工矿自动化

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张立斌

2011, 37(6): 1-3.

<摘要>(29) <PDF>(5)

摘要:
针对目前国内矿用救生舱环境监控装置存在协调性差的问题，提出了一种新型矿用救生舱环境监控装置的设计方案；对该装置中的本质安全电源、传感器、监控主机、通信协议等进行了整合设计，提高了整套装置的协调性；对传感器采用了低功耗和抗干扰设计，降低了密闭环境和其它气体对传感器的干扰，提高了装置的稳定性和可操作性。

基于CC2420的煤矿井下采掘设备无线数据采集装置

贾运红

2011, 37(6): 4-7.

<摘要>(56) <PDF>(5)

摘要:
针对位置经常随机移动的采掘设备通过单机采集方式采集数据而存在操作不方便的问题，提出了一种基于CC2420的无线数据采集装置的设计方案。该装置中的数据采集模块利用采掘设备电控箱中的PLC完成采掘设备工作状态、工作参数等数据的采集任务，并将处理后的数据通过RS485串口发送给无线发送器，无线发送器通过射频模块CC2420将数据发送到无线接收器，无线接收器将接收到的数据先存储到缓存中，缓存满时，写入U盘。实际应用表明，该装置能够方便地采集位置随机移动的采掘设备的数据。

基于3D GIS的矿井三维可视化平台

疏礼春

2011, 37(6): 7-11.

<摘要>(22) <PDF>(11)

摘要:
针对2D GIS煤矿信息管理系统存在的问题，提出了一种基于3D GIS的矿井三维可视化平台的设计方案；详细介绍了该平台的整体结构、功能模块的作用及应用效果。实际应用表明，该平台实现了各类安全监测数据之间的融合和可视化分析，可对煤矿安全隐患进行快速、准确的预警、预报。

一种智能镍氢电池充电器的设计

覃海明, 吴燕清, 谢成梁

2011, 37(6): 11-13.

<摘要>(47) <PDF>(6)

摘要:
针对基于MAX713的镍氢电池充电器只能用于1～16节镍氢电池的充电、而且存在虚充满现象的问题，提出了一种可为16节以上镍氢电源充电的智能镍氢电池充电器的设计方案。该充电器以MAX713为基础，采用级联方式连接电池，并增加了定时检测功能，该功能通过单片机控制继电器来确保镍氢电池完全充满。实际应用表明，该充电器具有一定的实用性。

基于两相同步升压技术的本质安全电源设计

张兴华, 汪丛笑, 赵立厂, 朱前伟, 李尚坤, 芮骐骅

2011, 37(6): 14-17.

<摘要>(66) <PDF>(10)

摘要:
针对基于单相同步升压技术的本质安全电源存在输出纹波较大的问题，提出了一种基于两相同步升压技术、输出端加上滤波电感及电容的本质安全电源的设计方案；以最小点燃曲线为基础，分析了该电源的本质安全性能，并对其电路参数进行了优化设计。火花试验验证了该电源设计的可行性。

一种拼接式大型矿用LED阵列显示屏的设计

徐士敏, 贾洪钢

2011, 37(6): 17-19.

<摘要>(84) <PDF>(7)

摘要:
针对地面应用的大型LED电子显示屏存在功耗大、不能应用到煤矿井下的问题，提出了一种拼接式矿用LED阵列显示屏的设计方案；给出了该显示屏的结构，详细介绍了该显示屏的硬件及软件设计。该显示屏可单独使用，也可与煤矿信息指引系统联合使用。调试与测试结果表明，该显示屏能够实时接收、显示上位机的图形、文字信息，达到了预期目标。

煤矿机电设备监测系统的设计

丁青青, 耿少博, 谷琦彬, 武丹琛, 丁冬, 李颜初

2011, 37(6): 20-22.

