工矿自动化

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王勤贤, 李红雷, 杨兆建

2010, 36(8): 1-4.

<摘要>(45) <PDF>(7)

摘要:
针对传统的提升机钢丝绳张力振波法手感测量结果不准确的问题，提出了采用传感器代替手感测量振波周期，并选测第二个振波周期为张力计算依据的方案，详细介绍了基于传感器和单片机的多绳摩擦提升机钢丝绳张力测试系统的硬件、软件设计。基于传感器和单片机的多绳摩擦提升机钢丝绳张力测试系统既克服了人为因素的影响，提高了张力测量结果的准确性，又保留了振波法测量方便的优点。

新型低功耗红外数据采集器的设计与实现

王成义, 郭秀梅, 丛晓燕

2010, 36(8): 4-7.

<摘要>(48) <PDF>(5)

摘要:
提出了一种适用于煤矿井下的新型低功耗红外数据采集器的设计方案，详细阐述了该数据采集器的工作原理、硬件电路设计、软件设计及低功耗工作方式等。该采集器选用低功耗的微控制器、液晶显示器及电源管理芯片，成功地降低了整体功耗,延长了电池的使用寿命。实验结果表明，在待机状态下，整机工作电流不大于44　μA。

薄煤层液压支架喷雾系统的设计

王悦勇, 魏栋梁, 田家宝, 薛仁龙

2010, 36(8): 8-10.

<摘要>(73) <PDF>(8)

摘要:
详细介绍了薄煤层液压支架喷雾系统的喷雾方法、工作原理、系统组成及特点等。该液压支架喷雾系统采用高压射流喷雾的方法，能够有效地控制回采工作面薄煤层液压支架周围的粉尘；将喷雾装置放在顶梁里面，节省了空间，有效解决了喷雾装置占用行人通道和通风断面的问题；充分利用电液控制器的优势，自动化程度高。

基于RS485的风光柴互补发电监控系统的设计

王兴贵, 张会波, 徐贵生, 伊世明

2010, 36(8): 10-13.

<摘要>(63) <PDF>(6)

摘要:
根据风光柴互补发电系统的运行特点，设计了一种基于RS485的风光柴互补发电监控系统,阐述了该监控系统的工作原理,详细介绍了监控系统通信部分和软件的设计。该监控系统以单片机为风光柴互补发电系统的信息采集核心，PC机作为监控系统上位机，实现了数据的处理、采集和存储功能。实际应用表明，该监控系统安全可靠、控制方便，可扩展性强。

XMP3型低压抽屉式开关柜在选煤厂中的应用与改进

高宇, 周国宾, 楚峰

2010, 36(8): 13-15.

<摘要>(46) <PDF>(5)

摘要:
介绍了XMP3型低压抽屉式开关柜结构和主要技术特点；针对其在使用中存在的问题，提出了在设计和制造中应采取的措施，解决了该开关柜在选煤厂应用中的实际问题。

矿井提升机集中智能化控制系统的设计

李天平, 张伟, 李猛, 周雨松

2010, 36(8): 16-18.

<摘要>(61) <PDF>(7)

摘要:
针对矿山企业提升机控制的现状，提出了一种基于Profibus现场总线、工业以太网的矿井提升机集中智能化控制系统的设计方案，详细介绍了控制系统的研究内容及系统控制层网络、管理层网络、视频监控网络的设计。实际应用表明，该控制系统实现了现场提升机系统的自动启动、加速、减速、停车功能，减少了劳动力数量，实现了现场提升机系统的无人值守，提高了工作效率，增强了系统的安全性。

脉冲激光测距高精度计时系统的设计

纪荣祎, 赵长明, 任学成, 曹旭

2010, 36(8): 18-22.

<摘要>(40) <PDF>(5)

摘要:
提出了一种应用于脉冲激光测距的高精度计时系统的设计方案，重点介绍了系统的硬件组成和控制程序设计。该计时系统以16位微控制器芯片MSP430F149为硬件基础，使用基于延迟线原理的专用计时芯片TDC-GP2作精密计时，实现了对时间间隔的精密计时和对计时数据的提取、显示和保存功能。由时间间隔测量实验结果可知，该系统的计时精度可达100 ps，可实现厘米级精度且高重频的脉冲激光测距，具有广阔的应用前景。

基于红外传输的无线测温系统的设计

史丽萍, 陈志杰, 侯运生, 靳慧

2010, 36(8): 23-25.

