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2008年  第34卷  第6期

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基于多CPU控制的高压防爆开关综合保护系统的研究
刘忠富, 刘忠强, 杨亚宁
2008, 34(6): 1-5.
<摘要>(14)
摘要:
针对目前煤矿井下6 kV电网防爆开关存在载流能力小、保护简单、故障率高等问题,文章提出了一种基于多CPU控制的高压防爆开关综合保护系统的设计方案,分析了矿井6 kV高压电网故障保护的工作原理,详细介绍了系统软硬件设计。基于多CPU控制的高压防爆开关综合保护系统采用单片机MSP430F149和DSP TMS320VC5402作为主控制器,可对各种电网信号进行综合分析,实现对高压电网的全面监测功能。实验结果表明,该系统工作稳定、动作可靠、显示准确。
UWB定位算法在煤矿井下的应用研究
陈若山, 王艳芬
2008, 34(6): 5-8.
<摘要>(26)
摘要:
针对传统的定位技术难以在煤矿井下应用的问题,文章提出了一种基于超宽带UWB技术的POCS测距和定位算法,建立了该算法模型,详细介绍了该算法的原理及其实现。仿真结果验证了该算法在煤矿井下应用的可行性。
矿井10kV供电系统单相接地故障的仿真研究
刘淑琴, 宋建成
2008, 34(6): 9-12.
<摘要>(20)
摘要:
针对矿井10 kV供电系统经常发生单相接地故障而导致系统过电压现象,文章以Matlab仿真平台为基础,重点分析了金属性接地和弧光接地2种单相接地故障的特点,建立了仿真模型,进行了数字仿真,并给出了故障波形和数值结果。
基于ARM的CAN总线井下瓦斯监控系统
赵苍荣, 周孟然
2008, 34(6): 13-16.
<摘要>(10)
摘要:
根据井下瓦斯监控系统在实时性、可靠性方面的要求,文章提出了一种基于ARM的CAN总线井下瓦斯监控系统的设计方案,详细介绍了系统硬件、软件设计,以及CAN总线接口设计,并给出了瓦斯数据采集、CAN总线通信等部分的程序流程。实验表明,该系统结构简单,具有较强的实时性和可靠性。
基于C7-636的悬臂式掘进机截割过程可视化监控系统
赵汗青
2008, 34(6): 16-18.
<摘要>(25)
摘要:
为解决掘进机在工作过程中粉尘大、操作者看不清截割头的实际位置而造成欠挖和超挖的问题,文章设计了一种基于C7-636的掘进机截割过程可视化监控系统,详细介绍了系统组成及可视化截割过程监控界面的实现,并给出了系统软件设计。该系统显示的曲线和数据,可为操作者提供实时信息,以减小掘进机在实际开凿巷道过程中的超挖与欠挖现象,提高施工质量。
矿井提升机斩波串级调速系统的研究
王清灵, 顾军
2008, 34(6): 19-22.
<摘要>(41)
摘要:
文章提出了一种矿井提升机采用绕线式异步电动机转子侧斩波串级调速替代转子串电阻调速的方案,详细介绍了斩波串级调速系统的结构、原理、参数选择,最后给出了仿真结果。该方案可提高提升机的调速性能,节约电能25%以上。
数字控制的矿井蓄电池机车充电机的研制
卢其威, 王聪, 程红
2008, 34(6): 22-26.
<摘要>(29)
摘要:
针对传统的相控蓄电池机车充电机存在体积大、笨重、成本高等缺点,文章提出了一种基于三电平DC-DC变换器的井下蓄电池机车充电机的设计方案,详细介绍了该充电机主电路及控制电路的工作原理及实现方式。试验结果表明,与相控充电机相比,该充电机具有体积小、重量轻、成本低等优点。
不平衡输入改进双电压合成策略的研究
王波, 邓园, 张贞飞, 马志勋
2008, 34(6): 27-29.
<摘要>(9)
摘要:
为了改善电压不平衡时矩阵变换器的输入、输出性能,文章提出了一种改进的双电压合成策略,介绍了一种新的指令电流计算公式,即通过三相输入电压直接计算正、负序电压以产生指令电流。仿真实验验证了不平衡条件下双电压合成控制策略改进研究的正确性。
岩体声发射信号波形变化特征分析
何建平
2008, 34(6): 30-32.
