工矿自动化

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相诗尧, 陈宜金, 徐东晶

2015, 41(12): 1-4. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.001

<摘要>(72) <PDF>(7)

摘要:
根据露天煤矿的生产运营特点，选择出矿区矢量数据、遥感影像数据、CAD数据、三维模型数据、矿车路线数据、标记位置数据和监控位置数据等7种多源异构的矿区空间数据，结合GIS组件式开发和空间信息可视化技术建立了矿区空间数据库，设计开发了露天煤矿多源空间数据管理系统，实现了对矿区空间数据的可视化集成管理。实际应用结果表明，该系统具有数据存储方便、管理便捷、数据利用率高的特点，可为矿区的管理和生产提供便利和支持。

多传感器数据融合在矿井安全监测中的应用

张鹏鹏, 俞阿龙, 孙诗裕, 徐冬平

2015, 41(12): 5-8. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.002

<摘要>(108) <PDF>(16)

摘要:
针对矿井安全监测数据不准确、安全评判不可靠的问题，提出了一种基于多传感器数据融合的两级数据融合方法。一级融合先利用分批估计算法对单个传感器数据进行处理，提高数据采集的准确性，再采用自适应加权算法对同类多个传感器数据进行处理，获得矿井各环境参数的融合值；二级融合将矿井各环境参数的融合值与矿井安全标准特征向量进行灰色关联度分析，得到矿井安全状况的一致估计。实例验证了该方法的可行性和有效性。

井下液压支架压力在线监测系统设计

黄丹群

2015, 41(12): 9-11. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.003

<摘要>(57) <PDF>(6)

摘要:
针对现有煤矿井下液压支架压力监测系统存在布线困难、组网规模小、传输距离短等问题，采用WaveMesh无线自组网技术，设计了一种井下液压支架压力在线监测系统。该系统通过无线压力传感器采集液压支架的压力数据，压力数据以无线方式传送给无线监测分站，并由无线监测分站通过RS485总线与光纤环网相连上传至地面监测主机。实际应用表明，该系统运行稳定、可靠，可实时、精确监测井下液压支架的压力变化。

矿用高压开关永磁控制器电源分析与设计

杨生元

2015, 41(12): 12-15. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.004

<摘要>(66) <PDF>(9)

摘要:
分析了现有矿用高压开关永磁控制器电源现状，指出现有产品可靠性差、电磁干扰大、动作时间长；提出了一种将有源功率因数校正技术应用于矿用高压开关永磁控制器电源的设计思路，并给出了一种基于ML4824的电源设计方案。该设计方案实测电路功率因数为0.98，输出纹波电压为2.4 V，对交流侧的谐波干扰可忽略；用于矿用高压开关永磁控制器时缩短了电容充电时间，且永磁控制器分闸时间达到了地面同等水平。

低频唤醒技术在人员定位系统中的应用研究

王树强, 张平

2015, 41(12): 16-19. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.005

<摘要>(62) <PDF>(5)

摘要:
针对目前人员定位系统中标识卡电池使用时间短、维护工作量大的问题，提出采用低频唤醒技术降低电池工作时间，从而延长电池寿命，即设置标识卡在矿工下井时间之外为休眠状态，当矿工下井时使用低频信号接收器唤醒标识卡。测试结果表明，采用低频唤醒技术可以很好地改善标识卡电池的寿命，当信号发射周期为1～3 s时，电池使用寿命延长为原来的2.7倍以上，并且标识卡的发射周期越短，改善效果越好。

信集闭系统获取非法占用区段敌对信号的方法

徐敏, 罗明华

2015, 41(12): 19-21. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.006

<摘要>(73) <PDF>(6)

摘要:
针对现有矿井机车信集闭系统因采用人工设置联锁条件而导致联锁不准确的问题，介绍了一种准确获取非法占用区段敌对信号的方法。该方法在了解敌对进路判定条件的基础上，利用双向链路表表示进路元，生成进路链表，然后对进路链表进行搜索，从而得到敌对信号。实践证明，该方法能够准确获取矿井机车信集闭系统中的非法占用区段敌对信号，提高了联锁的准确性，降低了劳动强度。

3G网络优化技术在矿用无线通信系统中的应用

罗袁龙, 王岩

2015, 41(12): 22-24. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.007

<摘要>(60) <PDF>(3)