<摘要>(54) <PDF>(5)

摘要:
针对变电所高压开关柜存在因空间结构狭小，且每相母线对地和不同相之间存在高电压而无法进行人工巡查测温等问题，提出了一种基于红外传输的无线测温系统的设计方案, 介绍了红外传输模块的组成及工作原理，阐述了无线测温系统的硬件组成及监控计算机监控软件的设计。该系统将传感器安装在被测物体表面，在线测量测温点温度后，通过红外传输方式将温度数据发送到安装在开关柜柜门表面的温度采集器中，温度采集器将其传送到监控计算机处理，当所测温度超过预设报警值时，系统自动报警，提醒工作人员及时采取适当的措施。该系统很好地解决了变电所开关柜在线监测温度难的问题，具有一定的应用前景。

悬臂掘进机自动导向和定位技术探索

田原

2010, 36(8): 26-29.

<摘要>(41) <PDF>(6)

摘要:
介绍了掘进机自动导向和定位技术，分析和比较了基于全站仪、陀螺仪、电子罗盘、激光导向仪和视觉检测等的掘进机自动导向和定位技术的原理和特点，得出了如下结论：（1）基于陀螺仪和电子罗盘的自动导向和定位技术可实现自主导航，其它方法则需要给定参考坐标系；（2）以倾角仪作为俯仰角和横滚角检测传感器的装备技术更适合于水平巷道导向；（3）以巷道指向激光为参照系的方法更易于同煤矿现有自动导向和定位方式相结合。

煤矿供电监控系统及其发展趋势

樊荣

2010, 36(8): 30-34.

<摘要>(30) <PDF>(5)

摘要:
分析了现有煤矿供电监控系统的一般性结构及各类供电监控系统在结构上的差异，较为详细地阐述了煤矿供电监控系统的功能和作用, 从系统结构、软硬件和系统功能等几个方面探讨了煤矿供电监控系统的发展趋势。该文对促进煤矿供电监控技术的发展具有一定的作用。

浅析基建矿井综合自动化项目的实施管理

刘相军, 汤俊, 谭长森

2010, 36(8): 34-36.

<摘要>(47) <PDF>(3)

摘要:
简要分析了基建矿井的现状及其对矿井综合自动化项目实施的影响，并提出了相应的对策，取得了良好的效果。

基于三角模糊数的矿山作业人员安全生产综合素质的分析

李春辉, 陈日辉, 吕力行, 苏恒瑜

2010, 36(8): 37-40.

<摘要>(44) <PDF>(6)

摘要:
介绍了三角模糊数的基本理论与方法,建立了基于三角模糊数的矿山作业人员安全生产综合素质的评价指标体系;应用该评价指标体系定量综合地评价矿山作业人员安全生产综合素质,得出矿山作业人员安全生产综合素质评价指标中各因素的相对权重大小为W′1>W′4>W′7>W′6>W′5>W′2>W′3,即安全责任心和作业纠错技能是体现矿山作业人员安全生产综合素质最为重要的指标。该方法克服了层次分析法的局限性,符合人的认识模糊性,能有效降低个人的主观片面性,提高了评价指标权重的可信度。

基于分段线性方法的瓦斯浓度时间序列模式表示

许徽, 张剑英, 陈娟, 赵志凯

2010, 36(8): 41-44.

<摘要>(45) <PDF>(3)

摘要:
指出直接采用原始瓦斯浓度时间序列进行短期浓度预测、相似性查询、时间序列分类和聚类等数据挖掘工作不但效率低下,而且会影响时间序列数据挖掘的准确性和可靠性;提出了一种采用分段线性方法的时间序列模式表示方法。采用分段线性表示方法对瓦斯浓度时间序列进行模式表示后可换来较小的存储和计算代价,只保留了时间序列的主要形态,去除了细节干扰,更能反映出时间序列的自身特征,有利于提高数据挖掘的效率和准确性。

基于DBSCAN算法的煤矿瓦斯监测信息聚类分析方法研究

王丹丹, 付华, 徐耀松

2010, 36(8): 45-48.