<摘要>(19)
摘要:
文章通过对室内和现场采集到的岩体声发射信号波形分析,寻找到岩体在外界因素影响下从稳定状态发展变化到破裂阶段的波形变化规律,可用以判断岩体的危险性。该规律为采场、隧道工程的安全施工提供了可靠的预报信息,有一定的实际意义。
基于WinCE嵌入式系统的无线车号编码传感器的设计
吴兴华
2008, 34(6): 33-36.
<摘要>(14)
摘要:
文章在研究传统无线车号编码传感器的基础上,详细探讨了基于WinCE嵌入式系统的新型无线车号编码传感器的软硬件设计。该无线车号编码传感器发射机部分以嵌入式系统为控制核心,通过可触摸的液晶屏实现Windows下的人机交互和信息显示,使用基于信道能量阈值检测的CSMA-CA算法优化无线信道访问机制;接收子站部分也以嵌入式系统为控制核心,在进行无线车号解码的同时,可以响应上层监控分站的命令,实现车号数据的采集。
凸极同步电动机的三电平直接转矩控制
黄友锐, 黄见
2008, 34(6): 36-40.
<摘要>(20)
摘要:
文章给出了三电平逆变器供电的凸极同步电动机的数学模型,介绍了凸极同步电动机三电平直接转矩控制的原理,说明了虚拟合成相量法的合成原理,最后给出了基于虚拟合成相量法的凸极同步电动机三电平直接转矩控制的仿真波形。仿真结果表明,该方案具有转矩脉动小、响应快等优点,具有一定的实际应用价值。
基于DSP的电容电流的精确测量
贺洪江, 邵占英
2008, 34(6): 40-43.
<摘要>(17)
摘要:
近年来随着电网结构的不断变化,注入信号法测量电容电流得到了广泛的应用和重视,而在实际应用该方法的过程中有2个瓶颈问题还没有得到很好的解决,即信号源和50 Hz陷波的问题。文章针对这2个问题,提出了一种采用数字信号处理器TMS320F2812和数字频率直接合成技术相结合实现电容电流测量的新方法,详细介绍了信号源的硬件和软件设计,以及50 Hz陷波器的设计,并给出了该方法的整体实现。实验证明,该方法在电容电流的测量中具有准确、方便、安全等特点。
一种新的匹配法在指针式仪表自动判读系统中的应用
杨书生, 邓志祥, 付富壮
2008, 34(6): 44-46.
<摘要>(5)
摘要:
在指针式仪表自动判读系统中,首先需要对要判读的表盘图象与模板之间进行匹配,以确定所要判读的仪表类型与量程。传统的模板匹配算法对于图象的几何变形(伸缩、旋转)具有很差的抗干扰性,而圆周划分匹配法对图象旋转具有一定的抗干扰功能,但精度不高。文章在圆周划分匹配法的基础上提出了圆环匹配法,该方法采用圆环像素求和、计算特征值进行匹配。实验结果证明,圆环匹配法具有较强的抗旋转干扰能力、更高的匹配精度和良好的实用价值。
基于TDC-GP2的激光测距飞行时间测量系统
姚万业, 龙洋, 张东峰, 游勇华
2008, 34(6): 47-49.
<摘要>(16)
摘要:
在激光盘煤测量系统中,激光飞行时间的测量是影响整个系统精度的关键因素。文章基于高精度时间间隔测量芯片TDC-GP2设计了一种用于激光盘煤测量系统中的激光飞行时间间隔测量系统,介绍了TDC-GP2激光测距原理,给出了系统硬件及软件设计。试验结果表明,该系统结构简单、测量精度高,具有较高的可行性。
基于矿井电源监控的智能型开关系统的设计
蒋峰, 贺超英, 叶自清
2008, 34(6): 49-52.
<摘要>(40)
摘要:
文章介绍了一种能够实现对矿井电源系统进行远程监控的智能型开关系统的设计方案,阐述了该系统的工作原理、硬件电路及软件设计。实际应用表明,该系统性能可靠,能够满足应用需要,具有一定的实用价值。
基于嵌入式系统的矿用隔爆型馈电开关监控系统的设计
洪炎, 苏静明
2008, 34(6): 53-55.