<摘要>(40) <PDF>(6)

摘要:
为了实时了解煤矿主要机电设备的运行情况，提出了一种煤矿机电设备监测系统的设计方案。该系统采用温度传感器、压力传感器、电量采集盒采集井下通风机、提升机等主要机电设备的运行状态数据，将数据统一传送到监测分站，监测分站通过RS485总线与地面监测中心的上位机通信，从而实现对煤矿井下机电设备的远程监测功能。长时间的性能测试结果表明，该系统运行状况良好。

矿用无线甲烷传感器的设计要求

王小松, 李学泽

2011, 37(6): 23-26.

<摘要>(86) <PDF>(11)

摘要:
分析了目前对矿用甲烷传感器在显示值稳定性、响应时间、误差范围等方面的性能要求，指出矿用无线甲烷传感器除了要符合矿用甲烷传感器的性能要求外，其供电电池及通信信号也要符合设计要求，即应采用定时唤醒接收方式、降低占空比、提高无线收发速率来降低功耗，并设计成小型化本质安全设备；介绍了矿用无线甲烷传感器设计中常见的问题及对策；最后从感知矿山物联网适应性、无线通信、后备电源、天线、遥控功能等方面提出了确保矿用无线甲烷传感器甲烷检测性能及安全性能的设计要求。

煤矿车辆用蓄电池技术

袁晓明

2011, 37(6): 26-28.

<摘要>(43) <PDF>(8)

摘要:
介绍了煤矿无轨辅助运输车辆中使用的各种蓄电池的特点，包括煤矿特殊型铅酸蓄电池、隔爆启动型铅酸蓄电池、隔爆型固定式铅酸蓄电池、新型磷酸铁锂电池，分析了各种蓄电池在应用中存在的问题及相应的解决办法，指出了目前煤矿车辆用蓄电池的发展方向，即大型无轨辅助运输车辆还会使用煤矿特殊型铅酸蓄电池，小型无轨辅助运输车辆将开始使用新型磷酸铁锂电池，电启动和气启动防爆柴油机车可使用新型磷酸铁锂电池和超级电容的组合电源。

煤矿井下综采工作面巡查机器人磁迹导航的研究

朱红秀, 石红伟, 姜川, 贾瑞清, 郭文骏, 费雷, 解轲, 李玲辉

2011, 37(6): 29-32.

<摘要>(28) <PDF>(5)

摘要:
提出了一种煤矿井下综采工作面自主移动巡查机器人磁迹导航方案；通过实验确定了该机器人的磁轨材料和磁传感器分别为条状强磁磁铁和MS-324型干簧管，以轮式机器人采集煤矿井下图像信息为例，确定了干簧管在机器人上的安装位置及工作过程。实验结果表明，该机器人在中间2个干簧管之间的距离为40 mm时能稳定行走。

三电平SAPF双闭环控制系统的研究

李晓迅, 张课

2011, 37(6): 32-35.

<摘要>(150) <PDF>(3)

摘要:
提出了一种三电平并联型有源电力滤波器双闭环控制系统的设计方案。该系统采用ip-iq法提取谐波，利用瞬时无功功率理论检测三相电压与负载电流，用以计算补偿电流；其电压外环采用模糊PI控制器控制，电流内环采用内模控制器控制，并由三电平SVPWM调制器输出补偿电流。仿真实验结果验证了该系统具有良好的谐波补偿效果。

基于无迹变换的协方差交集算法研究

郝晓弘, 王瑞, 徐维涛

2011, 37(6): 36-39.

<摘要>(32) <PDF>(2)

摘要:
针对分布式数据观测系统中数据融合存在数据线性化过程误差较大、滤波过程中的错误无法修正的问题，提出了一种基于无迹变换的协方差交集算法。该算法首先对系统数据进行无迹变换，然后对数据采用协方差交集算法滤波，可得到较好的滤波性能。实验结果表明，该算法弥补了协方差交集算法的不足，能够修正数据线性化误差及滤波产生的错误，是一种有效的数据融合算法。

基于ADAMS的简易蜂窝煤成型机动态仿真设计

黄鹏, 李旭荣

2011, 37(6): 39-43.

