工矿自动化

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邹哲强, 屈世甲

2013, 39(6): 1-5.

<摘要>(47) <PDF>(5)

摘要:
对基于极差值、最小值、相关系数3种关联模型的煤矿瓦斯异常数据报警方法在应用中存在的2个传感器之间数据的延滞时间如何确定、传感器误差的影响、报警的准确率等问题进行了详细分析，提出应采用数据曲线比较法而不是距离风速计算法来确定延滞时间，同时发现巷道中瓦斯气团的运动速度低于风速的现象并对这一现象进行了初步解释；提出采用数理统计法消除传感器误差影响的方法；结合现场数据，对3种关联模型的准确率进行了验证，结果表明该报警方法完全可以在实际中有效应用。

基于灰色系统理论的瓦斯含量多变量可视化预测方法实现

郝天轩, 张海波

2013, 39(6): 6-9.

<摘要>(57) <PDF>(6)

摘要:
针对煤矿瓦斯含量预测采用单因素梯度法存在可靠性不高的问题，提出了一种基于灰色系统理论的瓦斯含量多变量可视化预测方法，建立了预测模型的总体框架，给出了动态链接库实现灰建模数值算法的流程；并结合某矿实际，详细介绍了该预测方法的具体实现过程：首先通过数字化瓦斯地质图获取瓦斯含量原始数据，设置建模所需的相关参数，建立瓦斯含量多变量预测模型，选择瓦斯含量点击预测或批量预测，对预测结果的误差进行分析并与图形信息结合起来显示。该预测方法提高了预测的效率及决策的科学性，为煤矿日常瓦斯含量预测、管理及决策提供了一个直观、方便、高效的可视化预测手段。

声发射技术在地压监测中的应用

张洋, 李占金, 李示波, 张艳博, 付振

2013, 39(6): 10-12.

<摘要>(33) <PDF>(6)

摘要:
对某矿的采空区围岩试样进行了单轴压缩声发射实验，得到了岩石破坏时能率、事件率等声发射参数值，根据这些数值对声发射监测系统参数进行了设置；通过对声发射监测系统长期运行结果的统计，总结出了井下多种活动即岩石声发射、打钻、爆破、人工破碎大块矿石、放矿、敲击的波形及各类波形的参数范围；确定了以能率、事件率为特征的采空区失稳判据，为判断地压灾害提供了可靠依据。

威力巴流量计在煤矿管道瓦斯流量计量中的应用

谭飞

2013, 39(6): 13-16.

<摘要>(41) <PDF>(4)

摘要:
针对煤矿管道瓦斯流量计如V锥流量计、孔板流量计及超声波流量计存在安装复杂、测量精度低、永久性压力损失大等问题，介绍了一种基于差压测量原理的威力巴流量计在煤矿管道瓦斯流量计量中的应用；给出了威力巴流量计测量原理和性能特点，指出与其他均速管流量计相比，威力巴流量计的防堵性能最优。实验室和现场测试结果表明，威力巴流量计具有测量准确、结构简单和低压力损失的特点，适用于煤矿管道瓦斯流量的检测。

基于物联网的分布式电动机故障诊断与保护系统研究

高相铭, 陈永超

2013, 39(6): 17-21.

<摘要>(55) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的电动机保护装置无法实现早期故障诊断、不具备联网功能的问题，提出了一种基于物联网和支持向量机算法的分布式电动机故障诊断与保护系统的设计方案。该系统的下位机利用对称分量法将采集到的电动机定子电流进行分解，根据电流分量值判断故障类型来实现电动机的现场保护，并将定子电流数据通过ZigBee技术发送至嵌入式网关，通过GPRS网络实时上传给上位机；上位机通过小波包分解提取故障特征向量，采用支持向量机对电动机故障进行分类，实现故障早期诊断和预测。实际运行结果表明，该系统能准确诊断电动机故障并实施有效的综合保护。

煤矿安全监控信息特征快速发现方法研究

刘盼, 褚延丞, 华钢, 闫占芳

2013, 39(6): 22-25.

