工矿自动化

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孙继平

2011, 37(1): 1-4.

<摘要>(53) <PDF>(14)

摘要:
分析了2005—2009年全国重特大瓦斯爆炸事故的火源，得出了由电气火源引爆瓦斯事故最多且达48.1%的结论，并分析了矿用电气设备的安全性能，提出了矿用电气设备的使用场所及安全要求：（1）煤矿监控、通信、控制、信号等弱电系统和设备应优选本质安全型电气设备，设备之间传输的信号必须是本质安全型信号；（2）大功率电气设备应优选隔爆型电气设备，隔爆型电气设备宜将接线腔与主腔分腔布置；（3）当瓦斯浓度达到爆炸浓度时严禁开关特殊型矿灯；（4）低瓦斯矿井井底车场等非爆炸性环境宜选用矿用防爆型电气设备；（5）煤与瓦斯突出矿井严禁使用架线电机车和矿用一般型电气设备；（6）井下电气设备的欠压保护和失压保护应有延时措施，减少局部通风机停电次数；（7）井下排水设备宜选用大功率潜水泵；（8）开关等电气设备应设置在全风压进风处，若不能满足，必须设置甲烷传感器，并具备甲烷超限断电闭锁功能。文章对提高煤矿电气安全性、避免或减少瓦斯爆炸和淹井等事故发生具有指导作用。

基于软交换平台的矿用调度通信业务系统的研究与实现

顾俊, 霍振龙, 徐茜亮, 王维

2011, 37(1): 5-9.

<摘要>(48) <PDF>(6)

摘要:
针对煤矿井下语音通信对调度功能的特定要求，分析了VoIP语音通信软交换技术，提出了在软交换平台中实现矿用调度通信业务的方法，并介绍了一种采用FreeSWITCH开发的基于软交换平台的矿用调度通信业务系统的设计方案。该系统可提供呼叫、监听、插话、夺话、强拆、组呼、单听、听说、添加/删除临时成员、设置/取消主席、录音等调度通信业务功能，可扩展性强，并可根据井下用户数量选择服务器硬件。测试结果验证了该系统的可行性，为煤矿井下调度通信业务平台提供了一种实用方案。

多层DEM建模及其在地层可视化中的应用研究

魏永勇

2011, 37(1): 9-12.

<摘要>(46) <PDF>(4)

摘要:
提出了一种以可视化语言IDL作为建模工具实现多层地层三维可视化的方法。该方法基本思路：（1）获取地层状况数据，对该数据进行插值分析，以规则或不规则栅格网表示地层面，形成单层DEM。（2）按照单层DEM形成方法对每个地层面进行插值或拟合，得到不同地层的三维空间分布情况。如果地层中没有断层，将各个相邻层面上的栅格网一一连接，建立拓扑关系，即可获得地层实体模型。如果地层相交，需对交叉区域进行采样点检测或高程判断，确定交叉区域所属范围，在此基础上再建立三维地层模型。（3）构造体数据，利用多层DEM对体数据分层赋值，并用不同属性标记各地层，这样就实现了地质空间的显示。测试结果表明，该方法具有一定的实用性。

基于DSP的采煤机滚动轴承振动检测系统设计

陈峤鹰, 林杭, 相纪峰

2011, 37(1): 13-15.

<摘要>(33) <PDF>(7)

摘要:
简述了采煤机滚动轴承振动的数学模型和电涡流式振动位移传感器的结构及基本工作原理，提出了一种以TMS320F2812为核心控制器、电涡流式振动位移传感器为前端信号采集部分的采煤机滚动轴承振动检测系统，并给出了系统硬件设计和软件流程。井下测试结果表明，该系统可靠性高、实时性强。

矿井低压真空馈电开关智能综合保护器的硬件设计

槐利

2011, 37(1): 16-18.

<摘要>(46) <PDF>(5)

摘要:
介绍了一种基于数字信号控制器的矿井低压真空馈电开关智能综合保护器的硬件设计，阐述了在该智能综合保护器硬件设计过程中的技术创新点，包括选用dsPIC30F6014A数字信号控制器、设计了负电压产生电路和备用电源、增加了液晶背光控制电路、增加了瓦斯频率输入部分。该智能综合保护器采用4层电路板结构以减小尺寸和提高抗干扰能力，并采用外部接线端子排接线结构，便于在井下更换。测试结果验证了该智能综合保护器的可行性。

一种电池供电的采煤机启动预警电路设计

安美珍, 钱江泳, 陈虎, 邱锦波

2011, 37(1): 19-22.

