工矿自动化

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孙继平

2014, 40(6): 1-7. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.001

<摘要>(68) <PDF>(5)

摘要:
提出了煤矿安全监控系统安装、使用、维护与管理要求：隔爆兼本质安全型防爆电源严禁设置在断电范围内，会造成局部通风机停电的调校应每半年1次，监控数据必须上传至矿务局（公司）、县（市）调度指挥中心等。提出了煤矿井下人员位置监测系统安装、使用与管理要求：各个人员出入井口应设置检测识别卡工作是否正常的装置，应设置人脸或虹膜等唯一性检测的装置，各个人员出入井口、重点区域出/入口、限制区域、巷道分支处等地点应设置人员位置监测分站等。

基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统设计

王桃, 刘晓文, 乔欣, 纵鑫

2014, 40(6): 7-10. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.002

<摘要>(110) <PDF>(5)

摘要:
针对有线液压支架压力监测系统存在布线复杂以及数据传输可靠性不高等问题，设计了一种基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统。该系统以CC2530芯片为核心，通过数据采集节点采集液压支架的压力值，路由节点接收采集的压力值并通过多跳的方式传至Sink节点，Sink节点结合CAN总线将压力值上传至上位机，实现整个无线传感器网络覆盖范围内的液压支架压力监测。测试结果表明，该系统可实时、准确地监测井下液压支架压力数值的变化。

煤炭计量计质信息系统研究

李萍, 王彦文

2014, 40(6): 11-13. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.003

<摘要>(101) <PDF>(8)

摘要:
针对使用者对煤质分析和煤重测量的新需求，提出了煤炭计量计质信息系统，阐述了系统的总体设计思路；从数据库设计、保证数据传输完整性算法的设计、基于Ajax技术的Web系统开发模式等方面详细论述了系统所采用的关键技术及实现方法。现场应用结果表明，该系统可以满足不同层面用户的需求，且具有较好的稳定性和可靠性。

基于EPON技术的矿用综合数据接入网关设计

郭威, 田洪现

2014, 40(6): 14-17. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.004

<摘要>(66) <PDF>(8)

摘要:
针对煤矿监测监控系统数据接口众多，无法实现数据的统一通信和共享的现状，结合EPON技术的优势，设计了一种基于EPON技术的矿用综合数据接入网关。该网关可实现煤矿井下不同接口数据的综合接入和不同系统之间的数据共享。井下实际测试结果表明，该网关主干网络通信速率达到了750 Mbit/s，主干网络传输距离达15 km，线路冗余切换时间小于100 ms。

煤矿井下照明预警系统设计

陈艳, 刘志强

2014, 40(6): 18-20. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.005

<摘要>(61) <PDF>(6)

摘要:
为了及时排除煤矿井下固定照明系统故障，设计了煤矿井下照明预警系统，重点阐述了硬件电路设计、自定义网络层协议设计和软件系统设计。实际应用结果表明，该系统布设方便，具有较高的可靠性和实时性。

长壁综采工作面采煤机定位定姿技术研究

郝尚清, 王世博, 谢贵君, 葛兆亮, 李昂

2014, 40(6): 21-25. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.006

<摘要>(83) <PDF>(6)

摘要:
分析了现有的采煤机支架传感定位技术、轨道里程计定位技术、自主定位技术的研究现状及其存在的问题；提出了以采区绝对坐标为参考坐标，采煤机在开采煤层内绝对定位的研究内容；探讨了采煤机定位技术在长壁综采工作面自动化中的作用。

自动化综采工作面概念探讨

付国军

2014, 40(6): 26-30. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.007

<摘要>(63) <PDF>(7)

摘要:
介绍了国内自动化综采工作面的技术现状，并将综采工作面的设备分为生产设备、辅助设备、测控系统；针对目前业内工作面名称混乱的情况，认为“自动化综采工作面”的命名比较恰当；提出了自动化综采工作面技术可划分为综采工作面局部自动化、综采工作面半自动化、综采工作面全自动化、综采工作面智能自动化4个等级并给出了具体特征；介绍了自动化综采工作面的发展途径，指出把自动化综采工作面看成是一台可以自动行走、自动割煤、自动支护、自动装煤、自动运煤的大型机器更符合实用要求。

综采工作面自动化系统集成研究

夏护国, 宋卫军, 杨宪国

2014, 40(6): 31-33. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.008

<摘要>(90) <PDF>(8)

摘要:
分析了综采工作面自动化系统已实现的功能及存在的问题，研究了综采工作面自动化集成方案，对现阶段实施综采工作面自动化具有指导意义。

重介质选煤自动控制技术研究

郭楠, 陈震, 罗旭辉

2014, 40(6): 34-36. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.009

<摘要>(132) <PDF>(5)

摘要:
介绍了重介质选煤自动控制技术的现状及特点，简述了当前重介质选煤自动控制包含的几个系统以及重介质选煤过程中常用的控制仪表，最后分析了重介质选煤自动控制存在的问题。

智慧矿山概念及关键技术探讨

王莉

2014, 40(6): 37-41.

