工矿自动化

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郭军

2010, 36(1): 1-5.

<摘要>(78) <PDF>(10)

摘要:
在分析阐述3DGIS技术的发展与现状及数字矿山基础信息的产生、内容、获取、层次划分、使用途径的基础上,提出了以基于3DGIS技术的数字矿山应用框架为核心内容的数字矿山基础信息平台的架构思想,简要介绍了基于3DGIS技术的数字矿山基础信息平台的产品构成和主要功能,并以应用开发案例说明了基于数字矿山基础信息平台进行专业应用二次开发的方法。

煤矿井下监控分站在线性能检测装置的设计

汪学明, 徐娟, 张立斌, 汪丛笑

2010, 36(1): 6-8.

<摘要>(48) <PDF>(7)

摘要:
提出并设计了一种煤矿井下监控分站在线性能检测装置,详细介绍了该装置的结构组成、系统设计及设计中的关键问题。该检测装置可与不同厂家生产的监控分站灵活配接,能够实现对监控分站各种性能指标的在线检测与分析功能,有效保障了煤矿安全监控系统运行的可靠性。

应用手持无线移动终端实现对煤矿井下的断电控制

周盼东

2010, 36(1): 8-12.

<摘要>(40) <PDF>(6)

摘要:
文章介绍了目前煤矿井下断电控制的现状,阐述了通过手持无线移动终端实现对井下交互断电控制的网络技术架构和断电控制工作原理,给出了手持无线移动终端交互控制系统的主要测试界面实例和主要测试性能,并讨论了需要紧急下达无线断电指令的几种灾害范围。应用手持无线移动终端实现对煤矿井下的断电控制,可突破时空限制,及时动态地掌握煤矿井下灾害异变及灾害涉及的范围,及时下达和执行井下的无线断电控制指令,从而切断井下供电电源,有效防止井下事故发生和灾害的扩大。

光纤直放站在煤矿井下CDMA无线通信系统中的应用

孟玮, 徐盛龙

2010, 36(1): 12-14.

<摘要>(53) <PDF>(5)

摘要:
煤矿井下巷道总体呈带状分布,巷道距离远,如采用地面传统的架设无线电通信基站的方式则成本太高,覆盖也较难完善。文章以KT28型矿用CDMA多功能无线通信系统为例,介绍了光纤直放站在矿用CDMA无线通信系统中应用的工作原理及具体实施方案。应用结果表明,光纤直放站能够较经济地解决煤矿井下巷道网络覆盖的问题,且通信质量较好。

现场总线本安型防爆系统在煤矿自动化系统中应用的可行性分析

汪淳, 王琦, 于超龙

2010, 36(1): 14-16.

<摘要>(58) <PDF>(5)

摘要:
介绍了现场总线本安型防爆系统在石化领域及煤炭生产自动化系统中的应用现状,提出了现场总线本安型防爆系统在我国煤炭生产自动化系统应用中存在的问题,指出现场总线本安型防爆系统应用于我国煤炭生产自动化和通信系统中是可行的,但需制定适合我国煤炭生产的现场总线协议标准,认证方式应由系统认证方式转变成参量认证方式。

矿井网络平台中数字光端机的设计研究

孙辉, 谢子殿, 金珠鹏

2010, 36(1): 17-21.

<摘要>(66) <PDF>(5)

摘要:
为解决现行矿井监控系统网络布线成本过高、资源配置浪费的问题,文章介绍了以数字光端机为核心技术的基于B/S模式的矿井网络平台架构,给出了基于CPLD的数字光端机硬件设计方案,并采用MaxpusⅡ对视频/音频和数据信号的双向数据传输进行仿真。仿真结果表明,该矿用数字光端机的设计方案复用时隙分配清晰,无报文交叠或丢失情况发生,满足"三网合一"的传输设计要求。

一种煤矿电能质量控制装置谐波检测算法的仿真及实现

于广彬, 李太峰, 汪玉凤

2010, 36(1): 21-25.