<摘要>(44) <PDF>(5)

摘要:
介绍了一种电池供电的采煤机启动预警电路的软、硬件设计方案，电路调试方法，调试过程中出现的问题及优化方法。该电路采用12 V充电电池作为系统电源，由MSP430F149单片机控制采煤机机身上电的预警过程，并且实时监控电池电量；如果单片机检测到的电池电压低于程序预设的低电压阈值，则驱动LED发出闪烁提醒信号，提醒用户给系统电池充电；整个电路在不用时处于低功耗模式，以延长使用时间。经过调试及优化，该电路程序运行正确，静态功耗仅为0.2 mA，满足低功耗设计要求。

井下电缆在线故障选线及定位方法研究

孙全才, 金林

2011, 37(1): 23-27.

<摘要>(30) <PDF>(6)

摘要:
针对煤矿井下供电系统发生单相接地故障时故障点位置难以确定、现有离线测距方法测距精度低的问题，分析了井下电缆供电系统单相接地故障特征，提出了一种煤矿井下电缆在线故障选线及定位方法。该方法利用供电系统单相接地故障时暂态零序无功功率在选线频带内的极性选出故障线路，利用有些频带的暂态高频信号与故障距离成一定映射关系的特点，将不同条件下发生故障时得到的系统母线零序电压和线路零序电流作为输入样本对小波神经网络进行故障测距训练，从而实现故障定位。Simulink仿真结果验证了该方法的有效性和精确性。

OLTC对静态电压稳定极限影响的研究

段俊东, 朱闪闪

2011, 37(1): 28-31.

<摘要>(51) <PDF>(4)

摘要:
针对OLTC动作和负荷动态特性引起的电压稳定现象复杂且不容易把握的问题，利用Pmax-φ、Vcr-φ曲线分析研究了OLTC变比调整对静态电压稳定极限的影响以及OLTC调整时对应的临界变比，即OLTC连续增大变比时，Pmax-φ、Vcr-φ曲线将逐渐上移；OLTC连续减小变比时，Pmax-φ、Vcr-φ曲线将逐渐下移；在OLTC变比调整过程中，其调整幅度不能超出临界变比确定的调整区域。算例仿真结果表明，利用Pmax-φ、Vcr-φ曲线能很好地阐述OLTC调整对静态电压稳定极限的影响。

基于ZigBee协议的煤矿瓦斯和温湿度监测节点设计

雷霖, 董华莉

2011, 37(1): 32-34.

<摘要>(56) <PDF>(4)

摘要:
介绍了一种基于ZigBee协议、以CC2430为核心的煤矿瓦斯和温湿度监测节点的软、硬件设计方案。该节点采用瓦斯传感器LXK-3和温湿度传感器SHT11来采集煤矿瓦斯浓度和温湿度信息，经CC2430内嵌的8051微控制器进行相关数据处理后，利用CC2430的数据收发功能实现了节点之间基于ZigBee协议的无线通信。测试结果表明，该节点数据传输准确性高。

煤层完整取芯技术与影响因素研究

张建军, 蒋承林, 吴爱军

2011, 37(1): 35-37.

<摘要>(39) <PDF>(5)

摘要:
针对石门和井筒揭煤过程中只能上行取芯、不能下行取芯的技术难题，采用双管单转取芯器对山西某矿井筒和潞安集团李村煤矿石门巷道进行了取芯试验，总结出下行取芯失败的主要影响因素是钻孔中残留的水；通过采取钻孔注浆堵水、水泵抽水和全程打钻压风排渣等措施，排出了钻孔内的残留水，从而成功实现了煤层的完整取芯；指出成功取芯的标志是取芯器在煤层钻进过程中有大量的干屑煤从孔内喷出。

新型双馈风力发电机有功功率平滑控制策略研究

王晓兰, 张树鑫

2011, 37(1): 38-43.

<摘要>(48) <PDF>(3)

摘要:
针对由于风能的不确定性、风力发电机的大惯性以及风力发电系统的响应延迟性等造成的风力发电机输出有功功率在一定范围内有波动的问题，提出了一种新型双馈风力发电机有功功率平滑控制策略。该控制策略在全风速范围内采用变浆与变速协调控制策略，并在其基础上增加了一个有功功率误差控制环节，将转子电压辅助控制指令值作为反馈量加入原来的转子电压控制指令值，通过控制SPWM脉冲发生器来实现风力发电机定子输出有功功率的平滑控制。Matlab/Simulink仿真结果表明，与传统有功功率控制策略相比，该新型有功功率平滑控制策略有效抑制了双馈风力发电机输出有功功率的波动。

基于SPI协议的音频流解码系统的研究与设计

徐博, 郭秋敏

2011, 37(1): 44-49.