<摘要>(49) <PDF>(2)

摘要:
为高效地完成蜂窝煤成型机的设计，介绍了一种在ADAMS环境下对简易蜂窝煤成型机进行动态仿真设计的方法。该方法首先在ADAMS软件中创建该成型机各组成机构的虚拟样机模型，然后依次对该虚拟样机模型添加约束和驱动。仿真结果表明，利用该方法设计的简易蜂窝煤成型机的机械系统稳定可靠,其运动特性完全满足蜂窝煤成型机整体性能要求。

基于LabVIEW的瞬变电磁数据采集及预处理

许婕, 娄奔月, 张剑英, 袁源, 郭英兰, 童敏明

2011, 37(6): 43-46.

<摘要>(40) <PDF>(2)

摘要:
：采用瞬变电磁法勘探到的信号中包含大量的强干扰信号，如不剔除强干扰信号，反演得到的计算结果误差较大。针对该问题，提出了一种基于LabVIEW的瞬变电磁数据采集及预处理系统的设计方案。该系统采用数据采集卡USB2089采集二次涡流场信号，并将其转换为计算机能处理的数字信号，然后通过LabVIEW平台的功能流程、功能算法剔除数字信号中的强干扰信号，从而实现对瞬变电磁数据的有效采集。仿真结果表明，该系统可剔除瞬变电磁数据中的强干扰信号，保证了数据采集的准确性。

基于SVPWM的永磁同步电动机控制系统设计

陈海舰, 仲丽云

2011, 37(6): 46-49.

<摘要>(45) <PDF>(6)

摘要:
针对传统的永磁同步电动机驱动器采用正弦脉宽调制技术存在直流母线电压利用率不高的问题，提出了一种基于SVPWM的永磁同步电动机控制系统的设计方案；分析了该系统的工作原理，详细介绍了SVPWM算法的实现，并给出了该系统的硬件及软件设计。实验结果表明，该系统启动速度快，运行稳定。

圆筒型永磁动圈式直线电动机动态特性仿真

方明, 王淑红

2011, 37(6): 50-52.

<摘要>(48) <PDF>(4)

摘要:
分析了永磁动圈式直线电动机的工作原理，给出了用于驱动电液比例阀的永磁动圈式直线电动机的数学模型，并采用Matlab/Simulink软件建立了该电动机的仿真模型。仿真结果表明，该电动机在位移指令为5 mm时的阶跃响应调节时间小于30 ms，具有较好的高频动态响应特性。关键词：永磁动圈式直线电动机；动态特性；动态响应；电液比例阀

基于DS证据理论的电网故障诊断系统的研究

曹斌

2011, 37(6): 53-55.

<摘要>(32) <PDF>(2)

摘要:
针对基于单一判据的电网故障诊断系统存在较高误判率的问题，提出了一种基于DS证据理论的多判据融合决策的电网故障诊断系统的设计方案。该方案采用基于量值区分的门限法、基于电流差动的门限法、基于功率方向的门限法三种判据方法对同一段故障录波数据进行判别，应用DS证据理论融合判别结果，从而可准确判断故障类型和故障位置。实例分析表明，该方案可有效提高电网故障诊断的准确率。

矿用CAN总线中继器的设计

崔怀兵, 高峰

2011, 37(6): 56-59.

<摘要>(38) <PDF>(3)

摘要:
介绍了两种CAN总线中继器即硬中继器和软中继器的设计方法。硬中继器电路简单，但降低了CAN总线传输距离或者传输速率；软中继器通过CPU中转数据，升级方便，且具有数据滤波功能，可降低总线负载，但不适用于时序要求较高的CAN总线系统。这两种中继器均在现场得到验证，可根据实际需要选用。

矿用智能设置器的设计

徐乐年, 李文静, 曹景龙

2011, 37(6): 59-62.

