工矿自动化

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王培, 李新春

2009, 35(4): 1-5.

<摘要>(42) <PDF>(5)

摘要:
文章在分析和总结煤矿事故单危险源的分类及特点的基础上,给出了煤矿事故单危险源测算与风险评价的步骤。在煤矿事故单危险源的测算中,需要根据获得的煤矿事故单危险源数据进行危险源辨识,确定单危险源特点,以此选择合适的危险源测算方法及测算思路进行测算,并对测算结果进行评价;在煤矿事故单危险源的风险评价中,需要对煤矿事故单危险源概率及风险概率进行测算,并对煤矿事故单危险源进行损失评估,在此基础上对煤矿事故单危险源进行风险评价,并根据评价结果划分单危险源的危险等级,从而制定相应措施,减小单危险源导致的事故发生概率。

鄂西聚磷区矿产开发多目标遥感监测目视解译技术

彭瑛, 张志, 彭丹, 汪洁, 杨青华

2009, 35(4): 6-9.

<摘要>(44) <PDF>(10)

摘要:
文章以鄂西为研究区域,利用多源遥感影像对鄂西矿产资源开发利用状况、规划执行情况、矿山环境以及环境破坏情况进行监测。在广泛收集研究区域卫星遥感数据及矿权资料等相关非遥感数据的基础上,通过对影像的处理与增强提取多目标信息,并针对矿产资源开发多目标遥感监测中相应的目视解译方法进行了探讨。

基于改进BP神经网络的瓦斯含量预测模型

赵延明

2009, 35(4): 10-13.

<摘要>(46) <PDF>(4)

摘要:
煤层瓦斯含量是矿井安全生产的重要性能指标之一,而常规基于经验和传统数学模型的预测方法难以准确预测煤层瓦斯含量。针对该问题,文章在分析了基于Fletcher-Reeves共轭梯度法的改进BP神经网络模型的基础上,结合煤层瓦斯含量的各种影响因素,建立了一个基于3层改进BP神经网络的瓦斯含量预测模型,并进行了具体的网络训练和预测仿真。结果表明,该瓦斯含量预测模型收敛速度快,预测精度高,可满足实际生产要求。

基于MSF的煤矿井下环境信息危险评价系统的研究

徐蕾, 郑华, 宋强

2009, 35(4): 14-16.

<摘要>(47) <PDF>(4)

摘要:
文章结合煤矿井下环境信息的特征,介绍了一种基于多传感器信息融合(MSF)的煤矿井下环境信息危险评价系统。该系统建立了用于煤矿井下环境信息危险预测的3层误差反向传播神经网络模型,并采用神经网络信息融合算法对样本数据进行了分析和处理。仿真结果表明,该系统能够比较准确地评价煤矿井下环境危险的程度,且具有较好的鲁棒性和泛化能力。

基于模糊PID控制的乳化液液位控制系统的设计

刘实现, 朱华, 王勇, 朱丰沛

2009, 35(4): 17-19.

<摘要>(36) <PDF>(5)

摘要:
针对综采工作面乳化液液位变化具有非线性及时滞性、其数学模型难以建立等问题,文章介绍了一种基于模糊PID控制的乳化液液位控制系统的设计。该系统将模糊控制与传统的PID控制相结合,在实测液位和设定液位相差较大时采用模糊控制,在实测液位和设定液位相差较小时采用PID控制,控制方式灵活,且鲁棒性好、抗干扰能力强。Matlab/Simulink仿真结果表明,该系统响应快、精度高,符合综采工作面乳化液液位的控制要求。

井下NUS的零序功率选线算法的Simulink仿真

庄伟, 公茂法, 钱峰

2009, 35(4): 20-24.

<摘要>(26) <PDF>(4)

摘要:
文章使用Matlab的Simulink工具箱建立了井下NUS单相接地故障的仿真模型,阐述了零序功率选线算法和带有补偿的零序功率选线算法的原理,介绍了基于零序功率选线算法的选线模型的仿真结构,并采用模拟选线装置运行机制的方式对2种选线算法进行了仿真分析。仿真结果表明,零序功率选线算法的选线准确性高,抗干扰能力较强,对故障的反应速度较快,适合作为井下NUS的单相接地故障选线算法。

基于滑模控制的PMSM直接转矩控制系统的研究

王巍, 郭凤仪, 陈鹏

2009, 35(4): 24-28.