<摘要>(46) <PDF>(5)

摘要:
介绍了SPI通信协议，提出了一种采用ARM控制器LPC2368与VS1003语音处理芯片的音频流解码系统的设计方案，详细介绍了系统架构、SCI与SDI传输原理以及系统软件关键代码的设计。通过初始化调试与正弦波测试，该系统能够较好地实现音频模拟信号的播放功能。

白云鄂博铁矿东矿边坡稳定性研究

张飞, 李默然, 周连春, 孙宝雷, 曹华

2011, 37(1): 50-52.

<摘要>(48) <PDF>(4)

摘要:
针对白云鄂博铁矿东矿C区边坡产生的3处不稳定滑体，结合现场工程地质勘察和岩石力学试验，采用理正岩土分析软件5.5版及加拿大岩质边坡稳定性分析计算软件SLIDE5.0对削坡、锚索加固、注浆的二次加固措施进行了分析计算，通过计算得到的安全系数来综合判断该二次加固措施的有效性。分析计算结果表明，通过削坡、锚索加固、注浆的加固措施，可以使白云鄂博铁矿东矿C区边坡最危险滑面的安全系数达到1.186，符合设计边坡稳定安全系数要求。文章最后提出了实施这些措施时的注意事项。

超高压输电线地面电场的测量、计算及分析

付朝国, 孙岩洲

2011, 37(1): 52-54.

<摘要>(55) <PDF>(4)

摘要:
利用电磁辐射分析仪PMM8053B与工频电磁场探头EHP-50C对某地区500 kV超高压输电线路的电场强度进行了实际测量；应用等效电荷法对该地区空旷地带的电场强度进行了模拟计算。通过Matlab软件对比计算结果与实测结果后得出，采用等效电荷法计算电场强度所得结果与实测数据基本一致；建筑物中以及树林下的电场强度远小于空旷地带。

煤矿企业自动化建设需重视的问题探讨

赵增玉

2011, 37(1): 55-57.

<摘要>(29) <PDF>(3)

摘要:
探讨了煤矿企业自动化建设需要重视的问题，提出了推进煤矿企业自动化建设的有关建议：加快制定相关政策，注重自动化系统的模块化和智能化设计，注重单机自动化和单系统自动化建设，注重传感器、执行机构、可视化技术、光纤技术的选择及应用，注重自动化系统设计的简便性和安全性，注重易于更改和拓展的自动化系统的开发。

煤矿胶带输送机防纵撕事故的研究

曹剑, 张书洋, 张暑利, 耿波

2011, 37(1): 57-59.

<摘要>(28) <PDF>(11)

摘要:
分析了煤矿胶带输送机发生纵撕事故的主要原因，即锚杆、钎子等硬件，矸石或托辊等将胶带撕裂；提出了加强巡检、尽量使用带防撕裂网的胶带、安设防纵撕保护传感器等预防胶带运输机纵撕事故的方法。文章对预防胶带运输机纵撕事故具有一定的指导作用。

CAN总线在矿用柴油机车安全保护系统中应用的必要性和可行性分析

周旭, 晏伟光, 孙勇, 张立斌, 陈亚

2011, 37(1): 59-61.

<摘要>(32) <PDF>(3)

摘要:
介绍了目前国内外矿用柴油机车安全保护系统的应用现状，分析了CAN总线技术在矿用柴油机车安全保护系统中应用的必要性、可行性及应用优势，认为CAN总线技术在矿用柴油机车安全保护系统及其它控制系统上的应用有利于实现矿用柴油机车整车电气控制方案的最优化和现代化。

煤矿掘进机电控系统的可靠性设计

王德光

2011, 37(1): 61-63.

<摘要>(52) <PDF>(4)

摘要:
简单介绍了煤矿掘进机电控系统的组成，分析了影响掘进机电控系统可靠性的设计因素，如技术安全性、软件可靠性、电磁兼容性、环境适应性等，提出了具体的电控系统可靠性设计方案，为掘进机电控系统高可靠、更安全的应用提供了一定的技术支持。

Profibus-DP单主站系统实时性研究

陈梅, 姚启云, 李鑫, 陈薇, 刘贞英

2011, 37(1): 64-67.