<摘要>(59) <PDF>(5)

摘要:
为满足煤矿电网动态补偿谐波时需要准确、实时检测出谐波电流的要求,提出了一种基于坐标变换的离散傅立叶变换滑窗迭代电力谐波检测算法。该算法能够实时准确地检测出谐波参考指令电流,提高了系统的实时性、抗干扰性及检测谐波的同步性,而且具有计算量小、应用灵活、易于工程实现等特点。理论分析、仿真及DSP实现结果表明,该算法能够准确、可靠、实时地提取谐波指令电流,检测谐波效果理想。

一种矿用红外瓦斯传感器的检测模型

李一男, 刘永平, 王汝琳

2010, 36(1): 25-28.

<摘要>(59) <PDF>(6)

摘要:
建立了一种矿用红外瓦斯传感器的检测模型,通过计算及曲线拟合的方法得到瓦斯浓度与红外瓦斯传感器输出电压的关系,并对该检测模型进行了反演实验。实验结果表明,该检测模型的测量精度满足现场要求。

一种改进的小波算法在矿井漏电保护系统选线中的应用

郭瑞, 吴琼

2010, 36(1): 29-32.

<摘要>(40) <PDF>(5)

摘要:
分析了目前常见的用于矿井漏电保护系统的各种选线理论的优缺点;针对基于小波算法的矿井漏电故障暂态信号选线方法中存在的暂态信号不易捕捉、实时检测较困难的问题,提出了一种基于自适应滤波器技术的改进型小波算法。该改进型算法可有效滤除干扰噪声,轻松获取故障线路零序电流的有用信息。仿真实验结果验证了该算法的有效性。

基于ANSYS的构造应力场条件下实体巷道锚杆支护模拟研究

王润生, 康志强, 周瑞龙, 于洋, 郭建文

2010, 36(1): 32-36.

<摘要>(64) <PDF>(6)

摘要:
在ANSYS大型有限元软件基础上开发了巷道锚杆辅助设计软件ANSYSBOLT;在该软件环境下,根据某工作面煤岩层的物理参数,建立了构造应力场条件下的实体巷道锚杆支护模型,并按照不同的埋藏深度、锚杆支护结构和预紧力条件,经软件分析计算,得出了实体巷道围岩应力及位移分布情况,进而分析了不同埋藏深度、锚杆支护和预紧力条件对巷道顶底板稳定性的影响,最终根据分析结果得出了可行的锚杆支护方案。现场试验结果验证了上述方法的可行性和有效性。

基于Matlab的纵轴式掘进机截割头切削过程的模拟研究

史秀宝, 卢米奇, 曹志娟

2010, 36(1): 37-39.

<摘要>(49) <PDF>(3)

摘要:
介绍了理论截槽以及切屑图的绘制原理,使用Matlab编程实现了截割头切削过程的模拟,画出了切屑图,并给出了每一个截齿在不同工况下的切屑面积和偏载荷系数。应用该程序可快速判断截齿排列在给定的截割参数下是否合理,为截齿排列的设计和检验提供了手段。

无速度传感器直接转矩控制系统仿真研究

姬宣德, 薛亚宾, 辛伊波

2010, 36(1): 39-43.

<摘要>(82) <PDF>(3)

摘要:
在直接转矩控制系统中,采用传统的纯积分器(U-I模型)作为磁链观测器存在低速时定子磁链难以准确观测的问题,采用速度传感器测量转速存在增加系统的复杂性、降低系统可靠性和鲁棒性并增加系统成本和维护要求的问题。文章提出了利用闭环磁链观测器取代传统的纯积分器来观测定子磁链、依据模型参考自适应理论(MRAS)构造速度观测器来实现速度估计的方法。应用该方法,在Matlab仿真工具中构建了异步电动机无速度传感器直接转矩控制系统的仿真模型,仿真结果证明了该方法的合理性和有效性。

基于高频注入法的永磁同步电动机无传感器矢量控制

叶生文, 谷善茂, 李广超, 方静欢

2010, 36(1): 44-47.