<摘要>(48) <PDF>(5)

摘要:
传统的直接转矩控制采用六区间的圆形磁链控制,转矩脉动大,控制性能较差,而且考虑定子电阻压降的影响时,其区间选择存在缺陷。针对以上问题,文章提出了基于十二电压空间矢量的直接转矩控制策略,建立了永磁同步电动机的十二电压空间矢量直接转矩控制系统,制定了相应的开关原则,并采用滑模变结构控制策略设计速度调节器,取代传统的PI调节器,以增强系统的抗干扰和抗参数摄动的鲁棒性。仿真结果表明,该系统的定子磁链和转矩脉动较小,系统动、静态响应良好。

3H桥级联型多电平逆变器的改进SVPWM方法的研究

马志勋, 何凤有, 王冬冬, 邓园

2009, 35(4): 28-31.

<摘要>(46) <PDF>(4)

摘要:
钳位型多电平逆变器和2H桥级联型多电平逆变器电路结构和控制复杂,3H桥级联型多电平逆变器可克服该缺点;五电平逆变器的SVPWM控制方法已经实现,若将其应用于输出更多电平数的逆变器,则计算量非常大,控制困难,而在该控制方法的基础上,通过在电压空间矢量之间采用合适的相移角度,则可方便地实现3H桥级联型多电平逆变器的SVPWM控制。文章以3H桥级联型九电平逆变器为例,采用Matlab仿真验证了该控制方法的可行性和正确性。

基于空间矢量的能量回馈系统控制方法的研究

宋书中, 王浩然, 周秋燕

2009, 35(4): 32-35.

<摘要>(25) <PDF>(5)

摘要:
针对通用变频器无法很好地消除电动机在减速、制动时产生的泵生电压的问题,文章提出了一种变频器能量回馈系统的SVPWM控制方法。该控制方法应用于有源逆变电路,采用基于固定开关频率的SVPWM控制策略,可有效消除泵生电压,实现相位动态跟踪以及电流单位功率因数回馈,并可使通用变频器在四象限运行,具有电压利用率高、动态响应快的特点。仿真结果验证了该控制方法的正确性和有效性。

几种TCP带宽估计算法的分析比较

姜晓燕, 李世银, 张明胜, 杨磊, 秦利波

2009, 35(4): 35-38.

<摘要>(37) <PDF>(4)

摘要:
基于TCP拥塞控制的研究需要,文章介绍并分析比较了TCP Vegas算法、CSFQ算法、TCP Westwood算法、TIBET算法、DFBE算法等几种目前主要的TCP带宽估计算法,并通过OPNET仿真软件对TCP Westwood1算法、TIBET算法和DFBE算法的带宽估计性能进行了仿真比较。仿真结果表明,TIBET算法和DFBE算法估计出的带宽在拥塞控制中具有良好的性能。

EPA的实时性能分析与计算

姜秀柱, 冯东芹, 徐钊

2009, 35(4): 39-43.

<摘要>(89) <PDF>(3)

摘要:
文章在深入分析EPA网络周期数据传输原理的基础上,讨论了周期数据在EPA网络的端到端传输过程及在端点的处理过程中的通信延迟构成,并以一个典型的微网段构成的EPA网络为例,对EPA网络的周期数据通信延迟进行了定量计算,从而得出EPA网络所能达到的实时性指标,并指出了改善EPA网络实时性能的措施。

无线传感器网络拓扑控制算法研究进展

朱晓颖, 刘晓文, 胡明

2009, 35(4): 43-45.

<摘要>(52) <PDF>(3)

摘要:
对于无线传感器网络而言,拓扑控制是一个基本问题,对网络性能的影响很大,其目标是用最小的能量维持网络拓扑。文章较为详细地介绍了现有的无线传感器网络拓扑控制算法,并分析了各种控制算法的优缺点,探讨了拓扑控制算法今后的重点研究方向。

动态无线传感器网络中的移动节点定位机制研究

李兴春

2009, 35(4): 46-49.