<摘要>(47) <PDF>(4)

摘要:
针对煤矿安全监控历史数据及监测参数特点，提出了一种煤矿安全监控信息特征快速发现方法。该方法采用基于误差带的历史数据压缩算法分析采样数据，发现并存储包含重要特征的信息片段，分析该信息片段的含义，并进行主题抽取和关联分析，研究瓦斯序列的相关分析，从而可得出煤矿安全监控系统重要数据的信息特征。该方法对完善煤矿科学管理、挖掘煤矿多传感器信息和煤矿瓦斯涌出规律有一定参考价值。

WCDMA无线通信系统在煤矿的应用分析

张晓光, 李军

2013, 39(6): 25-28.

<摘要>(40) <PDF>(7)

摘要:
针对当前煤矿对无线通信系统的要求，分析比较了现有矿用无线通信系统的特点，阐述了WCDMA矿用无线通信系统的优势，并对其关键技术进行分析；介绍了该系统的网络架构和功能特点。应用结果表明，该系统能够满足煤矿日常生产管理的通信需要。

输出本质安全型准谐振反激变换器分析

周雪峰

2013, 39(6): 29-31.

<摘要>(31) <PDF>(4)

摘要:
在给定的输入电压和负载变化范围内，分析了准谐振反激变换器的输入电压和负载电阻对其开关频率、输出纹波电压和峰值电感电流的影响，总结了其变化规律，得出了满足电气指标要求的电感和输出滤波电容最小设计值，使得最大输出短路释放能量最小。

低速率矿山透地通信扩频信号的快速捕获方法研究

郭银景, 吴凯, 赵媛, 李春秋

2013, 39(6): 32-35.

<摘要>(57) <PDF>(6)

摘要:
针对弹性波透地通信系统低频、低码速率的特点，提出了一种时分多通道分段滑动相关捕获方法。该方法对到达的码元进行分段接收，利用接收下一段码的时间处理之前接收的码段，即1个PN码周期分成若干个通道时隙，每个时隙对之前接收的PN序列段与通道的本地PN码进行快速滑动相关搜索。理论分析结果表明，在所需硬件开销与串并行搜索相同的情况下，使用时分多通道分段滑动相关捕获能获得与并行捕获相同的搜索速度；仿真结果进一步验证了该捕获方法的有效性。

矿井电磁波传输路径损耗改进模型

彭霞

2013, 39(6): 36-39.

<摘要>(70) <PDF>(4)

摘要:
针对基于接收信号指示强度的基本路径损耗模型建立在发射节点与接收节点为视距基础上, 不符合矿井电磁波传输特点的问题，提出了一种矿井电磁波传输路径损耗改进模型。该改进模型在基本模型只有衰减因子参数的基础上，增加了多径参数系数，并采用最小二乘法计算这2个参数。计算及Matlab仿真结果表明，采用该改进模型得到的结果更接近实测值，误差更小，且接收功率和传输衰减性随着节点间距的增加而减小。

一种无线传感器网络超低功耗接收器设计

张全森, 韩涛, 黄友锐

2013, 39(6): 39-44.

<摘要>(42) <PDF>(3)

摘要:
针对无线接收器功耗影响无线传感器网络生命周期的问题，在OOK超再生接收器的基础上，设计了一种无线传感器网络超低功耗无线接收器——BFSK超再生接收器；介绍了该接收器的体系结构，给出了该接收器的电路设计。该接收器在保留OOK超再生接收器超低功耗的基础上，采用f1和f2两种频道来确定输出是0还是1，使得传输速率得到了较大提高。实验结果表明，当传输速率为250 kbit/s时，2.4 GHz接收器灵敏度为-86 dB?m，功耗仅为215 μW。

基于BP神经网络的矿井提升机自校正容错PID控制

郭星歌, 吴娇娇, 刘静, 孙莉

2013, 39(6): 45-48.

