工矿自动化

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邹哲强, 张新朝, 毛新展, 崔志波, 屈世甲

2013, 39(7): 1-4.

<摘要>(63) <PDF>(6)

摘要:
介绍了平均无故障工作时间测试方法，在4个煤矿对某种煤矿监控系统的平均无故障工作时间进行了现场测试，得到了该煤矿监控系统主要设备的平均无故障工作时间，并得出结论：该系统中本质安全型电源、瓦斯传感器、CO传感器和风速传感器的平均无故障工作时间相对较短，应是今后设计改进的重点；该系统能达到AQ 6201—2006标准提出的平均无故障工作时间应不小于800 h的指标；统计结果表明, 煤矿井下的线路故障是一种多发故障。

非煤矿山在线设备监测系统设计

闫兆振

2013, 39(7): 5-7.

<摘要>(109) <PDF>(6)

摘要:
针对非煤矿山六大系统在设备管理、维护方面的不足，提出了非煤矿山在线设备监测系统设计方案，介绍了系统结构、功能及具体实现方法。该系统采用文件协议方式和巡检协议方式接入数据，实现了在线设备运行状态的实时监测与自诊断功能，为六大系统的正常运行提供了保障。

基于SIP的矿用应急通信业务系统设计

顾俊, 罗克, 徐茜亮, 蒋华

2013, 39(7): 8-11.

<摘要>(50) <PDF>(7)

摘要:
设计了一种基于SIP的矿用应急通信业务系统，详细介绍了系统架构设计及紧急呼叫、通信终端区域定位、多路对讲和语音广播等业务流程的设计。该系统遵循标准SIP协议及3GPP提出的标准SIP协议扩展框架，实现了具有较高集成度的矿用调度通信与应急通信业务系统，为矿山井下通信联络、安全生产提供了有效的联络手段与通信保障，提高了井下通信系统的综合利用率。

矿井宽压输入自适应电源系统设计

游青山, 孟小红, 冉霞

2013, 39(7): 11-14.

<摘要>(56) <PDF>(7)

摘要:
针对现有矿用电源适应的电压波动范围窄、使用不便等问题，提出一种基于全控桥移相整流技术的AC80~830 V宽压输入自适应电源系统设计方案。该电源主电路采用晶闸管控制方式，控制电路采用PIC16F1937单片机实现瞬时电压跟踪控制，使得输入电压变动时输出电压稳定工作在DC110~350 V。仿真实验结果表明，该电源系统工作稳定、可靠。

快速定量装车站钢结构健康监测系统

陈颖, 常杰云, 张衡

2013, 39(7): 15-18.

<摘要>(60) <PDF>(7)

摘要:
分析了快速定量装车站钢结构的静态应变测量原理及动态加速度测量原理；以常规的装车站为例，介绍了测点位置的布置、测量时机及工况的选择；通过对不同载荷下装车站的静态、动态实测，对其运行现状进行了评估与分析。测试结果表明，被测装车站钢结构横向位移小于《钢结构设计规范》中露天栈桥柱的允许横向位移，主立柱最大应力值小于允许值，该装车站钢结构安全、可靠。

透地通信系统天线小型化设计与测试

李彦博, 向新, 凌立伟

2013, 39(7): 18-22.

<摘要>(59) <PDF>(5)

摘要:
针对现有透地通信系统天线尺寸较大、可移动性差、无法实现双向通信的问题，设计了中心频率为500 kHz的中波小型方环天线，并对天线的阻抗特性、匹配性能及通信距离进行了理论分析及测试研究。测试结果表明，天线与信号源之间实现了良好的阻抗匹配，匹配网络效率近似为1；天线工作带宽约为8 kHz，天线效率为6.1×10-5，与理论计算结果近似相等；天线具有良好的辐射特性，在输入功率为0.25 W时有效传输距离为30 m。

基于连续式录像机存储的应用层组播系统设计

张磊, 安铎, 范一武, 刘洋

2013, 39(7): 23-25.

<摘要>(30) <PDF>(4)

摘要:
针对应用层组播系统采用网络硬盘录像机存储模式存在流媒体转发服务器负载较重、传输效率低的问题，提出了基于连续式录像机存储的应用层组播系统设计方案。对于不需要预览的视频通道，利用存储服务器直接从前端编码源获取视频数据，在保证编码源和接收端是单份视频数据的前提下，有效地缓解了流媒体转发服务器的负载，从而保证了矿区视频监控系统的正常运行。现场实际应用验证了该系统的有效性。

井下无线传感器网络能量空洞问题研究

张申, 常飞, 乔欣

2013, 39(7): 26-29.