<摘要>(42) <PDF>(3)

摘要:
为了提高动态无线传感器网络在目标跟踪、入侵检测、姿态检测、环境监控等应用中的准确性,文章提出了一种移动节点的定位机制,运用概率栅格方案确定移动节点在监测区域的概率分布,由带权重的离散采样集估计出考察时刻移动节点的概率分布,并通过统计实验方法完成移动节点的自定位。该定位机制无需对无线传感器网络的先验知识和节点移动方向进行假设,利用低密度的锚节点即可得到较高的定位精度,能够有效地利用移动节点的移动性,降低不确定性因素的影响。仿真实验结果验证了该定位机制的有效性。

轧管机主机头运动稳定性分析及其模糊优化

安峰, 史丽晨, 宋家辉

2009, 35(4): 49-51.

<摘要>(39) <PDF>(2)

摘要:
为提高轧管机主机头运动稳定性,改善钢管的轧制质量,文章对轧管机主机头的反复运动作了运动学和动力学分析,推导了其运动加速度的解析表达式,并以此为基础建立了模糊优化数学模型。通过对该模型的求解分析,得出了杆件长度对轧管机主机头运动稳定性的影响结论,为全面分析及设计轧管机主机头的运动稳定性提供了可行方案。

基于蒙特卡洛方法的瓦斯测值分析模型

王红刚, 吴奉亮, 常心坦

2009, 35(4): 52-55.

<摘要>(36) <PDF>(2)

摘要:
针对矿井瓦斯检测系统无法获得所有巷道瓦斯数据、所得瓦斯数据具有一定非客观性以及瓦斯历史数据无法得到充分分析和利用的问题,文章提出了一种基于蒙特卡洛方法的瓦斯测值分析模型。该模型依据矿井通风网络的拓扑结构,生成各巷道瓦斯测点的上游区域,并通过分析各测点上游区域的瓦斯流入测点的历史检测数据,计算出每条巷道的瓦斯涌出历史规律,然后采用蒙特卡罗方法对其进行大样本的随机取样,得到全矿井瓦斯涌出客观规律,并在此基础上采用全系统流量平衡算法,得到全矿井瓦斯浓度统计规律。该模型在瓦斯数据处理方面首次提供了一种根据已知的历史数据生成未知"准历史数据"的方法。实际应用表明,利用该模型对矿井瓦斯历史数据进行分析,可得到无测点巷道的瓦斯"准历史数据",且所得的瓦斯涌出规律和瓦斯浓度规律比历史数据更具有客观性。

冻结监测中分布式光纤测温系统的研究

赵玉明, 李长忠

2009, 35(4): 55-58.

<摘要>(56) <PDF>(3)

摘要:
文章根据冻结工程信息化施工的要求,将分布测量理论和光纤传感技术引入到冻结监测中,并结合某矿井冻结工程的实际情况,对分布式光纤测温系统的工作原理、性能指标温度解调方案进行了详细的分析与研究,成功设计出一套满足冻结施工要求的分布式光纤测温系统。该系统依据光时域反射技术和后向拉曼散射温度效应实现温度测量,提高了测量精度和稳定性,降低了系统成本。室内实验及现场试验验证了该系统的测量精度性与可靠性,为冻结温度监测提供了一种新的监测手段。

移动视频技术在井下机车运输监控系统中的应用

李晶, 李玉良, 张发启

2009, 35(4): 59-61.

<摘要>(37) <PDF>(3)

摘要:
文章简要介绍了传统的信集闭系统的硬件结构和软件实现,在此基础上提出了在井下机车运输监控系统中应用移动视频技术的方案以及实现方法。改进后的机车运输监控系统能够实时地显示机车运行状况,增加了系统的可靠性。此外,该系统具有视频回放功能,对于事故救援工作的开展起到了一定的辅助作用。现场实际应用表明,该系统视频图象清晰,运行效果良好。

基于AHP-FCE的煤矿安全评价系统的研究

李金明, 李润, 齐尚龙

2009, 35(4): 61-64.