<摘要>(15)
摘要:
将基于ARM7的嵌入式系统集成到矿用隔爆型馈电开关中,实现了井下矿用隔爆型馈电开关现场数据的实时采集和井下工业以太网的快速接入;地面监控站利用套接字编程,实现了与嵌入式馈电开关监控系统的交互;利用ASP.NET构建基于B/S架构的Web服务平台,实现了馈电开关的信息查询和远程智能监控。基于ARM7嵌入式系统的矿用隔爆型馈电开关监控系统提高了井下馈电开关的操控水平,也为煤矿井下其它电气设备的智能远程监控系统的设计提供了借鉴。
基于无线射频通信的多功能瓦斯报警矿灯的研制
秦宪礼, 刘新蕾, 沈斌
2008, 34(6): 56-59.
<摘要>(20)
摘要:
针对目前瓦斯报警矿灯的报警信号不能被监控中心获取及井下固定瓦斯探头检测范围小、移动性差的问题,文章提出了一种具有瓦斯超限信号无线传输功能的多功能瓦斯报警矿灯的设计方案,详细介绍了该矿灯的硬件与软件设计,给出了无线射频通信方案及其关键技术。现场试验表明,该矿灯在井下环境的无线通信距离可达160 m,弥补了定点瓦斯监测的不足,确保了煤矿安全生产。
基于PLC和工控机的高矿化度矿井水深度处理自控系统
崔东锋, 周如禄, 朱留生
2008, 34(6): 59-60.
<摘要>(20)
摘要:
根据某矿矿井水深度处理工艺系统需要配备相应的自动控制系统的要求,文章提出了一种基于PLC和工控机的高矿化度矿井水深度处理自控系统的设计方案,详细介绍了系统硬件组成及软件设计,并给出了系统实现的主要功能。实际运行表明,该系统运行稳定、可靠、维护容易。
基于CAN总线的传送带转速保护系统的研制
杜香寒, 欧阳名三, 杜昆
2008, 34(6): 61-63.
<摘要>(44)
摘要:
文章提出了一种以AT89S52单片机为控制核心、以CAN总线为通信方式的传送带转速保护系统的设计方案,介绍了输送机的结构原理、CAN总线及测速保护原理,阐述了传送带转速保护系统的硬件和软件设计及相关技术问题。试验结果表明,该系统性能稳定,实际保护效果良好,CAN总线可靠性强,完全适应现场工作的需要。
煤矿井下温湿度监测和光纤通信系统的研究
王晓雷, 吴必瑞, 蒋群, 毋炳鑫
2008, 34(6): 63-65.
<摘要>(18)
摘要:
针对煤矿井下采用热电偶测量环境温度的缺点,文章提出了一种基于单片机MSP430控制数字温度传感器DS18B20实现矿井下温湿度监测和光纤通信系统的设计方案。该系统通过单片机MSP430控制温度传感器DS18B20实现对煤矿井下的温湿度数据的采集;采用光纤传输实现温湿度信号的无失真传输;采用温湿度监控软件,通过串口通信,在PC机上实时监控系统的温湿度。实际测试表明,该系统工作稳定,温度测量精度达0.1℃,湿度测量精度达1%RH,可实现可靠的数据传输。
矿业信息异构数据库集成模型的研究
赵文涛, l魏红格
2008, 34(6): 66-69.
<摘要>(11)
摘要:
文章结合XML和Web Service技术的优势,提出了一种矿业信息异构数据库的集成模型,详细阐述了该模型的技术实现。实践证明,在不改变原始数据的存储和管理方式下,该模型能较好地实现异构数据源统一、透明的访问,保证数据的完整性、安全性和一致性,并且具有较高的开发效率。
基于组件式GIS的矿井通风安全管理与决策支持软件的开发
刘惠德, 连英立, 艾婷
2008, 34(6): 69-71.
