘粒径的减小而单调变化，爆炸最大压力上升速率随煤尘粒径的减小而逐渐增大；随着点火能量的增大，爆炸最大压力及爆炸最大压力上升速率明显增加。

煤矿生产物流安全水平系统动力学建模及实证

王金凤, 张博, 冯立杰, 翟雪琪

2014, 40(8): 34-38. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.009

<摘要>(35) <PDF>(3)

摘要:
针对煤矿生产物流安全水平指标权重的确定存在主观性较强的问题，采用熵权法确定各项安全水平指标的权重，应用系统动力学方法对安全水平影响因素进行了动态仿真，同时对比分析了各因素对煤矿生产物流安全水平的影响程度。仿真结果表明，机械化程度和巷道环境的实际作用率最大，因此，提高机械化水平，加强巷道环境安全水平是提升煤矿生产物流安全水平的重点。

压滤机入料系统MTPA—DTC效率优化方法

张卡, 方磊, 曹晓冬

2014, 40(8): 39-42. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.010

<摘要>(27) <PDF>(2)

摘要:
为了提升压滤机入料系统的实际运行效率，提出了一种将最大转矩电流比应用于直接转矩控制的效率优化方法。该方法根据实际电磁转矩的变化，在线动态地调节定子磁链的幅值，以获得单位电流幅值下的最大转矩输出效果。实验结果表明，该方法在相同的电磁转矩下仅需较小的定子电流即可实现全负载范围内的系统效率优化。

基于分数阶微分自适应算法的煤尘图像滤噪

王征, 马宪民

2014, 40(8): 43-46. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.011

<摘要>(34) <PDF>(2)

摘要:
针对传统的煤尘图像滤噪方法迭代过程长、滤噪效果不理想、纹理保持能力差等问题，对现有的滤噪方法进行改进，建立了基于分数阶微分模型的自适应滤噪算法。改进算法对参数u的变化梯度进行调整，从整数阶扩展到分数阶；根据区域特征分别对算法中的各项参数进行自适应选择。实验结果表明，改进后的滤噪算法收敛速度快，迭代次数少，滤噪效果好，纹理保持能力强，且其检测滤噪效果能力的量化指标获得了很好的改善。

交错并联三绕组耦合Buck变换器设计

张培彦, 余泽通

2014, 40(8): 46-49. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.012

<摘要>(62) <PDF>(12)

摘要:
针对传统交错并联Buck变换器存在占空比小的问题，将三绕组耦合电感引入反激变换器，设计了一种交错并联三绕组耦合Buck变换器。分析了该变换器中开关管和输出二极管的电压应力，进而得到该变换器的输出电压增益，并对该变换器拓扑进行了优化。仿真和实验结果表明，该优化拓扑可有效抑制开关管两端的电压波动，降低开关管的电压应力。

一种改进的异步电动机直接转矩控制方法

卢秉娟, 姬宣德, 葛运旺

2014, 40(8): 49-53. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.013

<摘要>(47) <PDF>(2)

摘要:
针对传统异步电动机直接转矩控制方法转矩及磁链脉动大、开关频率不固定的缺点，提出了一种改进的异步电动机空间矢量调制直接转矩控制方法。该方法通过转矩角闭环控制实现定子磁链幅值和相角的解耦，从而获得参考电压空间矢量，实现对磁链误差和转矩误差的控制。仿真结果表明，该方法有效地克服了传统直接转矩控制方法的缺陷，获得了良好的动态响应性能。

六相感应电动机定子间互感电压研究

牛联波, 付会凯, 艾永乐

2014, 40(8): 54-56. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.014

<摘要>(30) <PDF>(2)

摘要:
对六相感应电动机通入梯形波相电流时的定子间瞬时自感、互感系数及互感电压进行了理论计算和有限元分析。计算及分析结果表明：定子侧通入梯形波的六相感应电动机可以模拟直流电动机控制模式；转矩电流对定子每相的感应电压影响非常小，验证了建模与仿真时忽略定子转矩电流和转子感应电流产生的磁效应是合理的。

机械手臂的多模型预测控制

杜静静, 胡军超, 上官璇峰

2014, 40(8): 57-62. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.015

<摘要>(40) <PDF>(2)

摘要:
针对机械手臂的非线性特点，提出了基于隶属度函数的多模型预测控制方法。该方法首先根据机械手臂的特点，选择合适的调度变量，将机械手臂的工作空间划分为若干个工作子空间，在每个子空间内的平衡点处对机械手臂进行线性化处理，得到相应的线性子模型，从而得到机械手臂的多模型表示；其次针对每个线性子模型设计局部预测控制器，使其在相应的子空间内达到控制要求；最后选择梯形隶属度函数与局部预测控制器进行加权求和，获得全局多模型预测控制器，以对机械手臂进行控制。仿真结果表明，当机械手臂的工作条件在大范围内变化时，全局多模型预测控制器的控制性能远优于常规PD控制器，达到了预期的控制目的。

一种改进的网络编码单播重传方案

邱莎, 李世银, 李宗艳

2014, 40(8): 62-66. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.016

<摘要>(23) <PDF>(3)