摘要:
为了充分利用现有无线网络资源，提高设备的利用率，保证通信质量，以某大型矿井无线通信系统为例，阐述了3G网络优化技术在矿用无线通信系统中的应用。从覆盖盲区和导频污染2个方面入手进行网络优化，优化后该矿区网络信号覆盖率得到了大幅提高，基本消除了导频污染区域。

基于合作博弈的煤矿生产物流系统资源配置研究

王金凤, 杜雪珂, 翟雪琪, 冯立杰

2015, 41(12): 25-30. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.008

<摘要>(130) <PDF>(4)

摘要:
针对煤矿生产物流系统复杂多变且子系统众多的现状，选择安全子系统与效率子系统作为局中人，运用合作博弈理论，构建了基于合作博弈的煤矿生产物流系统资源配置模型。该模型利用回归分析法确定资源投入与安全水平及效率水平间的作用关系，并运用合作博弈理论协调资源在系统间的配置。实例应用结果表明，在企业资源投入一定的情况下，运用合作博弈及纳什讨价还价解法从安全及效率两方面进行合理配置，能使煤矿生产物流系统安全水平控制在最佳范围的同时, 确保效率水平处于最优，为实现系统的安全高效运营提供了科学的理论依据。

一种煤矿井下图像增强算法

程德强, 郑珍, 姜海龙

2015, 41(12): 31-34. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.009

<摘要>(87) <PDF>(4)

摘要:
针对煤矿井下监控图像对比度低、视觉效果差等问题，采用一种基于引导滤波的单尺度Retinex算法进行煤矿井下图像增强。该算法采用具有保边平滑功能的引导滤波进行照度估计，并与原图像进行卷积运算，获得反映自身属性的反射分量，然后针对经反对数变换的反射分量, 采用改进的局部对比度增强方法提高图像暗区的对比度，最后经反对数变换得到增强后的图像。实验结果表明，该算法在对比度提升、细节增强、消噪方面取得了较好的效果。

不对称磁耦合谐振式无线输电系统中继线圈研究

田子建, 杜欣欣, 樊京, 曹阳阳

2015, 41(12): 35-39. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.010

<摘要>(46) <PDF>(4)

摘要:
针对磁耦合谐振式无线输电系统在实际应用中发射线圈与接收线圈难以对称、系统传输效率较低的问题，搭建了发射线圈大、接收线圈小的不对称系统模型，提出在发射线圈和接收线圈间增加中继线圈的方法来提高系统传输效率，并提出一种中继线圈与发射线圈同轴同平面的结构；通过仿真对比了该方法与增加发射线圈匝数方法对系统传输效率的影响，结果表明增加中继线圈的方法能更有效地提高系统传输效率，且体积更小；在实验室环境下搭建了系统实验平台，验证了理论分析和仿真结论的正确性。

基于CSS的井下精确定位服务系统设计

刘晓阳, 何赟

2015, 41(12): 40-44. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.011

<摘要>(45) <PDF>(2)

摘要:
针对目前无线传感器网络定位系统存在定位精确度不高的问题，提出了一种基于CSS的井下精确定位服务系统设计方案, 介绍了该系统的硬件构成、CSS精确定位算法和系统的具体工作过程等。该系统通过基于TDOA的CSS精确定位技术准确地定位终端位置，并通过WCDMA的3G通信模块发送数据到云计算服务平台，以便用户在任何能使用Web浏览器平台的地点获取终端位置信息。仿真实验结果表明，相比其他井下定位系统，该系统可大大提高定位精度，减少定位误差。

煤岩界面自动识别技术发展现状及其趋势

吴婕萍, 李国辉

2015, 41(12): 44-49. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.012

<摘要>(58) <PDF>(4)

摘要:
从识别精度、识别速度、适用范围等出发，分析了煤岩界面自动识别技术常用的特征类型，阐述了各种非接触式和接触式煤岩界面自动识别技术的发展现状、特点以及仍需解决的问题，指出了煤岩界面自动识别技术的发展趋势，为进一步研究提供了新的思路。

煤矿高压供用电设备安全准入测试能力建设探讨

陈钊

2015, 41(12): 50-54. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.013

<摘要>(41) <PDF>(4)