<摘要>(44) <PDF>(3)

摘要:
提出了一种在零速或是低速时无传感器的永磁同步电动机矢量控制方法。该方法基于永磁同步电动机的凸极效应原理,在两相旋转坐标系中注入高频信号来获取无传感器矢量控制时所需转子的精确位置和转速,并在此基础上给出了永磁同步电动机无传感器矢量控制系统。仿真结果表明,该方法能够准确估计转子位置和速度,满足矢量控制的需要。

基于EKF的PMSM无传感器控制系统研究

陈兆荣, 张辉, 张倩倩, 鱼瑞文, 李文斐

2010, 36(1): 47-51.

<摘要>(59) <PDF>(5)

摘要:
文章分析了永磁同步电动机(PMSM)在d-q坐标系下的数学模型及其矢量控制原理,提出了一种将扩展卡尔曼滤波(EKF)原理应用于PMSM无传感器控制系统的方法,即在α-β和d-q坐标系下对PMSM的非线性方程进行线性化处理,利用EKF算法对PMSM的转子位置和转速进行实时在线估计,以满足实时控制要求。Matlab/Simulink仿真及dSPACE硬件平台实验结果表明,基于EKF的PMSM无传感器控制系统运行稳定,超调小,动、静态性能良好。

基于层次分析法的尾矿库安全标准化评价系统

袁梅, 张义平, 王作强

2010, 36(1): 52-55.

<摘要>(69) <PDF>(3)

摘要:
为了合理地评价尾矿库的安全标准化等级,参考有关的法律法规、技术标准和规范,提出了采用9个一级指标和38个二级指标来评价尾矿库的安全性、采用层次分析法确定各级指标权重值的尾矿库安全标准化评价系统。实际应用结果表明,该系统能更真实、客观地反映尾矿库的安全标准化实际。

基于模糊综合评价的矿山作业人员安全生产综合素质分析

李春辉, 陈日辉, 苏恒瑜

2010, 36(1): 56-58.

<摘要>(41) <PDF>(4)

摘要:
采用模糊综合评价方法对矿山作业人员的安全生产综合素质进行分析,并应用层次分析法的原理确定各因素的权重。针对一个实例的评价结果表明,该方法简单易行,可操作性和实用性较强,能够合理反映出矿山作业人员的安全生产综合素质。

新型SMITH预估控制算法在主汽温控制系统中的应用研究

白雄怀, 王文兰

2010, 36(1): 58-60.

<摘要>(58) <PDF>(3)

摘要:
大机组汽温控制对象具有大延时、大惯性的特性,采用常规和简单的控制方式难以取得满意效果。文章介绍了一种应用新型SMITH预估控制算法调节火电厂主汽温控制系统的设计方案,阐述了新型SMITH预估控制算法的原理、系统控制策略及结构,并在软件环境下对该系统与采用传统SMITH预估控制算法的控制系统进行了仿真比较。仿真结果表明,基于新型SMITH预估控制算法的主汽温控制系统能够克服大滞后、大惯性的系统特性,具有较强的抗内、外干扰和对象变化适应能力。

矿用自动风门技术的发展及其分析比较

吴海卫, 张宜明, 吴征艳, 蒋曙光, 王兰云, 王杰

2010, 36(1): 61-65.

<摘要>(51) <PDF>(6)

摘要:
文章从控制系统、信号检测方式以及机械传动机构3个方面介绍了矿用自动风门技术的发展及应用现状,分析了目前较为常见的矿用自动风门的工作原理,并比较了其各自的优缺点,最后介绍了一种新型的隔爆兼本安型风门控制器。

一种基于CAN总线的煤矿数字化扩音电话系统的设计

丁恩杰, 苗曙光, 朱微维, 赵正芳, 李彦玮

2010, 36(1): 66-69.

<摘要>(80) <PDF>(5)

摘要:
文章分析了现有的煤矿调度电话系统的弊端,介绍了一种基于凌阳SPCE061A单片机和CAN总线的矿用扩音电话系统的设计方案。该系统利用凌阳音频压缩编码算法库(SACM-LIB)实现对语音数据在1024 kbit/s范围内的压缩编码,从而得到适合在CAN总线中传输的中低速率的语音数据;对于接收到的语音数据,利用语音解码算法,实时解码后送入功放模块,驱动扬声器播放。测试结果表明,该系统稳定可靠,传输距离远,语音质量高,为解决现有煤矿语音通信系统实时性不足的问题提供了一种新的解决方案。

基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计

魏宁, 尹洪胜, 刘秀荣, 华钢

2010, 36(1): 70-73.