<摘要>(29) <PDF>(2)

摘要:
安全评价是煤矿安全管理系统的重要内容。文章结合层次分析法(AHP)和模糊综合评价(FCE)的基本理论,提出了一种新的基于AHP-FCE的煤矿安全评价系统。该系统针对煤矿安全评价因子建立层次结构模型,采用层次分析法构建比较矩阵,将成对比较矩阵的特征向量作为安全评价的权重,并采用模糊综合评价法对每个评价因子进行综合评价,从而确定评价因子的影响力排序。实例计算结果表明,基于AHP-FCE的煤矿安全评价系统操作简便,通用性好,计算结果较为准确和稳定。

基于嵌入式系统的矿用组合开关控制系统的设计

朱成杰, 欧阳名三, 高俊岭

2009, 35(4): 65-68.

<摘要>(32) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了一种矿用组合开关控制系统的设计,给出了系统软、硬件结构及工作方式,详细介绍了系统软件和上位机管理系统的设计。该控制系统基于嵌入式技术和工业以太网技术,可实现井下开关运行监控、故障保护、网络通信、运行参数及状态显示等功能。试运行结果表明,该系统稳定可靠,可满足矿用组合开关的控制要求。

一种基于IGBT高压变频调速系统的设计

朱玉琴, 郑晓东, 廖晓纬, 韩芳

2009, 35(4): 68-71.

<摘要>(32) <PDF>(3)

摘要:
针对普通变频调速系统无法直接对煤矿大容量的中、高压电动机进行变频调速的问题,文章介绍了一种"高-高"直接变频调速系统的设计,给出了系统结构及工作原理,详细介绍了整流电路和逆变电路的设计及仿真,并分析了系统设计中的关键技术。该系统结构简单,成本低,体积小,操作简便。实际应用表明,该系统能够有效地节省能源,可靠性高、响应速度快、控制灵活、输出谐波小,具有很强的现场实用性和适应性。

入场汽车煤智能采样控制系统的设计

崔亚量, 崔金玲, 武海燕, 杨庆祥

2009, 35(4): 72-77.

<摘要>(42) <PDF>(2)

摘要:
针对入场汽车煤人工采样方式劳动强度大、单纯的人为操作机械采样装置很难控制入场煤弄虚作假等问题,文章介绍了一套入场汽车煤智能采样控制系统的设计。该系统由车厢定位选点子系统、采样点坐标转换子系统、现场控制子系统、数据库子系统和通信子系统组成,采用数字图象处理技术和改进的模糊边缘检测算法实现车厢自动定位选点,采样点坐标经转换处理后,由PLC完成现场自动采样控制。实际应用表明,该系统精度高,可靠性好,操作简便,能满足实际需要。

基于Vague集相似度量的矿井通风机故障诊断方法的研究

凌六一, 黄友锐

2009, 35(4): 77-80.

<摘要>(61) <PDF>(4)

摘要:
针对矿井通风机故障特征与故障类别之间关系的复杂性和不确定性,文章提出了一种基于Vague集相似度量的矿井通风机故障诊断方法,将故障类型与故障特征向量之间的关系以及采样得到的故障特征向量用Vague集表示,通过计算并比较故障知识Vague集与故障样本Vague集之间的相似度量得到故障诊断结果。应用实例表明,应用该诊断方法对矿井通风机进行故障诊断的结果与实际情况相符,具有一定的合理性。

基于DSP和LabVIEW的高压真空断路器机械特性在线监测系统的研制

赵洋, 刘汉宇, 曾庆军, 邱一新

2009, 35(4): 81-85.

<摘要>(67) <PDF>(3)

摘要:
文章提出了一种基于DSP和LabVIEW的高压真空断路器机械特性在线监测系统的设计方案。该系统的下位机数据采集系统以DSP为核心,通过传感器、信号调理电路等完成对高压真空断路器机械特性参数、分合闸电流信号和振动信号的采集,可实现就地显示及通过CAN总线将数据传送至上位机进行分析、显示;上位机管理系统以LabVIEW为开发平台,利用其图形显示功能和与Matlab通信功能实现了对测量数据的显示、分析及处理。现场测试结果表明,该系统运行稳定,准确性较好。

主通风机高压(3.3kV)变频调速及监控系统的设计

陈继莹

2009, 35(4): 85-86.