<摘要>(9)
摘要:
针对目前国内矿井通风安全管理软件的开发现状,文章提出了一种基于组件式GIS的矿井通风安全管理与决策支持软件的开发方法,介绍了该软件的建设目标和结构,阐述了该软件实现的主要功能,并给出了软件开发方式。实践证明,基于组件式GIS的矿井通风安全管理与决策支持软件具有速度快、质量高、功能完善等优点。
基于zebra命令行的HDSL设备管理软件的设计
孙磊, 徐钊, 李明, 杨爱平
2008, 34(6): 72-73.
<摘要>(19)
摘要:
文章在开源软件zebra的基础上设计了一种命令行HDSL设备管理软件,给出了HDSL设备系统组成,详细介绍了该软件中命令集的设计、添加方法。测试结果表明,该软件具有占用系统资源小、操作界面简单、运行高效和易扩展等优点,方便用户对嵌入式通信设备的管理。
基于多计数管的宽量程液位计
史源平, 于京生, 杨志云, 陈永志
2008, 34(6): 74-75.
<摘要>(25)
摘要:
针对传统的基于射线探测器的液位计探测范围小的缺点,文章提出了一种基于多计数管的宽量程液位计的设计方案,介绍了该液位计的测量原理及射线计数和被测液位之间的数学关系,并给出了该液位计中探测器的设计电路及多计数管的标定过程。该液位计由多个计数管串联组成,使探测器有效接收射线的范围扩大,探测范围可达到3 m,达到了其它测量方式难以实现的量程和测量精度。
基于UML的电牵引采煤机变频器控制器的建模设计
石勇, 董枫, 陈丽丽, 刁虹超
2008, 34(6): 76-79.
<摘要>(13)
摘要:
针对矿用电牵引采煤机电气控制系统传统的设计过程存在的设计缺陷,文章提出了一种在系统设计初期采用UML建模方法进行系统的需求分析与设计的方案,并以矿用电牵引采煤机电气控制系统中变频器控制器的建模设计为例,介绍了基于UML的建模设计方法。
基于MSP430F449的低功耗电量测量仪的设计
刘朋, 夏伯锴, 王维波, 崔海朋
2008, 34(6): 79-81.
<摘要>(5)
摘要:
文章介绍了一种基于MSP430F449的手持式低功耗电量测量仪的设计,详细介绍了该测量仪的硬件和软件实现,以及为降低功耗所采取的措施。该电量测量仪对于低功耗便携式仪器的设计具有一定的参考意义。
煤粉浓度的测量
邢丽娟
2008, 34(6): 82-84.
<摘要>(22)
摘要:
文章介绍了一种基于电容传感器的煤粉浓度测量方法,分析了煤粉浓度的测量原理,给出了适合该电容传感器的信号检测电路。实践表明,该方法具有较高的准确性和可靠性。
基于6RA70整流装置的12脉动串联整流技术及其应用
王公华, 陈颖, 丁瑞, 王光义
2008, 34(6): 84-86.
<摘要>(24)
摘要:
文章介绍了采用西门子SIMOREG DC-MASTER 6RA70整流装置实现12脉动串联整流技术、进而实现提升机直流调速控制的方法,并给出了12脉动串联整流驱动参数的设置。该12脉动串联整流技术已应用于南屯煤矿的提升机直流调速控制系统中。应用结果表明:该技术克服了12脉动并联驱动为满足故障状态下安全提升而增大容量的弊端,实现了提升机不同工况下的安全可靠运行;基本消除了6脉动整流产生的5次、7次谐波,降低了对电网的干扰,减少了对通信和控制回路的干扰,以及对PLG等精密电子器件的误动作和损坏。
煤矿物资计算机管理编码方法的研究
任永昌, 邢涛, 陈晓纪
2008, 34(6): 87-89.
<摘要>(8)
摘要:
针对煤矿物资手工管理模式存在的弊端,文章提出了一种煤矿物资计算机管理编码方法,介绍了物资编码应遵循的原则,阐述了物资分类及编码方法,并给出了物资编码所需的数据库表结构。
选煤厂网络化控制系统的设计
张晓强, 尹君, 雷汝海
2008, 34(6): 89-91.