<摘要>(48) <PDF>(3)

摘要:
为了满足煤矿瓦斯监测的需要,开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯,避免了普通传感器需进行A/D转换的复杂性,提高了测量精度;采用无线传感器网络,克服了有线传感器网络的局限性,避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。文章详细介绍了系统的硬件和软件设计,并给出了测试结果。

基于nRF24L01的无线温度采集控制系统的设计

付聪, 付慧生, 李益青

2010, 36(1): 73-75.

<摘要>(34) <PDF>(3)

摘要:
介绍了一种基于nRF24L01的无线温度采集控制系统的设计方案,阐述了系统体系结构及软、硬件设计。该系统在硬件上采用低功耗单片机ATmega16和2.4 GHz无线射频芯片nRF24L01设计,抗干扰能力强、可靠性高;在软件上采用时间片轮转法进行任务调度,实时性好、功耗低。测试结果表明,该系统控制方便、测量精度高、测温范围宽,能够可靠地实现温度的采集控制和无线数据的传输。

矿用无线传感器网络节点的设计

严春, 娄华平

2010, 36(1): 76-78.

<摘要>(56) <PDF>(5)

摘要:
针对目前煤矿井下大多数传感器的有线传输方式带来的布线繁琐、信号对线路的依赖性强、安装布设维护成本较大等问题,介绍了一种矿用无线传感器网络节点的设计方案,对该节点的各部分组成、路由传输问题以及节点的时间同步技术等作了系统的阐述。

基于SNMP的分布式煤矿安全监管系统的设计

彭鹏, 华钢

2010, 36(1): 78-80.

<摘要>(28) <PDF>(3)

摘要:
为使分布式煤矿安全监管系统稳定可靠地运行,方便系统管理和故障快速定位,提出了一种基于SNMP的分布式煤矿安全监管系统的设计方案,详细介绍了对系统运行状态实施监控及信息传输的具体实现技术。实际测试结果表明,该系统能够安全、稳定地实现信息集成及其运行状态的监控等功能。

新版KJ95N型安全监控软件系统应用架构浅析

霍峰, 童敏明, 张卫国

2010, 36(1): 81-82.

<摘要>(23) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了新版KJ95N型安全监控软件系统的整体应用架构及其特点,总结了常用的2种软件系统表现方式——B/S(瘦客户端)和C/S(胖客户端)的优缺点,并对SmartClient(智能客户端)的特点进行了概括总结。

基于B/S结构的嵌入式网络视频监控系统的研究与应用

徐晓菊

2010, 36(1): 83-85.

<摘要>(44) <PDF>(3)

摘要:
提出了一种基于B/S结构的嵌入式网络视频监控系统,详细介绍了该系统的总体结构及软、硬件设计。该系统采用最新技术的IP监控方式,采用Web浏览器方式,组网方便,扩展性强,硬件部分以高性能的DM642 DSP为核心,具有较高的稳定性和实时性。实际应用表明,该系统实时性强,运行稳定。

一种矿井主排水智能监控系统的设计探讨

徐守坤, 刘丽莎, 石林, 马正华

2010, 36(1): 85-88.

<摘要>(75) <PDF>(5)

摘要:
探讨了一种新型的矿井主排水智能监控系统的设计,介绍了系统工作原理、关键技术及具体设计方案。除具备一般监控系统的功能外,该矿井主排水智能监控系统采用基于动态超限水位的方法控制水泵的启动,并将警情所在现场的图片信息发送给责任者;将基本功能封装为Web服务,可在局域网和广域网范围内实现对现场信息的快速查看。

基于人工智能控制的井下排水系统

李文华, 李涛, 杨旭

2010, 36(1): 88-90.