摘要:
针对现有无线单播重传存在有效性低、频谱效率低等问题，提出了一种改进的网络编码单播重传方案。该方案的基本原理：在重传阶段，发送端将首次传输有误的数据包与新的数据包分别以不同的速率编码后进行合并, 然后再将对应的混合数据包发送到接收端；接收端将收到的重传数据包与首次传输的数据包进行软合并及译码处理，以恢复出所传输的原始数据包信息，同时被合并的2个数据包在重传过程中共享能量、空间和时间。仿真结果表明，相比于传统的数据包独立自动请求重传方案，该网络编码单播重传方案的误比特率更低，有效提高了无线单播链路的传输效率。

介质访问控制层拒绝服务攻击的入侵检测系统

罗尚平

2014, 40(8): 67-71. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.017

<摘要>(36) <PDF>(3)

摘要:
针对无线局域网安全防护手段的不足，结合无线局域网介质访问控制层拒绝服务攻击的特点，设计了基于支持向量机算法的入侵检测系统。该系统利用支持向量机分类准确性高的特点，构建支持向量机最优分类超平面和分类判决函数，对网络流量进行分类识别，完成对异常流量的检测。在OPNET平台下进行无线局域网环境入侵检测仿真，仿真结果表明，该系统能有效地检测出针对无线局域网介质访问控制层的拒绝服务攻击。

煤矿物联网的设计与应用分析

丁从师, 王伟

2014, 40(8): 72-74. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.018

<摘要>(45) <PDF>(3)

摘要:
介绍了煤矿物联网感知层、网络层和应用层的设计方案；指出煤矿物联网建设过程中的关键技术为物联网标志体系、综合通信基站、井下分布式传感技术、异构网络的互联互通，并提出了相应的解决方案；分析了煤矿物联网在安全生产和管理、综合多媒体通信、矿用设备和物资监管等方面的具体应用。

煤炭企业集团公司多级调度信息化平台的建设构思

张继元

2014, 40(8): 75-77. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.019

<摘要>(47) <PDF>(2)

摘要:
结合冀中能源集团三级安全生产调度管理体系的现状，从层级权责、功能定位、建设内容方面阐述了一种煤炭企业集团公司多级调度信息化平台的建设构思。该平台的建设可使各安全生产调度管理层级快速获取作业现场的安全生产运营数据，将各类业务数据集成到统一的信息化协同办公平台，实现企业内外对信息的共享和有效利用。

ZYBG型矿用瓦斯输送管道自动抑爆装置研制

荣佳, 胡双启, 周温, 田丹青

2014, 40(8): 78-81. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.020

<摘要>(45) <PDF>(2)

摘要:
为了保障瓦斯输送管道的安全性，采用主动抑爆技术研制了ZYBG型矿用瓦斯输送管道自动抑爆装置。该装置利用火焰探测器探测瓦斯爆炸信号，并将信号通过光电转换传输给控制器，控制器对信号进行判定和分析，在爆炸接近防护区间的瞬间快速打开高压抑爆器，释放抑爆介质，熄灭火焰，阻断爆炸的进一步传播。抑爆性能试验结果表明，该抑爆装置能够在5 ms内快速捕捉火焰信息，并在35 ms内迅速喷洒抑爆介质。

矿用新能源电机车CAN通信网络软件优化方法

肖林京, 岳明臣, 李洪宇, 翁峰, 于鹏杰

2014, 40(8): 82-84. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.021

<摘要>(24) <PDF>(2)

摘要:
针对矿用新能源电机车CAN节点发送错误造成关键信息丢失的隐患，在TTCAN协议的基础上提出了CAN总线发送容错方法，即对CAN节点发送失败的报文重新发送，当发送成功或者达到预设的最大重发次数后退出该报文的发送；给出了一种CAN总线高效接收、处理报文方法，在中断接收报文期间对报文进行缓存操作，同时修改接收到的报文数量，主程序以此为依据逐条对存放在缓冲区的报文进行后续处理，实现了报文接收与处理的分时操作。测试结果表明，该优化方法可有效提高CAN总线通信的实时性和可靠性，同时减小了各CAN节点CPU开销，提高了工作效率。

急倾斜厚煤层瓦斯分源抽采技术的应用

陈鑫润, 侯铁军, 赵云峰

2014, 40(8): 85-87. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.022

<摘要>(41) <PDF>(4)

摘要:
为解决大黄山煤矿735综采工作面回采期间瓦斯超限问题，分析了工作面瓦斯涌出的主要来源，提出采用瓦斯分源抽采技术抽采瓦斯的方法，即优化抽采管路，通过穿层钻孔直接抽采采空区瓦斯，实现采空区与本煤层瓦斯分源抽采。应用结果表明，实施瓦斯分源抽采后，工作面回风流瓦斯体积分数稳定在0.36%～0.46%，上隅角瓦斯体积分数稳定在0.4%～0.6%，瓦斯抽采率平均值达59.17%。