<摘要>(52) <PDF>(14)

摘要:
从国内外矿山信息化建设的现状出发，阐述了智慧矿山的概念及特点；详细介绍了空间信息技术、云网融合技术、矿山技术规范和标准、数据挖掘技术、三维模拟和虚拟现实、智能采矿和服务技术、安全保障体系等智慧矿山的关键技术；给出了智慧矿山的研究意义。

并列双U型通风方式下采空区瓦斯运移规律研究

郝亚兵, 王飞, 王星, 刘祥

2014, 40(6): 41-44. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.011

<摘要>(38) <PDF>(2)

摘要:
为了更好地分析和掌握并列双U型通风方式下采空区瓦斯分布和运移规律，针对某矿综采工作面并列双U型通风系统的特点，建立了CFD模型，数值模拟了并列双U型通风方式下采空区瓦斯运移规律；分析结果表明，在综采工作面采用并列双U型通风方式，由于位于采空区上隅角附近联络巷的作用使采空区的大部分瓦斯可以随漏风进入辅助回风巷连续排出，使采空区和流经上隅角的瓦斯减少，有效解决了综采工作面瓦斯超限的问题。

煤矿安全监测多传感器分层数据融合模型研究

刘凯, 郭勇义, 吴世跃

2014, 40(6): 45-50. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.012

<摘要>(25) <PDF>(2)

摘要:
为提高多传感器检测系统预警的精度，降低多传感器监测过程中出现的状态不明或状态误判的发生率，提出了一种多传感器分层数据融合模型。该模型在数据层运用层次分析法确定隶属度和相应权数，在特征层运用模糊评价法进行数据融合，在决策层运用D-S证据理论进行数据融合，可根据对应输入融合数据类型的不同运用合适的算法进行计算处理。试验结果表明，与初始数据比较, 该模型能够将目标的安全、轻微、危险3种状态的隶属度分别提高8.3％，6％，29.2％，验证了该模型的有效性。

井下带式输送机减速器振动故障诊断研究

薛光辉, 张军, 吉晓冬, 赵新赢

2014, 40(6): 51-53. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.013

<摘要>(40) <PDF>(5)

摘要:
利用测振记录仪进行了煤矿井下带式输送机减速器的振动监测试验；通过分析现场振动数据时域特征指标的变化趋势和功率谱，发现该减速器输入轴齿轮存在严重磨损和蹦齿故障。检修结果验证了分析的正确性和记录仪记录数据的真实有效性。

基于小波包—贝叶斯的小电流接地系统故障选线方法

王晓卫, 高杰, 魏向向, 侯雅晓

2014, 40(6): 54-59. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.014

<摘要>(46) <PDF>(2)

摘要:
针对现有小电流接地系统故障选线方法存在故障状况复杂、故障信号特征不明显等问题，提出了一种基于小波包-贝叶斯的小电流接地系统故障选线方法。该方法首先按故障过渡电阻值的大小将小电流接地系统故障分为强故障模式、中等故障模式、弱故障模式，并分别构建相应的贝叶斯分类器；在故障特征提取方面，采用db小波包按照能量最大原则选取各条线路的故障特征频带，对所构建的3类分类器进行训练后，再将提取的各条线路的特征频带输入到分类器进行故障类型的判别；最后，采用“少数服从多数”的原则，对3类分类器的输出结果进行表决，进而得出选线结果。仿真结果表明，该方法选线准确率高。

一种采用多绕组中频变压器的三相多电平变流器

张玉垒, 张宇翔, 郭敏

2014, 40(6): 59-63. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.015

<摘要>(32) <PDF>(2)

摘要:
针对传统多电平变流器存在电容电压不平衡或提供直流电源的移相变压器体积大、成本高的问题，提出了一种基于级联H桥和多绕组中频变压器的三相多电平变流器；介绍了该变流器的电路结构和工作原理，详细分析了该变流器的控制方式。仿真结果表明，该变流器具有稳定的静态特性、良好的动态特性，且电流谐波含量低。