<摘要>(54) <PDF>(2)

摘要:
针对煤矿安全监控系统中的智能传感器需要进行现场设置和定期标定参数的问题，提出了一种以P89LPC936单片机为核心的智能设置器的设计方案。该设置器通过RS232串口与智能传感器通信，可准确接收并显示各种智能传感器的测量值及其它参数；通过RS232串口对智能传感器的测量上限和下限、地址等参数进行实时实地设置和标定；可准确测量并显示智能传感器的总线电流和供电电流，从而判断智能传感器的工作状态是否正常。实际应用表明，该设置器携带方便、操作简单、运行稳定可靠。

基于LabVIEW的微震实时监测系统

刘彬, 蒋曙光, 吴征艳, 谈建良, 赵勇明

2011, 37(6): 63-66.

<摘要>(61) <PDF>(5)

摘要:
针对锡铁山铅锌矿深部地压活动频繁的现状，提出了一种基于LabVIEW的微震实时监测系统的设计方案。该系统采用三分量检波器检测微震信号，通过前置放大电路、滤波电路、NI CRIO-9014嵌入式实时控制器与NI 9201采集模块将信号送入工控机及LabVIEW软件平台进行处理，从而实现微震实时监测及定位功能。实际应用表明，该系统的实时性和准确性满足设计要求，具有一定的可行性。

采空区瓦斯抽采实验监控系统的设计

李安迎, 邓世建, 史玉芳

2011, 37(6): 67-69.

<摘要>(30) <PDF>(4)

摘要:
为了实时掌握采空区瓦斯抽采实验系统的运行状况，设计了一套采空区瓦斯抽采实验监控系统。该监控系统采用EDA9017和EDA9150采集巷道瓦斯流量和浓度、风流静压力、风速值和风机的运行状态信息，并将采集的数据通过RS485总线传入PC机，使操作者通过监控界面即可了解整个采空区瓦斯抽采实验系统的运行状况。实际应用验证了该监控系统的有效性、稳定性和可靠性。

煤矿瓦斯发电站电参数测量系统的设计

李林

2011, 37(6): 70-73.

<摘要>(72) <PDF>(4)

摘要:
针对现有煤矿瓦斯发电站电参数测量系统存在功能单一、可靠性差的问题, 提出了一种基于DSP的电参数测量系统的设计方案。该系统以DSP TMS320LF2407A为控制核心，可同时测量任意三相交流电的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等参数。测试及实际应用结果表明,该系统测量误差小于0.5%，具有较高的稳定性和较好的抗干扰能力。

基于PM31系统的液压支架成组多架同步自动控制的研究

褚言军

2011, 37(6): 73-75.

<摘要>(52) <PDF>(7)

摘要:
针对PM31液压支架电液控制系统存在单个支架的非自动控制效率低、成组单架的顺序自动控制速度滞后于割煤速度的问题，提出了一种利用该系统中液压支架控制器的固有程序来实现成组多架同步自动控制的方案，即通过干线电缆及终端器将每个支架的控制器互联，控制器根据采集到的支架推移行程传感器和立柱压力传感器中的数据控制电磁、电液驱动装置执行成组支架同步动作。实践表明，该方案应用效果良好，大大提高了综采工作面的回采效率。关键词：综采工作面；液压支架；电液控制；成组自动控制；同步； PM31系统

煤矿中央水泵房自动控制系统的应用

王志国, 郭峰

2011, 37(6): 76-78.

<摘要>(30) <PDF>(6)

摘要:
以梁宝寺能源有限公司煤矿中央水泵房自动控制系统为例，介绍了该系统的组成、功能及异常情况下的处理措施。实际应用表明，该系统提高了煤矿井下排水的安全性和可靠性。

浅谈选煤厂瓦斯监控系统的设计

范坤廷, 李波

2011, 37(6): 78-80.

<摘要>(50) <PDF>(3)

摘要:
为提高选煤厂安全生产水平，阐述了选煤厂设置瓦斯监控系统的必要性，详细介绍了设计选煤厂瓦斯监控系统时应注意的问题，通过与目前大部分选煤厂采用的煤矿安全生产综合监控系统系列的瓦斯监控系统相比，从安全性、快速性、可实施性、经济性等方面分析了采用基于PLC的选煤厂瓦斯监控系统的可行性。

基于超高频射频技术的井下物资运输管理系统

李俊杰, 赵立厂, 赵亮, 单成伟

2011, 37(6): 81-84.

