工矿自动化

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包建军

2017, 43(1): 1-4. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.001

<摘要>(92) <HTML> (8) <PDF>(11)

摘要:
在分析主流接近探测技术特点和应用现状的基础上，提出基于高精度无线测距和三维定位的井下装备接近探测方法。该方法用对称双向到达时间无线测距方法测量个人标签到探测器的距离，通过三维最小二乘法计算个人标签相对于移动设备的精确坐标，最后通过区域设定和判断得出探测结果。现场试验结果表明，该方法可以实现设备周边360°无死角探测，与RSSI方法和磁场区域标识方法相比，具有定位精度高、响应时间短、配置简便等特点。

基于无线通信的矿用本安型设备监测子站研制

杜岩, 阚哲, 冯禹, 孙鹏飞, 孟国营, 朱三颖, 满孝臣, 李勇

2017, 43(1): 5-8. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.002

<摘要>(90) <HTML> (13) <PDF>(6)

摘要:
针对传统煤矿机电设备运行状态监测存在实时性差、布线复杂等问题，根据煤安认证的技术要求，研制了一种基于无线通信的矿用本安型设备监测子站。介绍了该监测子站的结构组成、硬件电路本安设计、外壳防护设计及软件实现。该监测子站可实现对煤矿井下矿用设备多路振动和温度信号的实时采集与无线传输，为矿用设备故障诊断和预测提供数据支持。

基于倒谱距离的采煤机煤岩截割振动信号识别

张启志, 邱锦波, 庄德玉

2017, 43(1): 9-12. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.003

<摘要>(87) <HTML> (18) <PDF>(12)

摘要:
在基于煤岩截割振动信号分析的煤岩界面识别过程中，针对常规时频域分析方法对噪声敏感、振动信号能量变化适应性差等问题，提出一种基于倒谱距离的采煤机煤岩截割振动信号识别方法。通过分析振动传感器采集的采煤机不同负载状况下的截割振动信号，得出结论：与采煤机割岩状态相比，割煤状态下得到的振动信号与空载状态下的标准信号的倒谱距离更大；割岩状态下振动信号的倒谱距离呈明显的周期性，且周期为滚筒旋转1周的时间，而割煤状态下的振动信号无此特征。工业试验结果表明，该方法在煤岩硬度差大于10 MPa时，识别准确率达75%。

液压支架控制器自动化检测装置研究

杨汉宏, 孟峰

2017, 43(1): 13-17. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.004

<摘要>(75) <HTML> (7) <PDF>(7)

摘要:
针对煤矿液压支架控制器检测过程中存在测试效率较低的问题,设计了一种液压支架控制器自动化检测装置。该装置实现了液压支架控制器功能、性能和可靠性的自动检测，提高了液压支架控制器的检测效率、软件适应性能和产品质量，对液压支架电液控制系统的发展起到了积极的促进作用。

矿用带式输送机扩音电话系统研制

李宏伟, 曲兵妮, 李璐, 宋建成

2017, 43(1): 17-21. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.005

<摘要>(53) <HTML> (13) <PDF>(8)

摘要:
针对现有矿用带式输送机监控系统的语音报警声音在胶带沿线不能扩音播放的问题，研制了一种矿用带式输送机扩音电话系统。该系统具有语音报警、半双工通话和打点联络功能，声音清晰度好且音量高达100 dB，能够满足煤矿复杂环境的使用要求。

煤矿综采工作面无人化开采技术研究

索智文

2017, 43(1): 22-26. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.006

<摘要>(119) <HTML> (38) <PDF>(23)

摘要:
分析了综采工作面自动化发展现状，对采煤机记忆割煤、支架跟机自动化、煤岩识别等技术的应用情况及存在问题进行了分析，并提出了综采工作面高速传输无线网络建设、标准化数据传输、采煤机模糊判断和自适应割煤、支架高级跟机自动化、工作面实景成像、工作面自动校直等技术的实现途径。

采煤机现状与发展

杨芸

2017, 43(1): 26-28. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.007

<摘要>(102) <HTML> (9) <PDF>(12)

摘要:
针对薄煤层采煤机和厚煤层采煤机发展现状存在的问题，结合采煤机的发展趋势，指出了采煤机研究方向：提高采煤机行走系统和摇臂行星机构等关键部件可靠性；加强前沿技术和基础理论研究；预研新型结构采煤机。

基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别

王昕, 胡克想, 俞啸, 丁恩杰

2017, 43(1): 29-34. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.008

<摘要>(202) <HTML> (9) <PDF>(17)