<摘要>(40) <PDF>(4)

摘要:
提出利用虚拟多输入多输出的思想来解决煤矿WSN的能量空洞问题，并提出了一种基于能量均衡的多跳非均匀分层分簇协议MUHC；阐述了MUHC传输模型，并分析了基于MUHC的虚拟多输入多输出系统能耗。Matlab仿真结果表明，与经典的LEACH协议及EEUC协议相比，MUHC协议能够平衡整个网络的能量，延长网络生存时间，缓解能量空洞问题。

港口动力煤价格模型

张克慧, 牟博佼

2013, 39(7): 30-38.

<摘要>(84) <PDF>(3)

摘要:
从替代、需求、供给、库存、惯性5个方面创建了影响我国港口动力煤价的有关因素的计量模型。利用2005年1月至2012年6月的月度数据揭示了相关因素的量化影响作用，发现上月煤价、煤炭生产成本以及港口库存等是最为显著的影响因素。在此基础上，考虑到近几年煤炭市场的剧烈波动和明显的季节性特征，一方面展开了以2008年发生的国际金融危机为临界点的对比分析工作，另一方面提出了以铁路货运周转量的周期性变化为参考的淡旺季划分方法，揭示了各影响因素在淡旺季对港口动力煤价的差异作用，以及这种差异性在危机前后的变化。最后，综合宏观经济环境、煤炭市场力量演化以及行为经济学等原因对模型结果进行了深刻剖析，提出了有益的管理启示。

煤矿救灾机器人动力电源研究

鲁怀敏, 方海峰, 蔡李花, 刘钊

2013, 39(7): 38-42.

<摘要>(76) <PDF>(3)

摘要:
针对机器人电源系统的需求，分析并比较了磷酸铁锂电池、超级电容以及磷酸铁锂电池并联超级电容的混合电源的性能，认为磷酸铁锂电池较适合作为煤矿救灾机器人的动力电源；研究了磷酸铁锂电池的小电流放电特性，建立了相应的放电模型，并据此对24 V，40 A?h的电池进行理论计算，得出结论：放电电流在30 A以下时，电池自身消耗的能量可以控制在12%以下，降低输出电流可以降低电池自身的能量消耗，增加输出的能量。

基于双三角形谐振环结构左手材料的矩形微带贴片天线

田子建, 彭霞

2013, 39(7): 43-46.

<摘要>(78) <PDF>(4)

摘要:
设计了一种双三角形谐振环结构的左手材料，通过理论计算和仿真实验证明了其具有电磁左手材料性质；将双三角形谐振环结构的左手材料加载在矩形贴片微带天线上，并给出了矩形微带贴片天线的结构参数；利用HFSS仿真软件对比了加载左手材料前后矩形贴片微带天线的性能，仿真结果表明，左手材料的加载提高了天线的带宽，增大了天线的增益，有效地抑制了旁瓣。

基于电流补偿的低精度霍尔传感器位置估计

韩亮

2013, 39(7): 46-49.

<摘要>(58) <PDF>(3)

摘要:
为了降低永磁同步电动机伺服控制系统的成本，采用3个低精度开关型霍尔传感器作为转子位置检测装置来估算高精度的转子位置信息，并采取电流补偿的方法对启动及低速阶段的加速度进行估计，解决了传统的低精度控制技术在启动及低速阶段误差较大的问题。仿真结果表明，该方法能有效提高电动机在低速阶段的稳定性，减小转子位置估算误差，在全速范围内达到了良好的调速性能。

修正的优化无偏GM(1, 1)模型在瓦斯事故预测中的应用

宋国正

2013, 39(7): 50-53.

<摘要>(45) <PDF>(16)

摘要:
针对无偏GM(1, 1)模型可能因个别异常点导致预测误差很大甚至失效的问题，建立了修正的优化无偏GM(1, 1)模型。该模型剔除了异常点，并用一次插值法得到的新数据代替异常点，最后对拟合、预测值作残差修正。将该模型用于煤矿瓦斯事故遇难人数预测，结果表明，修正的优化无偏GM(1, 1)模型大幅提高了煤矿瓦斯事故遇难人数的拟合及预测精度，后验差精度检验等级为好，其预测值的相对误差绝对值为0.070 4，仅为优化前的40.8%。

实心转子感应电动机高速运转性能分析

王映红

2013, 39(7): 54-58.

<摘要>(43) <PDF>(2)

摘要:
分析了实心转子感应电动机的磁路及M-S曲线；采用Ansoft有限元软件对电动机变频启动的动态过程进行仿真，得到了空载启动的磁场分布、定转子电流、启动转矩等动态数据；测试了电动机在高频高速状态下的性能，论证了实心转子感应电动机高速运行的可行性。

矿用电气设备电缆电磁干扰建模与仿真分析

王小燕

2013, 39(7): 58-60.