<摘要>(28) <PDF>(3)

摘要:
针对东欢坨矿业分公司原主通风机的通风量无法满足生产要求的问题,文章介绍了一种主通风机高压(3.3 kV)变频调速及监控系统的设计方案,给出了系统设计思路、组成及其功能。该系统具有主通风机的变频驱动、实时监控、工频与变频切换、保护及实时显示功能,操作简便,大大提高了矿井通风安全的可靠性,且节约了大量的电能。

带式输送机液压自动拉紧装置的设计

于卉, 于岩, 盛涛, 宋连凯

2009, 35(4): 87-90.

<摘要>(24) <PDF>(4)

摘要:
文章在分析常见的带式输送机拉紧装置优缺点的基础上,设计了ZYL型液压自动拉紧装置,详细介绍了装置的结构组成、工作原理及特点。该自动拉紧装置采用液压技术,将拉紧油压转换为活塞杆的轴向移动,带动拉紧小车纵向移动以改变拉紧行程,拉紧行程的改变又转换为带式输送机拉紧滚筒的移动,从而改变输送带的张力,保证了输送带与拉紧滚筒间所必需的摩擦力;设置了电控箱控制液压拉紧装置的运行,可实现就地控制和远程控制。实际应用表明,该液压自动拉紧装置运行稳定、性能可靠、维护调整方便,可满足带式输送机各种运行工况的需要。

带式输送机张紧装置的发展及应用

丁正凡

2009, 35(4): 90-91.

<摘要>(40) <PDF>(4)

摘要:
文章介绍了带式输送机张紧装置的发展阶段,简要分析了每个阶段中典型的张紧装置的结构特点及优缺点,并结合铁煤集团带式输送机张紧装置的应用情况,介绍了液压自动张紧装置的工作原理。实际应用结果表明,该液压自动张紧装置可根据带式输送机的张力需要任意调节拉紧力,实现张紧力恒定,性能稳定可靠,有效保护了输送机,且节约了大量的电能。

半移动式破碎站控制系统的设计

孟如, 王传琦, 吴晓春, 张伟芹, 张建

2009, 35(4): 92-94.

<摘要>(34) <PDF>(7)

摘要:
文章介绍了一种应用于露天煤矿的半移动式破碎站控制系统的设计,详细介绍了该控制系统的结构和控制方式,并给出了其I/O配置和控制流程。该系统以PLC为主控制器,通过上位机实施监控,并对参控设备设置了就地箱。实际运行表明,该控制系统性能稳定、可靠,有效保证了破碎站系统正常运行,为露天煤矿的破碎-运输系统提供了一种新的解决途径。

采空区瓦斯分布规律及瓦斯抽采方法的研究

沈广辉, 樊艳虹, 樊斌, 杜冰

2009, 35(4): 95-96.

<摘要>(47) <PDF>(8)

摘要:
采空区瓦斯涌出是矿井瓦斯涌出的重要组成部分,文章详细描述了生产采空区和密闭采空区的瓦斯分布规律及其抽采方式,并结合平煤集团九矿采空区瓦斯抽采的实际情况,介绍了顶板走向钻孔抽采和采空区埋管抽采等采空区瓦斯抽采方法的应用。

基于GIS的矿井水文地质的空间分析及预测系统的设计

刘惠德, 张颖, 赵任栋, 赵新卓

2009, 35(4): 97-99.

<摘要>(43) <PDF>(4)

摘要:
文章结合矿井水文地质的空间特性,介绍了一种运用地理信息系统技术设计开发的矿井水文地质信息系统的设计。该系统以Supermap Objects为平台,将Supermap Objects技术、组件式开发技术、数据库技术和C#.NET编程语言进行集成,实现了矿井水文地质中数据的管理、数据的空间分析和预测等功能,对指导矿井生产和矿井灾害的防治具有十分重要的意义。

基于PLC的固液两相流泵控制系统的设计

张静, 许良琼

2009, 35(4): 99-102.