<摘要>(50) <PDF>(2)

摘要:
基于煤矿瓦斯监测系统在煤炭生产过程中的监测信息数据库,提出了采用基于DBSCAN算法的聚类分析方法挖掘瓦斯事故信息特征的方案;指出了DBSCAN算法在实际应用中的不足,提出了基于数据划分思想改进DBSCAN算法的方案,介绍了具体的改进方法;应用基于改进DBSCAN算法的聚类分析方法对瓦斯监测信息进行聚类分析、特征提取,结果表明该方法行之有效;最后指出了该方法进一步的研究方向。

永磁直驱风电机组的建模与仿真

马威, 包广清

2010, 36(8): 49-53.

<摘要>(39) <PDF>(3)

摘要:
针对永磁直驱风力发电机组建立了包括风力机、传动系统、永磁同步发电机、变流器各部分的数学模型;根据最大风能跟踪原理,提出了发电机侧和电网侧变流器的控制策略;在Matlab/Simulink仿真环境下建立了永磁直驱风电机组的仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况进行了仿真。仿真结果验证了所提出控制策略的正确性和模型的合理性。

基于LabVIEW的矿井提升机健康诊断研究

张祥明, 王新

2010, 36(8): 53-55.

<摘要>(55) <PDF>(3)

摘要:
结合虚拟仪器技术与提升机健康诊断技术,研究了一种基于LabVIEW的矿井提升机健康诊断的方法。该方法利用LabVIEW可实现对提升机振动烈度较大的测点信号的采集和存储,且可对信号进行时域分析、幅度谱分析,从而实现了提升机的健康诊断。具体的应用测试验证了该方法的实用性与高效性。

基于小波包能量熵的电能质量扰动识别

李宁, 任子晖, 刘伟伟, 王巍

2010, 36(8): 56-61.

<摘要>(50) <PDF>(5)

摘要:
提出了一种基于小波包能量熵的电能质量扰动识别方法。该方法对仿真的扰动电压信号进行4层小波包分解,提取小波包能量熵特征向量,利用主分量分析法提取电压信号的小波包特征向量并输入到概率神经网络(PNN)进行扰动识别,实现了扰动样本的最优压缩,简化了扰动分类中神经网络分类器的结构,提高了神经网络扰动识别的速度和精度。仿真结果表明,该方法具有良好的扰动识别能力。

煤矿高压电网对地电容电流实用计算方法的研究

赵让民, 高庆华, 孙方, 刘冲

2010, 36(8): 61-64.

<摘要>(59) <PDF>(3)

摘要:
介绍了一种煤矿高压电网对地电容电流的计算方法,给出了实例计算。运用该方法对多个煤矿的电网进行了计算分析,计算值与测量结果大致吻合,验证了该计算方法基本符合实际,且简单、准确,是一种较好的实用精确计算方法。

基于单周控制的新型串并联混合型滤波器的研究

宋世贤, 汪玉凤, 李健, 高仕龙

2010, 36(8): 65-67.

<摘要>(27) <PDF>(3)

摘要:
基于单周控制技术无需检测谐波电流、无需误差综合、在一个周期内自动消除稳态和瞬态误差等特点,设计了基于单周控制的新型串并联混合型滤波器。该滤波器是在有源滤波器与无源滤波器先串联、再并入电网的基础上,在耦合变压器的二次侧并联基波串联谐振电路,以整个电路单位功率因数为控制目标,整个电路简单,易实现。PSIM仿真证明了该滤波器的有效性与可行性。

基于固定开关频率控制策略的三相PWM整流器的建模与仿真

汪显博, 卜文绍, 丁喆, 单栋梁

2010, 36(8): 68-72.

<摘要>(52) <PDF>(14)

摘要:
介绍了三相PWM整流器的数学模型,分析了固定开关频率控制策略的原理,同时利用电压电流双闭环构建了PWM整流器控制结构,并在Matlab软件中对固定开关频率控制策略进行了仿真。通过直流侧电压和交流侧电流波形验证了固定开关频率控制策略的可行性。最后分析了PWM整流器关键参数的设置对交流侧输入电流谐波含量的影响,给出了一个较为合理的滤波电感参数。

永磁同步电动机矢量控制系统的仿真研究

董圣英

2010, 36(8): 73-77.