<摘要>(60) <PDF>(9)

摘要:
通过对人工智能常用技术的分析,介绍了一种基于人工智能控制的煤矿井下排水系统的软件及结构设计。该系统通过检测水仓水位和其它参数,控制水泵轮流工作与适时启动备用泵,合理调度水泵运行,且具有故障报警功能,大大降低了工人的劳动强度,提高了设备的利用率;系统扩展性较强,能够满足多种不同的现场需要。

基于模糊PID控制器的空压机恒压供气系统的设计

何凤有, 鲍卫宁, 汤瑒, 刘西超

2010, 36(1): 91-93.

<摘要>(46) <PDF>(3)

摘要:
针对空压机供气系统具有大滞后特性及系统稳定性差的问题,介绍了一种基于模糊PID控制器的空压机恒压供气系统的设计。该系统中的模糊PID控制器结合了传统PID控制与模糊控制技术,可完成整个系统的参数自动调整,最终实现系统恒压供气的目的。实际运行结果表明,该系统能根据供气设备及环境的变化做出最优控制,有效提高了整个系统的可靠性、稳定性、动态响应速度及节能效果等。

基于双CPU的井下分布式地音监测系统的设计

袁保锋, 张申, 顾峰

2010, 36(1): 93-95.

<摘要>(50) <PDF>(3)

摘要:
针对现有矿井分布式地音监测系统仅由单片机处理大量数据而导致实时性差的问题,文章介绍了一种基于双CPU的井下分布式地音监测系统的设计方案。该系统由PC主机和多个分机组成,主机和分机之间采用主从式通信方式,且分机采用单片机和DSP的双CPU设计方案,充分利用了单片机的外围接口控制能力和DSP的数据处理能力,有效提高了系统的实时性。

煤炭粉尘监控系统的设计

荣蓉

2010, 36(1): 96-98.

<摘要>(85) <PDF>(3)

摘要:
介绍了一种用于煤炭企业的粉尘监控系统的设计方案,阐述了该系统的硬件设计及软件工作流程、数据表设计及系统软件功能。该系统采用粉尘传感器和单片机技术,可对煤矿井下粉尘浓度进行实时监测及控制。实际应用表明,该系统运行效果良好。

煤矿矸石山绞车用SRM调速系统的设计

惠鸿忠, 楚晓华

2010, 36(1): 98-101.

<摘要>(41) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的煤矿矸石绞车绕线式异步电动机转子回路串电阻调速方式存在的调速不连续、能耗大、技术落后等问题,文章介绍了一种煤矿矸石山绞车用开关磁阻电动机调速系统的设计方案,给出了系统的组成、工作原理和特点,详细介绍了系统的硬件电路和控制软件的设计。仿真结果表明,该系统调速性能良好,运行稳定可靠。

矿井胶带机变频调速系统的设计

杨岸

2010, 36(1): 101-102.

<摘要>(52) <PDF>(13)

摘要:
介绍了一种矿井胶带机变频调速系统的结构设计、变频器的选型计算、控制策略的具体实现及系统功能。实际运行表明,该系统控制的胶带机启动转矩大、电流冲击小、启动速度平稳、功率因数及运行效率高,大大降低了设备的维护量,节电效果明显。

一种胶带自动调偏装置的设计

陈同军

2010, 36(1): 103-104.

<摘要>(62) <PDF>(3)

摘要:
针对枣矿集团滨湖煤矿胶带输送机经常发生胶带跑偏而影响正常生产的问题,文章介绍了一种胶带自动调偏装置的设计方案及其日常维护中应注意的事项。该装置利用安装在胶带机架两端的微型油泵作为自动调偏的动力,胶带跑偏时磨擦两端的托轮,从而带动油泵转动,油泵输出的高压油推动调偏油缸,带动胶带调偏架,从而将胶带调整到正确位置,达到自动调偏的目的。实际应用表明,该装置能够大大减少胶带跑偏现象,效果良好。

长运距可伸缩带式输送机的设计

陈红, 李秀云

2010, 36(1): 104-105.