MMC电容电压排序优化算法研究

宋平岗, 江浪, 李云丰, 段程亭

2014, 40(6): 64-67. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.016

<摘要>(71) <PDF>(2)

摘要:
根据模块化多电平换流器的运行原理，研究了传统电容电压排序算法导致器件开关频率增大的根本原因；为降低器件的开关频率，提高系统运行效率，提出了一种电容电压排序优化算法。该算法对传统排序算法进行了优化改进，给定3个电压参考值，将已投入的子模块电容电压值与参考值进行比较，判断是否继续保持投入状态。在Matlab中搭建了每相60个子模块的MMC电容电压排序优化算法仿真模型，仿真结果表明，该算法能显著降低功率器件的开关频率，减小换流器的功率耗损。

永磁同步电动机直接转矩控制策略研究

张强, 韩如成

2014, 40(6): 68-72. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.017

<摘要>(63) <PDF>(3)

摘要:
研究了基于无速度传感器技术的永磁同步电动机直接转矩控制策略，该策略将空间矢量脉宽调制技术应用到了电压源逆变器的开关序列选择中；通过滞环控制器控制磁链和转矩，消除了脉宽调制的延迟；采用低通滤波器实现了电压和电流的谐波抑制。仿真结果表明，采用该策略后，电动机的实际速度与不同转矩响应下的预计速度相似，加速到参考速度所需的时间很短，跟踪也很好。

一种开关磁阻电动机功率变换器故障诊断方法

孙冠群, 李梅

2014, 40(6): 72-76. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.018

<摘要>(40) <PDF>(2)

摘要:
针对现有开关磁阻电动机功率变换器故障诊断方法存在可靠性不高等问题，提出了一种新型的功率管故障诊断方法。该方法以不对称半桥型功率变换器主电路为研究对象，以常见的功率管开路和短路2种故障情况为诊断对象，通过比较母线电流估算值和实测值来判断故障，结合故障相绕组电流实现故障相的识别，必要时通过中断测试来确定故障点。选取电动机空载、低速度和高速度运行等较难实现故障诊断的工况进行了试验分析，结果表明，该方法均能完成故障类型的定性及故障点的准确定位。

被动式煤矿井下环境安全监测系统设计

胡兴志, 李学哲, 杨兴波, 高学

2014, 40(6): 77-80. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.019

<摘要>(38) <PDF>(2)

摘要:
介绍了一种基于ZigBee无线网络及传感器检测技术的新型被动式煤矿井下环境安全监测系统设计方案。该系统将带有传感器的移动检测终端设备置于矿工帽子上，通过无线传感网络，实现被动式的环境监测及无线信息传输，大大增加了监测的灵活性，并解决了监测死角的问题。

矿井勘探眼无线监测系统设计

史太露, 方明亮

2014, 40(6): 80-82. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.020

<摘要>(47) <PDF>(3)

摘要:
为了满足矿井勘探眼监测系统要求及监测网络化需求，设计了矿井勘探眼无线监测系统，给出了监测系统的整体构成，重点介绍了主站通信程序及上位机监控软件设计。测试结果表明，该系统性能稳定，具有很好的实用价值。

煤矿安全生产监控教学实验系统设计

张涛

2014, 40(6): 83-86. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.021

<摘要>(37) <PDF>(3)

摘要:
针对现有的煤矿安全生产监控教学实验系统售价昂贵的实际情况，为满足教学和科研的要求，设计开发了一套新型煤矿安全生产监控教学实验系统；详细介绍了该系统设计原则、硬件和软件的设计。该系统为教师和学生从事煤矿安全生产方面的科研和学习提供了一个非常实用的实践环境。

煤矿移动办公系统

杜安平

2014, 40(6): 86-89. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.022

<摘要>(59) <PDF>(3)

摘要:
针对传统的会议、电话、纸质文件等办公模式无法满足煤矿信息化要求的问题，从开发方案、功能模块和关键技术等方面介绍了一种煤矿移动办公系统。煤矿工作人员可通过该系统进行煤矿安全生产“六大系统”数据查询、日常沟通、信息发布与获取等各种日常办公工作。实践证明，通过建设该系统，煤矿相关人员能够及时掌握生产一线情况，大大提高了管理的时效性和准确性。

矿山水源井群远程测控系统设计

王吉星, 李凤霞, 靳宝全

2014, 40(6): 90-92. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.023

<摘要>(42) <PDF>(4)