<摘要>(70) <PDF>(7)

摘要:
分析了互连电缆的电磁干扰机理，建立了多导体互连线串扰耦合数学模型；运用有限元分析软件Ansys提取了矿用四芯电缆互联线的电容矩阵和电感矩阵；应用场路结合的方法对电子设备互连电缆进行电磁干扰预测分析，得到了与理论分析相一致的数值计算结果。

基于改进小波包变换的谐波检测方法研究

朱高中

2013, 39(7): 61-64.

<摘要>(55) <PDF>(2)

摘要:
针对基于傅里叶变换的谐波检测方法存在栅栏效应和频谱泄漏等问题，提出了一种基于改进小波包变换的谐波检测方法。该方法实现了对信号频带的均匀划分，通过选择适当的采样频率和小波包分解树，使所关心的谐波频率落到小波包频带的中心，从而减少频谱泄漏，有效提高了频谱分析精度。实验结果验证了该方法的有效性。

基于PR调节器的双馈感应风力发电机控制研究

宋平岗, 龚根平, 喻冲

2013, 39(7): 64-68.

<摘要>(45) <PDF>(2)

摘要:
针对传统的双dq、PI调节器控制策略在不对称跌落下所带来的延时问题，提出了一种基于PR调节器的控制策略：采用功率闭环得到转子侧变换器所需的正序电流给定量，通过抑制电磁转矩二倍频来计算负序电流给定量。Matlab/Simulink仿真结果表明，基于PR调节器的控制策略很好地解决了延时问题，且与双dq、PI调节器控制策略相比，控制性能更优。

新颖的全局和声搜索算法在经济性调度中的应用

陈传虎, 粱宏, 邹德旋, 刘海宽

2013, 39(7): 69-72.

<摘要>(40) <PDF>(2)

摘要:
提出采用新颖的全局和声搜索算法来解决经济调度问题，并设计了一种新颖的处理系统约束的方法；介绍了经济调度问题数学模型、新颖的全局和声搜索算法实现过程及其应用方法。实验结果表明，采用新颖的全局和声搜索算法所获得的最优值要明显好于采用进化算法、粒子群算法所获得的最优值，新颖的全局和声搜索算法为解决经济性调度问题提供了一种新的解决方案。

基于二元线性回归的谐波源责任划分方法研究

乔黎伟

2013, 39(7): 73-75.

<摘要>(24) <PDF>(2)

摘要:
介绍了基于二元线性回归的谐波源责任划分方法：采用二元线性回归法来估计电力系统的谐波阻抗，并反代入系统来评估谐波发射水平，进而确定系统侧和用户侧的责任关系。Matlab/Simulink仿真结果验证了该方法的有效性。

煤矿排水系统避峰填谷控制方案改进

蒋伟

2013, 39(7): 76-79.

<摘要>(56) <PDF>(5)

摘要:
针对现有的煤矿排水系统避峰填谷控制方案存在水泵启停频繁等问题，提出通过细分水位及启泵数量、增加低谷调整时段及最后调整时段等方法对现有方案进行优化改进的方案，给出了避峰填谷的原则及改进方法的具体实现，并对原方案及改进方案的控制效果进行了对比分析。测试结果表明，改进后的避峰填谷控制方案在高峰时段的泵时缩短为改进前的33%，尖峰时段的泵时缩短为改进前的42%，提高了水泵运行效率。

射频识别技术在矿用PDA中的应用研究

徐娟, 朱晓洁

2013, 39(7): 80-82.

<摘要>(41) <PDF>(3)

摘要:
针对目前煤矿的数据录入工作通过手工完成存在劳动强度大、工作效率低、数据误码率较高等问题，将射频识别技术应用到矿用PDA中，并以井下物流系统为例，介绍了嵌入式射频识别系统的结构、软件设计。嵌入式射频识别系统实现了对电子标签数据的实时高精度读写和存储功能，可大大提高煤矿现场工作效率。

基于电力载波的综掘工作面监测系统设计

宗伟林, 毛江, 高洋

2013, 39(7): 82-84.

<摘要>(52) <PDF>(4)

摘要:
针对传统的综掘工作面监测系统采用敷设专用电缆信道为主、无线通信方式为辅的通信方法存在维护难度大、通信距离和可靠性受限的问题，提出了一种基于电力载波的煤矿井下综掘工作面监测系统。该系统利用煤矿现有电力电缆进行通信，不需要敷设专用通信电缆，大大降低了系统成本，减少了因通信链路故障而导致的通信中断问题，实现了对综掘工作面的稳定、可靠监测。

矿井轨道运输智能调度系统设计

葛捷如, 周健

2013, 39(7): 85-88.