<摘要>(29) <PDF>(4)

摘要:
针对固液两相流泵运行时由于料浆过多或过少引起输送系统无法正常工作的问题,文章介绍了一种基于PLC的固液两相流泵控制系统的设计,详细介绍了系统软、硬件设计。该系统利用液位传感器检测原料槽和储料槽的液位信息,PLC根据该信息控制固液两相流泵的启停,并可进行光电报警。仿真结果表明了该控制系统的正确性和有效性。现场实际应用也验证了其稳定性和可靠性。

基于PC104的煤巷瓦斯数据采集系统的设计

郭堂瑞, 陈松立, 王琳, 季海涛

2009, 35(4): 102-104.

<摘要>(49) <PDF>(2)

摘要:
文章介绍了一种基于PC104嵌入式计算机的煤巷瓦斯数据采集系统的设计,给出了系统工作原理及总体设计,详细介绍了信号调理板的电路设计和系统软件设计。实际应用表明,该系统对瓦斯数据的测量误差小,运行稳定可靠,可应用于煤巷瓦斯突出预测系统。

兴隆庄煤矿选煤厂器材管理系统的设计和关键技术分析

庄立运, 于国防, 贾栋清

2009, 35(4): 104-107.

<摘要>(33) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了应用MS Access和MS SQL Server开发的兖矿集团兴隆庄煤矿选煤厂器材管理系统,并就系统的关键技术进行了阐述。实际运行结果表明,该系统运行稳定,效果良好。

智能协议转换器的设计

陈红, 史丽萍, 郭燕, 高杨, 温泉

2009, 35(4): 107-109.

<摘要>(32) <PDF>(3)

摘要:
针对工业控制系统中一些智能设备因通信协议不同而无法通信的问题,文章以上位机与Modbus智能设备通信为例,介绍了一种将RS232协议转换为Modbus协议的智能协议转换器的设计,详细介绍了该协议转换器的硬件设计及软件实现。实验结果表明,该智能协议转换器数据处理速度快,能够有效地实现Modbus设备与上位机之间的通信。

基于LabVIEW的LNB自动测试站控制板的设计

陆毅, 陆旭明

2009, 35(4): 109-112.

<摘要>(28) <PDF>(2)

摘要:
低噪声降频放大器LNB的性能直接关系到整个网络的质量,因此,对其性能的测试极其重要。文章介绍了一种基于LabVIEW的LNB自动测试站控制板的设计。该控制板以8255芯片为控制核心,通过检测传感器信号控制待测LNB的位置移动和信号切换,并以LabVIEW为开发平台编写控制板驱动程序,同时模拟返回的定位结束信号。试运行结果表明,该控制板能够实现待测LNB的定位及信号切换,且能够实时显示待测LNB的定位情况

矿井局部通风监控系统的设计

郭庆凯

2009, 35(4): 112-114.

<摘要>(39) <PDF>(5)

摘要:
文章介绍了韩沟煤矿局部通风监控系统的结构组成、硬件设计及通信实现过程。该系统采用三层网络结构,选用PLC控制以及OPC技术实现通信。实际应用表明,该系统能对掘进巷道通风情况和各设备运行情况进行监控,实时显示各设备性能参数和监测数据,并能实现系统远程控制,有效减少了井下局部通风故障,保障了矿井安全生产。

基于动态数据交换技术的模拟屏显示控制

贾敏智, 孟浩, 杨春霞

2009, 35(4): 114-115.

<摘要>(57) <PDF>(3)

摘要:
为了使模拟屏实时动态地显示现场数据,文章介绍了一种模拟屏显示控制的方法。该方法采用动态数据交换技术实现组态王与VB应用程序之间的数据交换,并根据模拟屏的通信协议发送相应帧到串口以驱动模拟屏。实际应用表明,该方法可有效地驱动模拟屏显示。

水泥生产过程控制系统的研究

谢庆华

2009, 35(4): 116-117.

<摘要>(71) <PDF>(10)

摘要:
文章根据工程设计的实际应用经验,简要分析了PLC系统、DCS系统及FCS系统的优缺点以及在水泥工业生产过程控制系统中的不同应用,总结了不同控制系统的选型原则,并给出了一个典型的水泥生产过程控制系统的设计实例。