摘要:
针对矿山水源井分布分散、集中控制困难的问题，设计了基于KingView的矿山水源井群远程测控系统。该系统实现了对供水系统水源井水泵的就地控制及远程网络控制；采用SQL Server数据库技术，实现了数据存储与查询功能；实现了节水计量，提高了供水系统运行的安全性、可靠性。

基于物联网的机电设备综合巡检系统设计

吕维赟

2014, 40(6): 93-95. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.024

<摘要>(50) <PDF>(3)

摘要:
针对目前煤矿机电设备维护过程中存在漏检、误检以及检查不够客观全面的问题，设计了一种基于物联网的机电设备综合巡检系统。该系统通过建立机电设备基础属性库，将机电设备的离线巡检与在线监测相结合，将人为经验检测的结果融于客观监测的信息进行综合判断，提高了对机电设备故障诊断的准确率。应用结果表明，该系统可为煤矿机电设备维修提供准确、可靠的依据，提高了煤矿设备管理水平。

基于物联网的煤矿仓储管理系统研究

丁丛师, 徐茜亮

2014, 40(6): 96-99. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.025

<摘要>(41) <PDF>(2)

摘要:
针对传统煤矿仓储管理方式存在耗时长、效率低、成本高的问题，设计了一种基于物联网的煤矿仓储管理系统。该系统采用物联网技术对货物进行标签管理，实现了对货物的感知、定位、识别、计量等功能；采用Web Service技术与ERP系统进行无缝对接，实现了与ERP系统的信息共享、物资数据的实时交互，进一步提高了煤矿仓储管理水平。

基于软件无线电平台的调频终端设计

顾玲玲, 李世银, 李欣

2014, 40(6): 99-102. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.026

<摘要>(31) <PDF>(3)

摘要:
介绍了基于DSP/FPGA混合架构的小型软件无线电平台，运用模块化设计方法设计了基于该平台的调频终端，详细阐述了调制和解调算法的实现。测试结果表明，基于软件无线电平台的调频终端能实现预期的发射和接收功能，具有便于部署、功能易扩展和易于升级等优势。

矿井提升机钢丝绳张力监测系统设计

时统军, 王朋, 王博

2014, 40(6): 103-105. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.027

<摘要>(58) <PDF>(4)

摘要:
针对矿井提升机存在钢丝绳过载、张力不平衡等问题，设计了一种矿井提升机钢丝绳张力监测系统。该系统采用压力传感器采集钢丝绳张力，采集信号经过处理后以无线通信方式发出，信号接收装置接收数据并通过RS232上传至上位机进行显示，从而实现钢丝绳张力的实时、可靠监测。测试结果验证了该系统的可行性。

浅谈矿用开关电器的温升试验

李燕

2014, 40(6): 106-109. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.028

<摘要>(77) <PDF>(5)

摘要:
结合相关标准及实际工作经验，介绍了矿用开关电器产品的电路温升试验方法、温升试验的接线方式和不同工作制下的温升试验方法，阐述了电器部件表面温度、线圈温升的测量方法，总结了温升试验前及试验过程中的注意事项。对实际工作中矿用开关电器的温升试验有一定指导意义。

基于TD-SCDMA的煤矿智能电力故障检测与分析系统

彭渝, 王安义

2014, 40(6): 110-113. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.029

<摘要>(33) <PDF>(4)

摘要:
针对煤矿井下供电设备故障给煤矿安全生产带来很大隐患的问题，提出了一种基于TD-SCDMA技术的煤矿智能电力故障检测与分析系统。该系统通过供电检测采集系统实时采集各段母线电压、各分支电流、功率、断路器状态以及故障信息，然后通过TD-SCDMA／工业以太网络支撑系统将煤矿供配电系统各设备运行状态、运行参数、故障信息传输到智能电力故障分析系统，完成煤矿供配电系统的信息加工、分析和故障诊断与处理。应用结果表明，该系统提高了供电可靠性，为煤矿的安全生产提供了保障。

基于Pt100铂热电阻的测温电路设计

于铄航, 李建新, 贺琳

2014, 40(6): 113-115. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2014.06.030

<摘要>(63) <PDF>(7)

摘要:
针对传统的铂热电阻测温方式存在测量结果受线路阻抗影响有误差、电路接线复杂的问题，设计了一种基于Pt100铂热电阻的测温电路；详细介绍了该电路的硬件设计及参数计算。该电路采用差分方式消除线路阻抗引起的测量偏差，并通过改变电路内参考电压的方式调节测温范围。仿真结果验证了该电路设计的合理性与可靠性。

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