<摘要>(48) <PDF>(3)

摘要:
针对矿井提升机系统故障时动态性能难以用传统的解析方法获得的问题，提出了一种基于BP神经网络的矿井提升机自校正容错PID控制方法。该方法通过BP神经网络在线学习跟踪提升机系统的动态特性来预测系统输出值，并应用自适应控制中的自校正PID构建容错控制器，实现提升机系统故障下的稳定容错控制。仿真结果表明，该方法在提升机系统故障情况下能迅速跟踪系统故障状态，在线调整PID参数，快速恢复系统性能。

模糊信息融合在带式输送机故障诊断中的应用

胡伟, 李欧

2013, 39(6): 48-51.

<摘要>(38) <PDF>(2)

摘要:
针对带式输送机故障诊断过程中单个传感器获得的信息具有不确定性和局部性的问题，提出了一种基于多传感器模糊信息融合的故障诊断方法。该方法将温度、粉尘和烟雾传感器所获得的带式输送机信息模糊化，经过融合中心的合成运算和决策规则将其融合，从而得到精确的带式输送机状态估计与判断。实验结果表明，该方法提高了带式输送机故障诊断的准确性和可靠性。

基于参数优化的永磁同步电动机直接转矩控制系统自抗扰控制器研究

杨杰, 黄坤

2013, 39(6): 52-56.

<摘要>(40) <PDF>(3)

摘要:
针对基于PI控制器的永磁同步电动机直接转矩控制系统存在转矩波动大、易受负载变化影响的问题，设计了一种基于转速外环的自抗扰控制器, 代替PI控制器以改善永磁同步电动机直接转矩控制系统的性能；采用粒子群优化算法对自抗扰控制器的相关参数进行了优化计算, 改进了控制器的调节性能。仿真和实验结果表明，基于参数优化自抗扰控制器的永磁同步电动机直接转矩控制系统具有较高的抗负载扰动能力，更快的响应速度和良好的动、静态性能。

双级矩阵变换器空间矢量调制策略改进

党存禄, 赵鹏林, 董瑞洪

2013, 39(6): 56-61.

<摘要>(46) <PDF>(4)

摘要:
针对双级矩阵变换器空间矢量脉宽调制策略存在控制复杂度高、不能对双级矩阵变换器的输入功率因数进行调节的问题，提出了采用间接空间矢量调制策略的方案：① 各PWM周期内直流平均电压为一恒定值，从而免去了逆变级调制系数的修正；② 输入功率因数角可调。同时，利用参考电压和变换矩阵对该调制策略进行简化，使其能够更有效地控制无功功率和输出电压。仿真结果验证了该调制策略的正确性和有效性。

串联H桥多电平逆变器特定谐波控制组合法

葛广军, 王羲, 孙炳海

2013, 39(6): 62-66.

<摘要>(37) <PDF>(4)

摘要:
针对串联H桥多电平逆变器输出阶梯电压波形中存在低频谐波的问题，提出了一种特定谐波控制组合法。该方法以梯形波调制为基础，利用等面积原理和谐波注入组合法，通过简单的三角公式递推计算获得实现特定谐波消除的开关导通角，并对开关导通角进行优化，从而实现谐波抑制。以三相九电平串联H桥逆变器为例，进行了仿真和实验，结果验证了该方法的可行性和有效性。

基于改进忆阻器的高通滤波器设计与仿真

杨彪, 潘炼

2013, 39(6): 66-69.