<摘要>(24) <PDF>(3)

摘要:
针对成庄矿轨道机车运输系统因缺乏有效的监控手段而导致的机车运输效率低、货物流向不明的问题，指出了设计井下物资运输管理系统的必要性；分析了有源射频识别技术及高频无源射频识别技术的优缺点，提出了一种基于超高频射频技术的井下物资运输管理系统。该系统由无源抗金属射频标签、超高频固定式射频读写器、手持式射频读写器和物资运输管理软件组成，可实现对井下机车及运输物资的识别定位及远程监测功能。实际应用表明，该系统有效提高了矿井辅助运输系统的工作效率。

一种矿用本质安全型设备软启动电路的设计

方斌, 沈小强, 邱宇

2011, 37(6): 84-86.

<摘要>(67) <PDF>(7)

摘要:
针对矿用设备启动时产生的瞬间大电流易导致供电电源截止、进而导致设备启动异常的问题，介绍了一种由简单元件组成的矿用本质安全型设备软启动电路的设计；给出了该电路原理，分析了该电路的软启动性能、限流特性、延时特性和欠压断电特性。试验结果验证了该电路的有效性和可靠性。

原煤运输系统的改造

兰巍, 刘韩勇, 李兴民

2011, 37(6): 87-90.

<摘要>(63) <PDF>(3)

摘要:
针对张家峁矿业有限公司原煤运输系统存在的问题，提出了一种改进的原煤运输系统的设计方案。该方案在现有设备的基础上优化控制逻辑：101上仓胶带变频器通过Profibus与PLC通信，操作员站通过工业以太网实时了解101上仓胶带变频器的运行信息；主运胶带变频器通过DeviceNet与PLC通信；将5-2煤大巷胶带CST系统就近接入工业以太网；将主运胶带、101上仓胶带和5-2煤大巷胶带保护控制器增加相应的协议转换模块，最终实现各个保护控制器及设备的通信连接。实际应用表明，改造后的系统运行稳定、可靠，解决了原有系统中存在的问题。

胶带保护控制系统在杉木树矿的应用

罗明华, 徐家明, 赵胜天

2011, 37(6): 90-92.

<摘要>(63) <PDF>(4)

摘要:
针对杉木树矿主运煤系统存在无保护、无预警信号、自动化程度低的问题，提出了一种胶带保护控制系统的改造方案；详细介绍了该系统中的监控计算机HMI、PLC控制系统、胶带保护传感器配置、电动机综合保护器监测功能的设计。实际应用表明，该系统运行稳定可靠，实现了原煤运输的集中监控和保护功能。

煤矿井下低压电网对地绝缘电阻及分布电容的测量方法分析

张云星

2011, 37(6): 93-97.

<摘要>(43) <PDF>(3)

摘要:
为了验证交流伏安法和交直流伏安法测量煤矿井下低压电网对地绝缘电阻值及分布电容值的准确性，介绍了这两种方法的理论分析和计算公式推导，并利用井下低压电网模拟电路对这两种方法的测量结果进行了比较，得出了交直流伏安法测量的对地绝缘电阻值和分布电容值误差较小的结论。

基于FDR的相间短路故障快速自动诊断与隔离的研究

罗及红

2011, 37(6): 97-100.

<摘要>(43) <PDF>(3)

摘要:
以管理济宁城区整个配电网工程为例，介绍了FDR4011-GSM配电自动化故障检测装置的结构、主要参数、功能及实际应用，详细分析了该装置处理放射状线路和环网状线路两种相间短路故障的原理。分析结果表明，该装置可实现相间短路故障的快速自动诊断与隔离，具有较好的可操作性、实时性和稳定性。

基于单片机的数字脉宽调制器

邓靖靖, 牛晶, 史玉芳

2011, 37(6): 101-103.