摘要:
介绍了煤矿高压供用电设备的技术现状、安全现状及其安全准入测试能力现状，分析了安全准入测试能力发展存在的主要问题。结合煤矿高压供用电系统安全准入分析验证实验室建设项目，从大容量试验电源、开关电器、变频电传动系统、无功功率补偿和井下电网参数模拟等方面，探讨了高压供用电设备安全准入测试能力建设内容。

矿用电源检验用交流电压阶跃试验装置的研究

王海潮

2015, 41(12): 55-58. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.014

<摘要>(23) <PDF>(1)

摘要:

介绍了一种矿用电源检验用交流电压阶跃试验装置。该装置以触摸屏作为指令输入和电压指示窗口，以Modbus-RTU作为通信方式，用单片机控制交流固态继电器实现不同交流电压之间的阶跃功能。127 V电压等级带载试验结果表明，该装置能够安全、可靠地进行电压阶跃试验，最大带载电流不低于5 A，阶跃时间不超过50 ms。

矿井通风机远程监控系统设计

王春, 许雯娜, 廖映华

2015, 41(12): 58-61. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.015

<摘要>(33) <PDF>(9)

摘要:
针对传统矿井通风机监控系统布线难度大、拓展性差等问题，应用ZigBee无线通信技术设计了通风机远程监控系统。终端节点的传感器将检测信号通过ZigBee无线通信传送到协调器节点，再经过串口分别传送到PLC和监控中心进行处理。仿真结果表明，该系统实现了对通风机电流、电压、风速和风压的实时检测，避免了大量布线，且可靠性高、实时性好。

矿用直流电源板测试及老化系统设计

常利铭

2015, 41(12): 62-64. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.016

<摘要>(58) <PDF>(5)

摘要:
针对矿用直流电源板测试繁琐、老化过程耗时等问题，设计了电源板测试及老化系统。该系统实现了电源板部件的自动化检测，简化了测试及老化流程，提高了电源板生产效率；采用增大输出电流、负载电阻重载的方法将老化周期由6 d缩短至4 d；采用小巧型立体式的柜式结构，大大降低了老化时占用的车间空间。

基于信息融合的煤矿汽车装运管控系统

武徽

2015, 41(12): 64-67. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.017

<摘要>(27) <PDF>(3)

摘要:
针对煤矿汽车装运过程中装车车况多样、部门间流程繁琐、装车生产数据应用横跨多系统等情况，以装车系统数据库为基础，提出了基于信息融合的煤矿汽车装运管控系统，详细介绍了该系统的架构和生产数据信息的融合。实际应用表明，该系统可实时跟踪煤矿汽车装运过程，可实现对汽运车辆的管理、生产数据的传递、配套自动化设备的接入应用等功能，装车效率高。

基于Hough变换的输送带纵向撕裂检测方法

王晓超, 乔铁柱

2015, 41(12): 68-70. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.018

<摘要>(39) <PDF>(7)

摘要:
针对现有输送带纵向撕裂检测方法存在敏感度低、操作不便、非可视化等问题，提出了一种基于Hough变换的输送带纵向撕裂检测方法。该方法使用线光源辅助照射，利用CCD实时采集输送带下表面图像，通过Hough变换提取图像斜率差特征来判断输送带是否发生纵向撕裂。测试结果验证了该方法的有效性。

基于ANSYS Workbench的隔爆壳体目标驱动优化设计

王波, 宋玉彬, 王鑫

2015, 41(12): 70-72. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.019

<摘要>(46) <PDF>(4)

摘要:
为了更加高效地设计具有最优壁厚的煤矿设备隔爆壳体，使用Pro/E三维设计软件建立隔爆壳体的三维参数化模型，设置需要进行优化的变量，应用ANSYS Workbench有限元分析软件对模型进行有限元分析并对变量进行目标驱动优化分析，得出在满足防爆要求和壳体质量最轻情况下的最优壁厚，从而节约了材料，降低了设计成本。

基于一体化综合控制箱的煤矿排水控制系统

蒋伟

2015, 41(12): 73-74. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2015.12.020

<摘要>(46) <PDF>(2)

摘要:
介绍了一种基于一体化综合控制箱的煤矿排水控制系统，给出了系统结构、一体化综合控制箱设计及系统软件设计方案。该系统已在某煤矿应用，结果表明其运行效率高，系统施工和维护强度较小，取得了良好效果。

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2015年第41卷第12期

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