<摘要>(56) <PDF>(3)

摘要:
针对现有矿井轨道运输调度系统存在无法精确确定机车位置等问题，提出一种矿井轨道运输智能调度系统设计方案。该系统采用无线中继平台实现车地双向信息互换，采用射频识别技术实现机车精确定位，并可根据机车的速度和位置动态计算其运行时的安全间隔距离，实现移动闭锁，提高行车密度。

基于ZigBee的工业无线数据采集器设计

徐盛龙, 王伟波

2013, 39(7): 88-90.

<摘要>(45) <PDF>(3)

摘要:
设计了一种基于ZigBee无线网络的数据采集器。该采集器利用AVR单片机与ZigBee模块通信，可以在较短的距离范围内完成数据的可靠采集与发送，可有效解决工业现场的数据采集问题。

井下人员定位管理系统数据模型设计

刘佳, 朱慧, 华钢

2013, 39(7): 90-92.

<摘要>(66) <PDF>(2)

摘要:
针对井下人员定位管理系统存在的灾害发生时可靠信息易被破坏、查询效率低等问题，设计了井下人员定位管理系统的数据采集模型及数据流图，并分析了系统数据库的设计要求、表结构设计及数据库优化方法。系统采用主从式通信方式实现数据采集，根据功能划分建立基础数据库和当前数据库，并采用查询语句优化、索引优化等手段提升数据库性能，提高了数据采集及处理速度、系统可靠性及查询效率。

基于AT89S51和nRF905的无线温度检测系统设计

王军敏, 袁书卿, 卞和营

2013, 39(7): 93-96.

<摘要>(101) <PDF>(2)

摘要:
针对传统温度检测系统中有线数据传输方式存在布线复杂、成本高等问题，设计了一种基于AT89S51单片机、数字温度传感器DS18B20和无线射频收发芯片nRF905的无线温度检测系统。该系统利用DS18B20测量现场温度，通过nRF905完成无线数据传输，利用AT89S51实现对温度数据的处理以及与计算机的通信，从而实现了多点温度数据采集和远距离无线传输。

抽油机检测系统的设计与应用分析

郑劼, 邵艳婷

2013, 39(7): 96-98.

<摘要>(71) <PDF>(2)

摘要:
针对当前中国大部分油田主要凭借人工经验判断抽油机运行状况而无法及时发现抽油机故障的问题，从系统功能、硬件设计及软件设计等方面介绍了一种全新的抽油机检测系统设计方案。该系统采用集散式控制结构及GPRS无线通信方式，实现了对抽油机电动机电流及电压、荷载、位移等参数的监测。

基于PIC单片机的无线遥测分站设计

汪开元, 张琦

2013, 39(7): 99-101.

<摘要>(76) <PDF>(2)

摘要:
针对矿井水文长观孔人工监测方式效率低下的问题，提出了一种基于PIC单片机的无线遥测分站设计方案。该无线遥测分站以dsPIC33FJ64GP204单片机为控制核心，采用GSM技术实现通信功能，能够采集水文长观孔的实时数据，并以短信方式发送至地面中心站。实际应用结果表明，该无线遥测分站能及时提供各水文长观孔的数据信息，有效减少了工作人员的日常维护量。

一种新型矿用本安电源保护电路的设计

周雪峰

2013, 39(7): 101-103.

<摘要>(66) <PDF>(12)

摘要:
在分析传统矿用本安电源保护电路优缺点的基础上，提出了一种采用LM339比较器和MAX4080SASA电流检测芯片的新型矿用本安电源保护电路设计方案，并详细分析了该设计方案的原理和特点，为矿用本安电源的设计提供了一种高质量的解决方案。

工作面智能远程启停设备设计

张雷雷, 朱昊, 邵鹏

2013, 39(7): 104-106.

<摘要>(85) <PDF>(4)

摘要:
针对目前工作面通信控制系统中远程启停设备存在显示信息少、无法更改系统工作模式等问题，设计了一种基于键盘输入和液晶显示的智能远程启停设备。该设备不仅可以实现控制对象的远程启停，而且可以改变系统工作模式，对提升工作面通信控制系统的安全性和用户友好性有一定的促进作用。

基于ArcGIS的瓦斯突出区域预测可视化方法研究

卢振涛, 张瑞林

2013, 39(7): 106-108.

<摘要>(55) <PDF>(2)

摘要:
针对现有瓦斯突出区域预测方法存在预测效率低、可操作性不强等问题，提出了基于ArcGIS的瓦斯突出区域预测可视法方法。该方法以C#作为编程开发语言，利用独立软件开发包ArcGIS Engine，结合GIS 原理与方法、趋势面分析理论和可视化技术等，对多个瓦斯突出预测指标进行趋势面的综合交集或并集分析，并将趋势面与矿井最新采掘工程平面图进行合理的对应和叠置，实现了对瓦斯突出危险区的直观可视化辨识功能。

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2013年第39卷第7期

投审稿系统

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