<摘要>(35) <PDF>(6)

摘要:
针对采用单片机2个定时器/计数器实现PWM存在资源不足的问题，提出了一种采用单片机单个定时器/计数器实现PWM的方法；给出了PWM信号的特点和MCS-51单片机定时器/计数器的特性，以控制液压比例阀的PWM为例，详细介绍了该方法的具体实现，并分析了该PWM的性能。分析结果表明，设计的PWM能够满足一般应用，解决了单片机中定时器/计数器资源不足的问题，但单片机中断响应时间对PWM信号的频率、相位精度与稳定度有一定的影响。

变频绞车在矿井提升中存在的问题及解决措施

马进

2011, 37(6): 104-107.

<摘要>(38) <PDF>(3)

摘要:
分析了矿井提升绞车的发展状况，指出变频绞车是矿井提升绞车的发展方向；以变频绞车在某煤矿的应用为例，给出了该绞车变频控制原理，详细介绍了该绞车在应用中存在的问题及相应的解决措施。

OPC技术在矿井综合自动化系统中的应用

俎少杰, 樊晓明, 王中

2011, 37(6): 108-110.

<摘要>(87) <PDF>(3)

摘要:
为了在各煤矿自动化控制子系统应用程序之间建立一个标准接口，提出了一种基于OPC技术的矿井综合自动化系统的设计方案；分析了OPC技术原理，介绍了该系统结构，并给出了该系统在王庄煤矿的具体应用。实际应用表明，该系统运行稳定可靠，能实时监测煤矿井下生产的主要环节。

火电厂自动配煤系统通用控制程序的设计与实现

韩朝晖

2011, 37(6): 110-113.

<摘要>(43) <PDF>(4)

摘要:
针对需要对每个火电厂自动配煤系统单独编写控制程序存在工作量大的问题，介绍了一种通用的配煤控制程序的设计；以犁煤器为控制对象，通过找出影响其抬起和落下的关联条件，设计出了通用的PLC功能块。实际应用表明，设计的程序可移植性和可扩展性强，可靠性高，节省了输煤程控系统的编程时间和调试时间。

一种斜巷跑车防护装置

杨起, 丁正凡

2011, 37(6): 113-116.

<摘要>(41) <PDF>(3)

摘要:
详细介绍了ZDC30-1.5型跑车防护装置的结构、工作原理、具体安装与调试。实际应用表明，该装置运行稳定可靠，符合《煤矿安全规程》的相关要求。

综采工作面全自动联合采煤机组的设计

宫富章, 吴青, 荣亮, 于希洋, 何家健, 陈卓

2011, 37(6): 117-120.

<摘要>(85) <PDF>(5)

摘要:
为提高综采工作面的自动化水平和生产效率，提出了一种综采工作面全自动联合采煤机组的设计方案。该机组采用可视化计算机监控系统通过CAN总线控制组合开关、电牵引采煤机、液压支架、输送机、工作面沿线扩音电话及智能乳化液泵站等成套设备。实际应用表明，该机组实现了全套综采设备的远程、集中监控和管理功能。

本质安全信息管理系统的研究

王永强

2011, 37(6): 120-122.

<摘要>(63) <PDF>(5)

摘要:
介绍了本质安全信息管理系统的总体结构、各组成模块即安全检查模块、隐患排查与整改模块、三违公示模块及入井查询模块的功能，给出了该系统在某煤矿的应用效果。实际应用表明，该系统可实现对煤矿安全工作的有效管理。

基于MSP430F149的便携式超声波测距仪设计

米兰, 季梅, 孟琳山, 谷林柱

2011, 37(6): 122-124.

<摘要>(35) <PDF>(3)

摘要:
根据超声波测距原理，设计了一种基于MSP430F149的便携式超声波测距仪；详细介绍了该测距仪硬件电路的设计，并给出了该测距仪软件主程序流程。测试结果表明，该测距仪运行稳定、性能可靠，测量精度可达2 mm。