<摘要>(27) <PDF>(3)

摘要:
分析了电压空间矢量脉宽调制原理和算法,建立了一种基于SVPWM的永磁同步电动机矢量控制系统的仿真模型,给出了各子模块的具体设计方案;对积分斜率法产生三角波的方法进行了改进。仿真和实验结果证明了所建模型的正确性和系统的可行性,为分析和设计PMSM控制系统提供了有效的手段和工具。

新型滤波器在动态电压恢复器中的应用研究

郝晓弘, 房善新, 陈伟

2010, 36(8): 77-81.

<摘要>(57) <PDF>(3)

摘要:
在分析目前应用较多的电压峰值检测法、傅里叶变换法、小波变换法、d-q变换法和pqr瞬时功率法等电压暂降检测方法的基础上,提出了基于瞬时无功功率理论的动态电压恢复器检测算法;针对传统的一个ButterWorth低通滤波器存在实时性差的问题,设计了采用一个带阻滤波器和一个高截止频率ButterWorth低通滤波器串联而成的新型滤波器。Matlab/Simulink仿真结果表明,该新型滤波器能够在保证精度的基础上将检测时间缩短到约1/3个基波周期,提高了电压暂降检测的实时性。

基于滑模控制的三相四线制电力有源滤波器

张明光, 侯志军, 刘淼

2010, 36(8): 81-84.

<摘要>(54) <PDF>(3)

摘要:
建立了采用四桥臂逆变器为主电路的三相四线制电力有源滤波器的数学模型。该电力有源滤波器基于滑模的控制策略,采用指数趋近律的方法以减少抖动的影响。Matlab仿真结果表明,基于滑模控制策略的三相四线制电力有源滤波器具有很好的谐波抑制性能。

模型偏差控制在有源功率因数校正中的应用

苏丕朝, 马小平, 安凤栓, 焦晓宇

2010, 36(8): 85-88.

<摘要>(49) <PDF>(3)

摘要:
在有源功率因数校正(APFC)控制系统中引入模型偏差控制思想,采用模型偏差控制方法消除APFC系统在实际应用中的抖振问题,根据APFC状态方程得到PWM信号的占空比,并以单相Boost-APFC为例进行了Matlab仿真。仿真结果表明,采用模型偏差控制的APFC控制系统校正效果好,超调小,响应时间短。

基于双变量六脉波交-交变频器的变压变频控制方法研究

杜少通, 高庆华

2010, 36(8): 89-91.

<摘要>(34) <PDF>(3)

摘要:
介绍了双变量控制基本原理,阐述了变压变频在双变量六脉波交-交变频器全范围调速系统中的应用;分析了传统变压变频的缺点,提出了采用对称余弦法对双变量六脉波交-交变频器的波形进行对称性改造的方法。仿真结果验证了双变量六脉波交-交变频器变压变频控制新方法的有效性。

基于ARM的矿用本安型工业控制机的设计

祝国源

2010, 36(8): 92-95.

<摘要>(42) <PDF>(4)

摘要:
针对基于单片机开发的监控装置存在人机界面差、通信接口少等缺点,提出了基于ARM技术的矿用本安型控制机的设计方案,详细介绍了该控制机的硬件、软件设计及接口扩展方法。实际应用表明,该控制机稳定可靠,人机界面友好。

通风安全动态分析系统研究

祝兴平, 杜平, 高睿

2010, 36(8): 95-97.

<摘要>(66) <PDF>(6)

摘要:
针对现有矿井通风管理软件存在图形显示单一、无法实现网络信息传输处理、操作复杂、数据输入繁琐等缺点,提出了一种矿井通风安全动态分析系统软件的设计方案,介绍了该系统的结构组成、功能架构和系统原理。该系统集远程实时监测监控、数据采集、安全预警和决策分析为一体,以煤矿通风瓦斯安全分析、监控系统联机分析以及日常报表、图纸、文档管理为基础资料,可预测大到全矿、小到具体巷道的通风瓦斯涌出分布及波动规律,提高了矿井安全预警能力和事故防范能力。

Ad Hoc网络应用于煤矿应急救援通信的研究

苟怡

2010, 36(8): 98-101.