<摘要>(55) <PDF>(4)

摘要:
分析了Profibus-DP协议数据链路层的运行机理，详细描述了构成Profibus-DP总线周期的时间参数，给出了报文循环时间、令牌目标轮转时间和系统反应时间这三个Profibus-DP系统实时性能指标的具体计算公式，并结合Profibus-DP单主站系统实例，通过测算系统反应时间分析了影响Profibus-DP单主站系统实时性的因素，最后提出可通过提高通信速率、减少从站数量、减少交换数据量来提高Profibus-DP单主站系统实时性。

数据挖掘技术在电力营销系统的应用现状

郝晓弘, 朱洁, 王维洲, 胡振邦

2011, 37(1): 68-71.

<摘要>(59) <PDF>(4)

摘要:
针对电力营销系统存在数据采集不全、个别数据不准确等问题，结合电力营销系统的数据特点，分析探讨了关联规则、分类、时间序列和序列挖掘、聚类、空间挖掘等数据挖掘技术在电力营销系统中的应用现状及前景展望。

基于指纹识别的煤矿安全管理系统的设计探讨

许芹

2011, 37(1): 72-74.

<摘要>(36) <PDF>(3)

摘要:
从煤矿安全管理的现状入手，提出了一种基于指纹识别技术的煤矿安全管理系统，给出了该系统的总体设计思路、设计方法及软硬件设计方案。该系统采用指纹识别技术来验证煤矿下井员工的身份和约束员工培训工作，有利于规范职工行为和提高对管理人员的监管力度。

综放工作面喷雾除尘技术及其应用

寇砾文, 蒋曙光, 王兰云, 邹力力, 李亚东

2011, 37(1): 75-78.

<摘要>(50) <PDF>(4)

摘要:
分析了综放工作面粉尘来源和产尘特点，重点介绍了采煤机喷雾除尘、移架和放煤口喷雾除尘、转载点和破碎机喷雾除尘、水幕捕尘网等除尘措施，并以常村煤矿的实践经验为例，验证了该喷雾除尘技术能有效降低煤尘浓度。

基于双环网的数字化矿井提升机监控系统

宋庆军, 姜海燕, 杨永腾, 郭凡灿

2011, 37(1): 78-80.

<摘要>(74) <PDF>(8)

摘要:
介绍了工业以太网在数字化矿山建设中的应用现状，提出了一种基于双环网、西门子S7-300 PLC的数字化矿井提升机监控系统的网络架构，介绍了该系统的软、硬件设计。该系统能够实现对提升机工作状态、运行参数、故障参数、故障状态等的监视功能及提升机启动、加速、平稳运行、减速、停车及紧急制动等的控制功能。实际应用表明，该系统运行稳定可靠，检测及保护功能完善。

一线总线式地层冻结监测系统的设计与应用

赵玉明, 翟延忠, 李长忠

2011, 37(1): 80-83.

<摘要>(28) <PDF>(7)

摘要:
针对我国目前地层冻结施工中采用的多线式多点测量方式存在电缆用量大、接线及安装复杂、成本高、信号传输损耗大的问题，提出了一种采用一线总线技术的地层冻结监测系统的设计方案，介绍了该系统的软、硬件设计。该系统在张集矿副井冻结工程中的应用情况验证了其稳定性和可靠性，但仍需要进一步完善和提高系统的预报预测功能。

基于工业以太网的煤矿电力监控系统的应用

李大锋, 赵帅, 吴峰

2011, 37(1): 84-86.

<摘要>(40) <PDF>(6)

摘要:
介绍了基于工业以太网的煤矿电力监控系统的组成及其在千秋煤矿供电系统中的具体应用。实践证明，该系统可实现对井下及地面各变电所供电系统的远程监控功能，降低了生产成本，提高了工作效率。

基于PLC的带式输送机智能保护系统设计

马永辉, 孙岩冰, 王桂华

2011, 37(1): 86-89.

<摘要>(51) <PDF>(5)

摘要:
针对国内现有矿井带式输送机保护系统功能单一、可靠性低、系统集成性与扩展性差等问题，结合煤矿带式输送机的常见故障类型，提出了一种基于PLC的带式输送机智能保护系统，介绍了系统硬件结构和软件设计。该系统可独立操控，也可多级闭锁操控；具备良好的通信联网接口，可扩展性强；支持工业以太网传输，具有智能化集控功能。实际应用验证了该系统的可行性和有效性。

矿井主通风机在线监测系统原理及应用

缪雨松, 宋海军

2011, 37(1): 89-92.