<摘要>(25) <PDF>(2)

摘要:
针对传统的忆阻器模型存在不能很好地与HP实验室提出的忆阻器物理模型中忆阻器的阻值变化特点相符的问题，提出了一种改进的带有阈值电压的忆阻器模型，该模型能很好地模拟忆阻器的“激活”现象，其特性与HP实验室的忆阻器物理模型相符；基于该改进模型设计了一种高通滤波器电路，该电路通过改变忆阻器阻值控制电路的输出信号来改变忆阻器的阻值，从而实现了滤波器截止频率的调节。SPICE仿真结果验证了设计的正确性。

一种用于动态电压恢复器的电压跌落检测算法

田明, 王昌南, 贺诚

2013, 39(6): 70-73.

<摘要>(47) <PDF>(2)

摘要:
针对传统的电压跌落d-q检测算法和Hilbert检测算法在补偿快速性和抗干扰性方面存在矛盾的问题，提出了一种将d-q检测算法与Hilbert检测算法相结合的电压跌落检测新算法：对电网侧电压信号采样后，经d-q检测单元得到谐波补偿波形；然后滤除3次谐波，滤波后的信号再经Hilbert检测单元得到电压幅值补偿波形；叠加该2种补偿波形可确定最终的补偿波形。仿真结果表明，该检测算法对于含3次谐波的电压跌落补偿效果较好，兼具补偿快速性和抗干扰能力。

基于六脉波交交变频的闭环调压调速方法研究

李高举, 杜庆楠

2013, 39(6): 73-76.

<摘要>(30) <PDF>(3)

摘要:
针对六脉波交交变频调速技术在高频段存在各频级间转速差较大的问题，提出了一种基于六脉波交交变频的闭环调压调速方法。该方法在2个高频段之间设置多个电压等级，通过改变交交变频输出电压的大小，进行交交变频闭环有级调压调速。仿真和实验结果表明，该方法能够有效利用存储器空间，扩大交交变频调速范围，调速效果较好。

基于模糊控制的三电平有源电力滤波器研究

刘建华, 梁华洋, 宋祖磊, 唐全, 李慧敏

2013, 39(6): 77-80.

<摘要>(29) <PDF>(2)

摘要:
提出了一种基于ip-iq谐波电流检测、模糊PI电流控制和空间矢量脉宽调制的三电平有源电力滤波器的控制方案；建立了三电平有源电力滤波器的数学模型，详细介绍了三电平有源电力滤波器直流侧电压稳定和中点电位平衡控制方法的具体实现。仿真和实验结果表明，采用该控制方案的三电平有源电力滤波器具有良好的谐波补偿效果，且能较好地稳定直流侧电压和电容中点电位。

光伏电池最大功率点跟踪方法比较

贺永辉, 李岚

2013, 39(6): 81-84.

<摘要>(28) <PDF>(2)

摘要:
根据太阳能光伏电池的工程数学模型，在Matlab环境下建立了光伏电池仿真模型，分析了光照强度和温度变化对光伏电池输出特性的影响。针对扰动观察法采用固定的扰动步长而难以获得较高跟踪精度和响应速度的问题，提出了一种基于变步长的改进的扰动观察法，并通过对光伏电池控制系统进行仿真，比较了这2种最大功率点跟踪方法的仿真曲线。结果表明，采用改进的扰动观察法的光伏电池控制系统能更快速跟踪最大功率点，且在最大功率点处稳定性较好。

基于DIgSILENT／PowerFactory的轻型直流输电系统建模和仿真

梁克靖, 郭家虎, 李鹏鹏

2013, 39(6): 85-90.

<摘要>(68) <PDF>(7)

摘要:
介绍了轻型直流输电系统的结构特点，建立了基于电力系统仿真软件DIgSILENT／PowerFactory的轻型直流输电系统模型，分析了基于同步d-q旋转坐标系下的电压源换流器的稳态数学模型和直流电压、有功功率和无功功率的控制策略，对系统在直流电压、有功功率及无功功率变化条件下的动态性能进行了仿真。仿真结果表明，该系统具有很好的动态响应能力和鲁棒性，可以稳定工作于2个电网之间，独立控制无功功率达到静态无功补偿的作用。

基于温度场的电缆接头温度监测系统研究

胡万清, 胡庆燚, 林雪, 林善明

2013, 39(6): 90-93.