<摘要>(28) <PDF>(5)

摘要:
分析了煤矿应急救援的特点和Ad Hoc网络的特点,提出了一种基于Ad Hoc网络的井下应急救援无线通信系统的模型及需要解决的关键技术问题。该系统采用IEEE 802.11 DCF协议作为Ad Hoc网络MAC层协议,可实现煤矿井下救灾现场实时环境参数、视频、语音的传输功能。

高压防爆开关综合保护器设计及抗干扰研究

宋红卫, 陈和权

2010, 36(8): 102-105.

<摘要>(52) <PDF>(9)

摘要:
针对早期的高压防爆开关保护器存在难以精确整定保护定值和保护延时、保护实时性较差等问题,设计了一种智能高压防爆开关综合保护器;阐述了该保护器的组成及工作原理,详细介绍了保护器的硬件和软件设计,分析和研究了保护器在应用过程中出现的抗干扰问题,提出了有效的抗干扰措施。实际应用表明,该保护器动作正常,抗干扰性能较好。

OPC Server在KJ95N型煤矿综合监控系统中的应用

王勇, 宁祎

2010, 36(8): 105-106.

<摘要>(80) <PDF>(3)

摘要:
针对KJ95N型煤矿综合监控系统采用文件方式为不同系统集成厂家提供数据所存在的实时性差、开发性差、稳定性差、冗余数据多等问题,提出了采用OPC Server方式为异构系统提供数据的方案;介绍了OPC Server的基本原理及其在KJ95N型煤矿综合监控系统中的具体实现,并给出了应用中需要注意的事项。实际应用表明,KJ95N型煤矿综合监控系统在增加OPC Server功能后,为其接入到矿井综合自动化系统提供了统一的接口,也为其融入煤矿信息系统提供了更好的解决方案。

煤矿井下防爆视频监控系统的设计

宫贵家, 黄金波, 王德伟

2010, 36(8): 107-109.

<摘要>(60) <PDF>(5)

摘要:
介绍了煤矿井下防爆视频监控系统的发展,分析了目前煤矿井下防爆视频监控系统存在的问题,设计了一种煤矿井下防爆视频监控系统。该系统综合了计算机技术、IP视频技术、视频数据的压缩及解压处理技术、互联网应用技术,实现了基于TCP/IP的点对点、点对多点、多点对多点等远程视频实时编码组播(广播)和监控、远程控制摄像机和云台的功能,提高了煤矿井下视频监控的效率。

基于CAN总线的煤矿井下通信节点的设计

袁小平, 邓恒淹, 岳敏

2010, 36(8): 110-113.

<摘要>(50) <PDF>(3)

摘要:
提出了一种基于CAN总线的煤矿井下通信节点的设计方案,分析了在煤矿井下利用CAN总线建立节点的设计思想,详细介绍了CAN总线节点的硬件和软件设计,并以3个CAN总线节点相互通信为例,给出了相关程序的设计。实验调试结果表明,该方案合理可行,实现了3个节点两两之间的互发互收。

绞车信号采集误差分析与补偿

刘勇军, 张新锋

2010, 36(8): 113-114.

<摘要>(56) <PDF>(3)

摘要:
新型绞车通常利用旋转编码器脉冲产生的频率和个数与绞车箕斗运动的速度和位置成正比的关系来测量箕斗的实际速度和位置。但如果考虑到提升机钢丝绳本身的直径和滚筒的长度,该比例关系就不成立,而且随着井深的增加,误差会越来越大。文章分析了钢丝绳直径和滚筒长度对绞车箕斗速度和位置测量精度的影响,并提出了误差补偿的数学模型。利用该模型进行计算可以减小误差,提高检测精度。

交流高压真空断路器永磁机构控制器的设计

周立, 冯洪仁

2010, 36(8): 115-117.

<摘要>(64) <PDF>(3)

摘要:
针对现有的永磁操动机构真空断路器控制电路采用2个直流接触器切换储能电容对分、合闸线圈供电存在控制时间不准确、分散性大、难以与高压综合保护器联动、功耗多、成本高等问题,提出了一种交流高压真空断路器双稳态永磁机构控制器的设计方案,详细介绍了该控制器的硬件电路和软件设计。该控制器具有完整的永磁机构控制单元,可实现合闸、分闸、闭锁以及欠压延时、欠压保护等功能,并为远程通信提供技术基础,在断路器技术参数范围内可保证安全、可靠运行,并可在额定参数范围内进行频繁操作。

OPC在煤矿生产中的应用研究

邹孝付, 马小平, 焦晓宇

2010, 36(8): 117-120.