<摘要>(34) <PDF>(7)

摘要:
分析了矿井主通风机在线监测系统的软、硬件设计原理；从传感器选型、通信方式、工控机监测界面等方面介绍了矿井主通风机在线监测系统在峻德煤矿的具体应用情况。实践表明，该系统运行稳定，降低了工人劳动强度，有效避免了主通风机意外停机事故的发生，提高了主通风机运转的安全性和可靠性。

基于STC89C51的流体阀门电动执行器控制系统的设计

曹景龙, 安百秀, 牛杰

2011, 37(1): 92-95.

<摘要>(65) <PDF>(5)

摘要:
介绍了一种基于STC89C51单片机控制的流体阀门电动执行器的结构及工作原理，重点阐述了该电动执行器控制系统的组成及软、硬件设计方案。该电动执行器控制系统以STC89C51单片机为核心，利用环形分配器及功率放大电路控制步进电动机的转速、旋转角度等，进而控制阀门开度，并利用流量和压力传感器采集流体参数信号，并将该信号经AD转换后发送给STC89C51单片机，形成闭环控制，同时具有ＣＡＮ通信和人机交互功能。

活性炭项目自动控制系统的设计

周国宾

2011, 37(1): 96-98.

<摘要>(36) <PDF>(2)

摘要:
针对现有活性炭项目生产线因无法实时监控活性炭产品生产过程中的相关工艺参数而导致的所需人力多、产品质量波动大、产率低的问题，介绍了一种活性炭项目自动控制系统的构成、网络结构及人机界面设计。该系统通过工业以太网和现场总线技术将活性炭项目中各生产自动化子系统整合，实现了整个活性炭项目生产工序的顺序控制、闭锁联动、参数采集以及关键工艺参数的实时监控、关键工艺环节的自动调节功能。实际应用验证了该系统的可行性和有效性。

TE151A液压站在矿井提升机中的应用及维护

陶志勇

2011, 37(1): 98-100.

<摘要>(31) <PDF>(7)

摘要:
介绍了矿井提升机TE151A液压站的组成及工作原理；阐述了TE151A液压站的日常维护及保养方法；针对TE151A液压站常见的故障现象，分析了可能的故障原因，并提出了相应的解决措施。文章对TE151A液压站操作及维护人员有一定的借鉴作用。

任楼煤矿电容电流危害分析与治理研究

段练, 杜高鑫

2011, 37(1): 100-102.

<摘要>(63) <PDF>(4)

摘要:
针对中性点不接地系统单向接地电容电流易造成配电网络次生灾害和设备损害、易产生单向电弧接地过电压和铁磁谐振过电压的问题，分析评估了任楼煤矿电网电容电流的测试数据，根据评估结果制定了电容电流治理方案，即将中性点不接地系统改为中性点经消弧线圈接地运行方式，并给出了具体实施方案。运行结果表明，该方案大大减少了高幅值电弧接地过电压发生的几率，抑制了铁磁谐振过电压，有利于提高电缆寿命。

煤矿安全监测综合信息联网平台的设计及应用

杜建平

2011, 37(1): 102-104.

<摘要>(52) <PDF>(4)

摘要:
阐述了山西离柳焦煤集团有限公司安全监测综合信息联网平台的设计与应用情况。通过该平台，煤矿企业集团公司可对下属矿井所涉及的安全、生产、人员数据进行有效集成，达到在集团公司指挥中心实现远程监测、统一管理、集中调度的目标。文章对煤矿行业集团公司的信息化建设有很好的借鉴作用。

物联网与感知矿山专题讲座之四——感知矿山物联网与煤炭行业物联网规划建议

张申, 丁恩杰, 徐钊, 华钢

2011, 37(1): 105-105.

<摘要>(62) <PDF>(6)

摘要:
指出感知矿山物联网M2M平台应为应用层服务提供开放的接口，适应完善安全避险"六大系统"、领导带班下井、煤矿灾害监测的需求；给出了煤炭行业物联网的四层结构，指出感知矿山物联网建设是整个煤炭行业物联网建设的重点，其它层次以煤矿安全管理和资源管理为主，并分析了矿业集团级、省级、国家级煤炭行业物联网的应用方式；提出了煤炭行业物联网建设需要注意的问题。

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2011年第37卷第1期

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