低透气性煤层顺层钻孔有效抽放半径的测定

王星, 王飞, 刘祥, 郝亚兵

2014, 40(8): 88-91. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.023

<摘要>(48) <PDF>(2)

摘要:
针对长平煤矿3号煤层低透气性的特征，通过改进封孔工艺，采用聚氨酯-膨胀水泥二次封孔方式，利用孔压法对该矿顺层钻孔瓦斯有效抽放半径进行了测定分析，准确测出了该矿顺层钻孔的有效抽放半径为2.5 m，避免了瓦斯抽放过程中可能出现的空白区和串孔、塌孔现象，为该矿瓦斯抽放钻孔的施工布置提供重要依据。

非本征F-P传感器在瓦斯检测系统中的应用

戴婳, 周孟然, 王波, 徐彦东, 付学强

2014, 40(8): 91-94. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.024

<摘要>(36) <PDF>(2)

摘要:
详细介绍了非本征F-P光纤传感器的结构、特点和工作原理，阐述了非本征F-P光纤传感器在瓦斯检测系统中的应用。该传感器采用空芯光子晶体光纤作为载体，不受环境温度的影响，具有灵敏度高、抗干扰能力强、传输损耗小的特点，可显著提高瓦斯浓度检测的准确性和精度。

TD—SCDMA无线通信系统在煤矿的应用

魏其东, 尚晓龙, 张景云

2014, 40(8): 94-96. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.025

<摘要>(35) <PDF>(3)

摘要:
介绍了TD-SCDMA无线通信系统的总体设计方案以及该系统在华亭煤矿的具体装备和应用情况。TD-SCDMA无线通信系统可与有线调度通信系统配合，实现了井下移动作业人员与地面调度人员的通信；采用无线TA定位技术实现了对井下人员的精确定位，定位信息可显示在上位机界面。

基于OLAP技术的煤炭专项资金数据分析系统

王社国, 张峰, 田志民, 武莎莎

2014, 40(8): 97-99. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.026

<摘要>(28) <PDF>(2)

摘要:
针对煤炭企业专项资金数据整合分析功能不足的问题，设计了基于OLAP技术的煤炭专项资金数据分析系统。该系统采用HOLAP混合结构物理存储数据，以雪花模型组织事实表和维度表数据，将数据进行ETL处理后加载到多维数据集；最后采用OLAP多维分析技术实现数据分析功能和良好的用户交互，可满足专项资金数据分析需求，为企业决策提供了必要支持。

煤矿应急救援组织结构有序度与柔性度分析

孟凡册, 张军波

2014, 40(8): 100-103. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.027

<摘要>(32) <PDF>(2)

摘要:
针对目前煤矿应急救援组织结构缺乏定量分析方法的情况，在分析煤矿应急救援组织特征的基础上，结合熵理论，从信息传递的时效和质量2方面定义组织结构的有序度，使用变化熵度量组织结构柔性度，从而建立了煤矿应急救援组织结构有序度模型和柔性度模型。实例应用结果表明，通过有序度和柔性度能够实现对煤矿应急救援组织结构的准确分析。

小流量电磁先导阀综合性能试验装置设计

翟京

2014, 40(8): 104-106. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.028

<摘要>(35) <PDF>(4)

摘要:
介绍了一种小流量电磁先导阀综合性能试验装置的设计及工作原理。该装置可实现电磁先导阀独立检测；利用蓄能器提供动力进行动载试验，降低了能耗；通过连接阀板可实现多组不同型号电磁先导阀同时试验，提高了试验效率；可实现电磁先导阀的电气指标与液压指标同台检测，减少了试验装置周转环节。

蒸发式冷凝器冷却水节能自动控制系统设计

石红伟

2014, 40(8): 107-109. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.029

<摘要>(38) <PDF>(2)

摘要:
针对矿井冻结法施工中蒸发式冷凝器冷却水系统均采用人工控制的现状，为了简化工序、提高工作效率，设计了一种蒸发式冷凝器冷却水节能自动控制系统。该系统采用浮球液位控制器将蒸发式冷凝器冷却水水位转换为电信号，通过接触器、中间继电器等低压电器控制循环泵通断，实现蒸发式冷凝器冷却水自动循环；采用温度控制器，通过检测冷却水温度控制总蓄水箱中冷却塔开停及系统运行模式，确保冻结法施工制冷系统安全、高效、节能运行。

基于X射线的钢丝绳芯无损探伤系统研究

季晓华

2014, 40(8): 110-112. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.08.030

<摘要>(47) <PDF>(6)

摘要:
设计了一种基于X射线的钢丝绳芯无损探伤系统。该系统利用X射线的良好穿透性检测钢丝绳芯输送带中的钢丝绳缺陷，采用光纤将现场采集的图像信息传输到远程上位机中进行分析处理，实现了钢丝绳芯缺陷图像的在线智能识别和分析等功能。原理样机测试结果表明，该系统能够检测出切断、凿穿、接头抽动、撕裂等钢丝绳缺陷，在保证X射线安全工作的前提下，提高了检测效率和准确性。

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2014年第40卷第8期

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