<摘要>(42) <PDF>(5)

摘要:
针对煤矿生产中多种现场总线间的"信息孤岛"问题,提出了基于OPC技术的解决方案:(1)基于VB的OPC客户端访问MCGS的设计,该方案以MCGS作为OPC服务器,负责与现场设备的信息交换,同时为远程的OPC客户端(简易监控软件)提供底层的实时数据信息;(2)基于OPC技术的多现场总线集成的设计,通过OPC标准接口,1个OPC服务器(MCGS)可以与多个远程的OPC客户端通信,减少了MCGS组态软件的使用,节省了成本。

数字密码锁在煤矿开关检修中的应用

刘为民

2010, 36(8): 120-121.

<摘要>(50) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的煤矿电气开关停电检修闭锁一般采用机械闭锁方式,存在闭锁不可靠和随意打开机械闭锁误送电等问题,提出了一种与矿用开关保护器融合在一起的检修数字密码锁设计方案,介绍了该数字密码锁的原理、软件设计及实现。该数字密码锁已应用在装有PIR系列数字保护器的矿用防爆开关中,成功地解决了煤矿电气检修过程中存在的安全隐患,为煤矿供电安全、电气检修操作安全、减少人身触电事故的发生提供了较好的解决办法。

消弧消谐装置在中性点不接地供电系统中的应用

孙建锋

2010, 36(8): 122-125.

<摘要>(50) <PDF>(3)

摘要:
简要分析了弧光接地过电压的危害,介绍了消弧消谐装置的工作原理,以实例分析了在煤矿中性点不接地供电系统中大量重复使用消弧消谐装置的危害,得出了在一个供电系统中同一变压器同一电压等级的各母线段只要使用1台消弧消谐装置就能快速将间歇性电弧接地转变为稳定的金属性接地,从而达到保护系统目的的结论。

煤矿瓦斯远程自动监管信息系统的设计与应用

郑芳菲

2010, 36(8): 125-127.

<摘要>(47) <PDF>(4)

摘要:
针对现有煤矿瓦斯监管系统不具有自动分析报警和预警功能的问题,提出了一种煤矿瓦斯远程自动监管信息系统的设计方案,详细介绍了系统结构组成、基本功能设计及其在某煤炭集团的应用情况。该系统基于煤矿局域网,集自动化、信息、计算机、网络、通信技术于一体,可对煤矿瓦斯超限进行自动分级报警和预警、自动统计报警次数及原因,实现了无人值守,提高了整个安全生产监控的智能化水平。

不锈钢多向扰流强化换热管在凝汽器改造中的应用

李国峰

2010, 36(8): 127-129.

<摘要>(52) <PDF>(3)

摘要:
针对岱庄煤矿热电厂凝汽器铜管在实际使用中会出现结垢、易腐蚀泄漏、降低汽轮机组真空度、影响锅炉水质等弊端,在比较凝汽器钢管与不锈钢管特性的基础上,提出了一种采用不锈钢多向扰流强化换热管替代铜管的改造方案;阐述了汽轮机组凝汽器的传热热阻特点,分析了影响凝汽器传热效果的主要因素。该改造方案的实施提高了凝汽器的换热效率,提高了凝汽器排气真空值。

基于PIC单片机的智能循迹小车设计

金立, 贾存良, 王梅, 刘恩鹏

2010, 36(8): 129-132.

<摘要>(70) <PDF>(11)

摘要:
介绍了一种基于PIC单片机的智能循迹小车的硬件和软件设计。该智能循迹小车以PIC16F877A单片机为主控芯片,采用单光束红外光电传感器RPR221作为检测元件、恒压恒流桥式驱动芯片L298N作为小车驱动芯片,使小车能按预定的轨道稳定地行驶,能正确地识别路径、避障,速度和路程的显示较准确,具有一定的抗干扰能力。

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2010年第36卷第8期

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