摘要:
为了研究基于太赫兹时域光谱的煤岩界面识别可行性，首先应用太赫兹时域光谱技术，以气煤和砂岩粉末压片作为实验样本进行了相关实验，得到了太赫兹脉冲穿过不同样本时所产生的时间延迟和衰减幅度。然后采用Hilbert-Huang变换对煤岩样的太赫兹光谱进行了时频域分析，并与由传统快速傅里叶变换方法获得的样品频谱进行了对比，结果表明，在时频域内太赫兹光谱信号具有更高的分辨率，可以更好、更直观地分析太赫兹脉冲在任意时刻的频率、能量成分，研究任意频率在不同时刻对吸收谱线的作用。最后介绍了基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别过程，通过实验验证了采用Hilbert谱和边际谱提取出的光谱特征值可以很好地区分煤岩介质。

改进型采煤机滚筒调高记忆程控策略

刘庆国, 曹鹏

2017, 43(1): 34-37. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.009

<摘要>(83) <HTML> (7) <PDF>(7)

摘要:
为了提高采煤机滚筒高度调整的精确性，给出了采煤机滚筒静态调高模型，分析了液压调高系统的响应时间与记忆程控策略的关系，提出了考虑液压系统响应时间的改进型记忆程控策略。该策略将滚筒高度变化简化为线性变化，可在一定程度上避免滚筒调高过程中出现截割顶板的现象，提高了截割的安全性，且具有算法简单、调高精度高等优点。

突水过程煤岩表面电位变化规律研究

孔艳慧, 李忠辉, 邱黎明, 沈荣喜

2017, 43(1): 38-42. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.010

<摘要>(54) <HTML> (7) <PDF>(4)

摘要:
通过突水的煤岩表面电位模拟试验系统测试了突水过程煤岩的表面电位，研究了突水过程中煤岩表面电位变化规律，得出结论：煤岩体表面电位对突水演化过程有显著的时空响应特征，能反映煤岩体内部破裂和裂缝扩展情况；突水演化过程可分为孕育期、裂缝扩展期和大规模突水期，孕育期内表面电位信号比较稳定，裂缝扩展期及大规模突水期内电位信号发生上下波动；不同位置表面电位信号水平一般不同，同一位置的信号水平与孔隙水压力及煤岩体破裂强度呈正相关关系。

一种多级胶带调速系统研究

原钢, 李丽宏

2017, 43(1): 42-47. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.011

<摘要>(22) <HTML> (3) <PDF>(8)

摘要:
针对现有多级胶带调速系统采用二维模糊控制算法存在调节速度与期望速度误差较大的问题，建立了自适应神经模糊推理系统模型，设计了一种基于自适应神经模糊推理系统模型的多级胶带调速系统。该调速系统以第1条胶带的瞬时流量和实时速度为输入量，以变频器的调节频率为输出量实现调速。Matlab仿真结果表明，引入自适应神经模糊推理系统模型的多级胶带调速系统的速度误差可控制在2%以下，运量与带速匹配率得到了优化，对现今煤矿企业的节能减排具有一定的应用价值。

综采工作面复杂装备嵌入式协同仿真平台设计

崔晶, 栾宝伟, 任来红, 逯振国, 杨延超

2017, 43(1): 48-52. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.012

<摘要>(37) <HTML> (7) <PDF>(7)

摘要:
针对传统单领域仿真平台难以满足综采工作面复杂装备大规模协同仿真需求的问题，基于HLA技术设计了一种综采工作面复杂装备嵌入式协同仿真平台。介绍了该平台总体架构，重点阐述了平台中软硬件仿真模型相应的MATLAB适配器、ADAMS适配器、PLC适配器和数据采集卡适配器的开发过程。以综采工作面“三机”协同控制系统为例进行了平台功能测试，结果表明该平台可实现各异构模型间的数据交互仿真。

基于速度控制的多级带式输送机顺序启动方法

张雅俊, 乔铁柱

2017, 43(1): 52-55. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.013

<摘要>(54) <HTML> (10) <PDF>(18)

摘要:
为了提高带式输送机的节能效率，提出了一种沿物料运送分向顺序启动的多级带式输送机控制方法。在胶带上物料横截面积最大的前提下，该方法首先建立带速与负载的匹配模型，然后通过设计科学合理的加速曲线，实现带式输送机软启动后的速度与匹配带速之间的变频调节，最后计算各级带式输送机顺序启动的控制时间。仿真分析结果表明，该方法的节能效率为12%。