<摘要>(29)
摘要:
文章以蒋庄选煤厂网络化控制系统的设计为例,介绍了一套基于以太网的选煤厂控制系统控制网络与信息管理系统的设计方法。
即时通信技术在煤炭企业协同办公系统中的应用研究
徐守坤, 朱全峰, 马正华, 蒋建明
2008, 34(6): 92-94.
<摘要>(21)
摘要:
基于P2P模式的煤炭企业协同办公系统是实现煤炭企业信息化的有效方法。文章分析了即时通信技术与煤炭企业协同办公系统的结合点以及即时通信系统的功能层次结构,并从节点的标识规则、工作组的创建和节点间的通信3个方面探讨了系统的实现。
150t矿用机车双机重联控制系统的设计与实现
卢国涛, 郭冀岭, 王远波, 王强
2008, 34(6): 95-99.
<摘要>(11)
摘要:
为了提高现有150 t矿用机车的牵引爬坡能力,文章提出了一种双机重联控制系统的设计方案,介绍了150 t韶峰矿用机车网络控制方案的选择及实现,并对其司机控制器进行了改造,实现了双机重联运行。运行试验验证了该系统的可靠性和优越性。
基于模糊算法的胶带输送机故障诊断系统的研究
刘庆伟, 徐迎曦, 李传锋, 舒云星
2008, 34(6): 99-102.
<摘要>(7)
摘要:
针对电厂胶带输送机出现的打滑、堵煤、联轴器断裂等现象,文章提出了一种基于模糊算法的胶带输送机故障诊断系统的设计方案,介绍了系统总体结构,详细阐述了模糊控制算法在该系统中的应用,并给出了上位机与智能仪表的通信程序流程图。该胶带输送机故障诊断系统采用智能仪表控制,实现了输煤系统的故障自诊断、参数自调整功能,有效地保护了胶带机系统。应用结果表明,该系统实现了输煤系统的智能化和鲁棒化,为企业节约了大量维修资金。
基于工作流的煤炭资源管理报表系统的设计
韩景敏, 韩作振, 李志远
2008, 34(6): 103-105.
<摘要>(5)
摘要:
针对煤炭部门报表和公文处理工作的烦琐性,文章提出了一种基于Web和工作流的煤炭资源管理报表系统的设计方案,详细介绍了该系统的系统结构及功能,阐述了系统中数据库及工作流程的设计方法。该系统充分利用内部网络资源,实现了报表和公文的提交、审批、到达提醒和网络化管理等功能。
煤矿用监控分站异常数据处理技术
李长录, 金树军, 李会, 姜然智
2008, 34(6): 105-107.
<摘要>(14)
摘要:
针对目前我国煤矿安全生产综合监控系统中监控分站经常出现数据异常的问题,文章分析了监控分站出现异常数据的原因,并从硬件、软件2个方面提出了解决问题的办法。
基于多媒体处理芯片的矿井网络摄像机的设计
赵立厂, 邓增波, 祝国源, 汪丛笑
2008, 34(6): 108-110.
<摘要>(37)
摘要:
针对煤矿井下用模拟摄像机的不足之处,文章提出了一种基于数字化技术的网络摄像机的设计方案,详细介绍了数字化网络摄像机的设计与实现。该数字化网络摄像机硬件以Z228多媒体处理芯片为核心、软件以Linux为核心,不仅实现了矿井视频监控系统的数字化、网络化和智能化,提高了矿井视频监控系统的性能及稳定性,还具有集成度高、结构简单、易于开发、成本低、使用简便等特点。
矿井通风主扇监控系统的设计与应用
乔磊明
2008, 34(6): 111-113.
<摘要>(9)
摘要:
文章介绍了矿井通风主扇监控系统的硬件结构组成、系统工作原理、风机控制部分的设计及基于国产工控组态软件组态王6.5的监控软件设计。运行实践表明,该系统数据采集准确可靠、运行安全稳定、图形界面友好、操作简捷直观,为确保煤矿井下的安全生产提供了有力的保障。
基于USB端口的大容量存储器的设计
孟如, 张伟芹, 王传琦, 张建, 孙玉泉
2008, 34(6): 117-119.