<摘要>(21) <PDF>(5)

摘要:
针对黄陵煤矿的地质和环境条件,介绍了3 000 m长运距可伸缩带式输送机的设计方案,详细介绍了该带式输送机主要结构的改进措施。实际应用结果表明,该长运距可伸缩带式输送机运行稳定可靠,效果良好。

JYB-5×1.40型运输绞车安全制动器的改造

丁正凡, 杨起

2010, 36(1): 106-108.

<摘要>(70) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了JYB-5×1.40型运输绞车安全制动器的改造方案,解决了运输绞车安全制动器和工作制动器合用同一副闸带带来的弊端。现场实际应用结果表明,改造后的JYB-5×1.40型运输绞车安全制动器的制动及运行效果良好,提高了该设备在井下使用的安全性和可靠性。

矿井提升机TKD电控系统的改造

陈子春, 刘向昕

2010, 36(1): 108-110.

<摘要>(49) <PDF>(4)

摘要:
文章介绍了针对荆各庄矿JKM2.8×4单滚筒多绳摩擦式提升机的TKD电控系统的改造方案。改造后的提升机电控系统用PLC取代继电器-接触器构成的逻辑控制装置,用高压真空换向器开关柜取代动作频繁的高压空气换向器,用可控硅取代大容量的交流低压空气接触器实现无触点控制切换转子回路电阻的切换,加装了低频制动装置,实现了提升机较完善的控制、安全保护及联锁功能和完善的综合后备保护功能等。实际运行表明,改造后的矿井提升机电控系统工作可靠,各种性能稳定,控制精度高。

基于ARM的空中机器人飞行控制系统的设计

曲晓雷, 曹云峰

2010, 36(1): 111-114.

<摘要>(46) <PDF>(3)

摘要:
提出了一种基于ARM9内核的嵌入式处理器S3C2440的空中机器人飞行控制系统的设计方案,详细介绍了系统的硬件结构组成及基于嵌入式Linux操作系统的飞行控制软件设计,并描述了软件的功能划分和控制策略的实现。该飞行控制系统使空中机器人具备遥控遥测、指令处理、姿态控制飞行和自主导航等功能,成本低、性能高。

矿用双控制器馈电开关的设计

李东

2010, 36(1): 114-116.

<摘要>(68) <PDF>(4)

摘要:
文章介绍了一种基于双控制器的矿用馈电开关的设计方案。该馈电开关采用单片机和DSP双控制器设计,实现了数据采集处理和故障判断功能的分离,大大提高了运行速度和智能化水平,还具有过载、缺相保护、短路保护、不平衡保护、漏电闭锁保护、漏电保护和选择性漏电保护功能。测试结果表明,该馈电开关性能稳定,运行速度快,精度较高。

基于CANOPEN总线的双小车门式起重机电气控制系统的设计

胡爱锋

2010, 36(1): 117-120.

<摘要>(49) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了基于CANOPEN总线的双小车门式起重机电气控制系统的设计方案,详细介绍了系统组成及工作原理、数据通信设计、系统主要功能及实现方式等。该系统可实现运行机构控制、2台小车同步运行、大车纠偏、故障报警等辅助功能。现场试运行结果表明,该系统的应用降低了电气系统的故障率,缩短了维修时间。

矿用低压成套控制柜的非标结构设计

薛善兰, 蔡冬霞

2010, 36(1): 120-122.

<摘要>(41) <PDF>(3)

摘要:
从铭牌设计、标志设计、控制柜选型、控制柜结构设计、控制柜颜色设计、控制柜内部元器件安装设计及外形尺寸设计等方面,介绍了矿用低压成套控制柜的非标结构设计方法和要点。

基于PLC的矿用智能低压馈电开关选择性漏电保护系统

李翠兰, 李萍, 罗明, 吕志强

2010, 36(1): 122-124.

<摘要>(48) <PDF>(5)

摘要:
文章阐述了基于零序电流方向的选择性漏电保护原理,介绍了一种基于PLC的矿用智能低压馈电开关选择性漏电保护系统的软、硬件设计方案。实际应用表明,该系统能够可靠、快速地实现选择性漏电保护,且具有较强的抗干扰能力。

基于CAN总线的高精度数字压力变送器的设计

石静, 杨小英