基于多层次模糊综合评价的选煤厂分选效果评价

陈鹏, 潘东, 石开仪, 籍永华

2017, 43(1): 56-60. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.014

<摘要>(51) <HTML> (9) <PDF>(4)

摘要:
为了反映选煤厂产品满足指标要求的情况，提出了多层次模糊综合评价方法。以某选煤厂7个月的生产数据为研究对象，选取重介分选产品指标、粗煤泥分选产品指标和浮选产品指标构成模糊关系矩阵，运用专家评分法建立权重向量，通过多层次模糊综合评价方法对该选煤厂7个月的分选效果进行评价。结果表明，1月和7月的分选效果为“好”，2—5月的分选效果为“较好”，6月的分选效果为“一般”，此结论与现场分选效果相符。

无线电能传输系统多路逆变器功率合成机理

刘溯奇, 谭建平, 文学

2017, 43(1): 60-65. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.015

<摘要>(46) <HTML> (8) <PDF>(6)

摘要:
针对无线电能传输系统中单个逆变器输出功率难以满足大功率应用需求的问题，研究了无线电能传输系统多路逆变器功率合成机理，通过建立基于2路逆变器功率合成拓扑结构的无线电能传输系统等效电路模型，得出了基于多路逆变器功率合成的无线电能传输系统的输出功率、传输效率规律。研究结果表明，基于多路逆变器功率合成的无线电能传输系统的输出功率、传输效率均由各支路逆变器共同承担，且因各支路功率驱动能力不同而在各支路互补转移分配；多逆变器功率合成后的系统特性与单逆变器工作时一致。

Hadoop在人员定位软件系统中的应用研究

王维

2017, 43(1): 66-68. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.016

<摘要>(26) <HTML> (9) <PDF>(4)

摘要:
针对现有人员定位系统难以满足大型煤矿大数据量访问需求的问题，提出将Hadoop应用于人员定位软件系统中，利用并行计算模型MapReduce和非关系型数据库HBase实现人员定位数据的并行化访问。Hadoop的应用显著提升了人员定位软件系统的数据处理性能、实时性和可扩展性。

大数据背景下矿井水害案例库系统建设

刘浩, 文广超, 谢洪波, 王林林, 师艳坤, 江泽宇

2017, 43(1): 69-73. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.017

<摘要>(36) <HTML> (8) <PDF>(6)

摘要:
为提高煤矿水害防治的信息化水平，实现煤矿水害防治工作由定性到定量、由经验到科学转变，提出了大数据背景下矿井水害案例库系统建设的目的和原则，设计了煤矿水害案例库系统的结构和功能，分析了物联网、云计算、大数据等系统关键技术。矿井水害案例库系统集事故管理、水害防治、安全教育、技术培训于一体。

基于形式概念分析的采煤工作面本体构建研究

刘婷, 潘理虎, 张素兰, 陈立潮, 张英俊

2017, 43(1): 73-76. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.018

<摘要>(49) <HTML> (8) <PDF>(4)

摘要:
针对传统本体构建方法耗时耗力且主观依赖性强的问题，提出了一种基于形式概念分析的采煤工作面本体构建方法。该方法可有效地发现领域数据中隐含的概念和概念间的关系，并通过概念格将本体可视化，将新增信息自动地添加到本体中，实现了本体的半自动化更新。实例验证了该方法的有效性。

煤矿乳化液泵变频/工频切换控制

付翔, 王然风, 袁继成, 董志勇

2017, 43(1): 77-80. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.019

<摘要>(46) <HTML> (10) <PDF>(10)

摘要:
针对煤矿乳化液泵站采用变频器“一拖多”的多泵联动方案时存在冲击电流大的问题，提出了乳化液泵变频/工频异步切换和同步切换控制方案。现场试验结果表明，变频/工频同步切换控制能更有效地避免冲击电流，真正实现乳化液泵变频至工频的无扰切换。

基于物联网的矿井通风机远程监测系统设计

玄兆燕, 王凯良, 吴卓繁

2017, 43(1): 81-84. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2017.01.020

<摘要>(47) <HTML> (9) <PDF>(7)

摘要:
针对现有通风机状态监测系统只能在现场工控机或服务器上查看、分析数据的问题，设计了一种基于物联网的矿井通风机远程监测系统。该系统以S3C2440为处理器、Qt为编程语言、OneNET物联网平台为数据传输平台，可实时获取、分析矿井通风机的振动信号，实时感知矿井通风机的运行状态，从而实现矿井通风机设备的预知维修。

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2017年第43卷第1期

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