<摘要>(18)
摘要:
针对基于USB端口的大容量存储器设计的难点,即大容量数据存储和USB通信的要求,文章提出了一种采用C8051F021单片机与USB接口连接的大容量存储器的设计方案,详细介绍了该存储器的软硬件设计,阐述了USB数据通信的固件设计方法,并给出了主循环程序流程图。基于USB端口的大容量存储器的设计方案为USB接口的开放应用提供了一种新的解决途径。
基于MSP430单片机的定时申告电话机的设计
武志刚, 苗长云
2008, 34(6): 117-119.
<摘要>(24)
摘要:
文章介绍了一种基于MSP430F123单片机的定时申告电话机的设计与实现。该电话机在实现普通电话机基本功能的同时,还可根据预设时间自动拨通交换机的语音信箱,发送状态代码进行状态报告。在煤矿井下一些特殊环境中,该定时申告电话机便于维护人员通过状态代码获悉电话机的完好率,具有广泛的应用价值。
基于ATtiny单片机的永磁型欠压脱扣器的设计
吴志祥
2008, 34(6): 119-121.
<摘要>(7)
摘要:
文章介绍了一种基于ATtiny单片机的永磁型欠压脱扣器的设计与实现方法,在分析了永磁型脱扣器优点的基础上,详细介绍了该脱扣器的硬件、软件设计及其相关技术。
OPC技术在计算机测控系统中的应用研究
汪菊, 唐翔, 蔺超文
2008, 34(6): 122-124.
<摘要>(10)
摘要:
文章介绍了OPC技术规范的主要内容,分析了在传统的计算机测控系统中实现OPC技术的一般方法。
双PLC在矿井提升机变频改造中的应用
蒋新民, 孙文志
2008, 34(6): 125-127.
<摘要>(13)
摘要:
针对某煤矿井下提升机控制系统的缺点,文章提出了一种采用双PLC实现的"双线控制"的矿井提升机变频改造方案,详细介绍了"双线制"PLC控制系统的设计理念及其组成,分析了该系统实现同步控制、双重保护的工作原理,介绍了改善系统调速性能、提高系统安全性和可靠性的技术措施。
基于变频器控制的矿井提升机系统
李荣生, 宋平
2008, 34(6): 128-131.
<摘要>(15)
摘要:
针对中小型煤矿斜井提升机采用继电器-接触器控制方式进行调速的缺陷,文章提出了一种采用通用变频器对提升机进行变频调速的改造方案,详细介绍了变频调速的基本控制电路,并对电气控制系统中的关键技术及主要参数设定进行了说明。
PC-PLC控制技术在矿用试验台中的应用
郑志伟, 王爱兵
2008, 34(6): 131-132.
<摘要>(13)
摘要:
文章提出了将PC-PLC控制技术应用于矿用阀柱试验台电气控制系统中的方案,介绍了该电气控制系统的硬件、软件设计及软件使用方法等。该方案采用PLC实现了手动、自动控制操作的转换、试验过程的自动化数据采集处理,采用组态软件实现了阀柱试验检测数据的自动记录、实时曲线的显示及历史数据的保存。
基于CH365的PCI微机控制卡的设计与实现
陈小刚, 朱成健, 李庆武
2008, 34(6): 133-136.
<摘要>(15)
摘要:
文章介绍了一种采用CH365芯片实现32位高速PCI总线到ISA总线平滑转换的微机控制卡的设计方法,阐述了CH365芯片的特点,并以SEU-88微机控制系统的PCI微机控制卡为例,进行了电路设计,给出了PCI微机控制卡制作过程中的注意事项。实际应用表明,该PCI微机控制卡具有稳定性好、成本低、易制作等优点。
井下电网越级跳闸的研究及解决建议
吴文瑕, 陈柏峰, 高燕
2008, 34(6): 136-138.
<摘要>(34)
摘要:
井下供电系统出现短路故障时,越级跳闸事故时常发生,造成大面积停电,引起瓦斯积聚,威胁井下工人生命安全,严重时将会造成整个煤矿生产系统的瘫痪。文章分析了井下高压电网越级跳闸产生的原因,指出了井下高压电网供电线路较短、继电保护的质量及速断保护方案是影响井下高压电网越级跳闸的主要原因,并给出了解决井下高压电网越级跳闸的建议。

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