<摘要>(54) <PDF>(3)

摘要:
针对电缆接头线芯的温度无法直接测量的问题，应用有限元法建立了电缆接头稳态温度场分布模型；利用ANSYS软件对其温度场分布进行了仿真分析，得到了电缆接头线芯温度和表面温度的关系；根据仿真结果，提出了一种基于温度场的电缆接头温度监测系统的设计方案，给出了系统中供电电源和数据处理的设计，为工程中监测电缆接头温度、电缆运行状况提供了理论依据。

基于物联网的煤炭企业物资超市管理系统研究

王小滨, 卢建军, 卫晨

2013, 39(6): 94-97.

<摘要>(72) <PDF>(2)

摘要:
针对某集团公司的物资供应管理系统存在剩余库存过多、生产成本高等问题，提出了一种基于物联网的煤炭企业物资超市管理系统设计方案；介绍了该系统采用的关键技术及集团公司物资管理的实际业务需求，给出了基于感应层、网络层、应用层的系统架构，详细介绍了各层的实现方案。该系统体现了物联网技术在煤炭企业物资管理中的有效利用。

基于H.264的嵌入式Web网络视频监控系统设计

任子晖, 刘伟, 朱慧, 徐盛龙

2013, 39(6): 98-101.

<摘要>(55) <PDF>(2)

摘要:
针对传统的视频压缩技术不适合在恶劣的网络环境下应用的问题, 提出了一种基于H.264的远程视频监控系统的设计方案。该系统将嵌入式技术、网络技术和视频编码技术结合在一起，嵌入式系统中的摄像头采集到的视频信号经H.264标准编码压缩后，通过系统内置的Web服务器实时地传递给远程监控端，从而实现了远程监控端的浏览器与嵌入式Web服务器之间的互联通信。测试结果表明，该系统的视频压缩率高、图像清晰、实时性强。

煤矿井下人员定位系统安装、使用、维护与管理浅析

苗学赋

2013, 39(6): 101-105.

<摘要>(64) <PDF>(4)

摘要:
以某矿业集团公司的人员定位系统建设为例，给出了该系统拓扑结构，详细介绍了井口检卡系统的安装、调试注意事项，井下分站、读卡器的安装位置要求，确保系统可靠运行及监测人员信息准确性的关键点。该文对如何将煤矿井下人员定位系统建设好、使用好、维护好和管理好有着一定的借鉴作用。

一种改进的串联电池组单体电池电压测量方法

林引, 邓飞, 刘亚辉

2013, 39(6): 106-108.

<摘要>(66) <PDF>(3)

摘要:
针对基于运算放大器和MOSFET管的串联电池组单体电池电压测量方法存在漏电流的问题，提出了一种改进的电压测量方法。在每节电池的两端增加了一个电压跟随器，可有效降低漏电流；增加了光电继电器作为运算放大器的电源开关，使电压测量电路在断电状态下不消耗电流；增加了一个稳压二极管，以防止MOSFET管被击穿。测试结果验证了改进方法的有效性。

矿用PCB板组件三防漆涂覆工艺改进

杜清杰, 王强, 唐全海, 蒋志龙

2013, 39(6): 109-112.

<摘要>(47) <PDF>(3)

摘要:
针对传统三防漆工艺受技术因素及环境因素影响存在可控度不高、涂覆一致性差等问题，提出了一种改进的矿用PCB板组件三防漆涂覆工艺；介绍了三防漆涂覆方式和材料的选择，研究了矿用PCB板组件三防漆涂覆工艺方法和内容。测试结果表明，选择双组份聚氨酯漆、采用选择性喷涂法的涂覆效果一致性好，提高了生产效率。

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2013年第39卷第6期

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