工矿自动化

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面向信息融合的煤矿监测监控系统传感器管理方法的研究

高莉, 胡延军, 于洪珍

2009, 35(1): 1-4.

<摘要>(31) <PDF>(9)

摘要:
文章根据煤矿监测监控系统的特点,从信息融合的角度探讨了传感器管理的功能及管理方法,并在该基础上利用模糊Petri网对煤矿监测监控系统中的传感器管理模型进行了仿真分析。仿真结果验证了该方法的有效性。

煤矿地理空间数据一体化管理的数据模型与数据结构的研究

杨明强, 鞠尊洲

2009, 35(1): 5-9.

<摘要>(20) <PDF>(4)

摘要:
在分析煤矿地理空间数据特点与煤矿地理空间实体表达的基础上,文章提出了一种针对不同数据源分别采用E-R数据模型、面向对象数据模型以及对象-关系数据模型的混合一体化管理模型,并给出了该模型的数据表结构。该课题的研究对煤矿地理信息系统的开发具有一定的参考意义。

基于WSN的煤矿井下人员定位系统防碰撞算法的研究

李凡甲, 徐钊, 颜丙磊, 田传耕

2009, 35(1): 9-12.

<摘要>(17) <PDF>(4)

摘要:
文章根据煤矿井下人员定位跟踪系统的实际要求,对无线传感器网络非同步状态的多传感器节点在低功耗要求下的碰撞问题进行了实验研究,通过单片机编程分别对先听后发法、时间片调度法以及连续漏读筛选法进行了设计及实现。实验结果表明,连续漏读筛选法比较简单实用,能够在保证功耗的要求下很好地解决碰撞问题。

煤矿井下ZigBee无线传感器网络路由协议的研究

贾运红

2009, 35(1): 13-16.

<摘要>(30) <PDF>(4)

摘要:
文章介绍了无线传感器网络的发展及其特点,在分析比较了目前流行的几种无线传感器网络路由协议的基础上,结合煤矿井下掘进工作面的特点和需求,提出了一种适用于掘进工作面的网状拓扑结构的ZigBee无线传感器网络的路由算法,并从路由建立、路由维护、路由恢复等方面进行了详细描述。该路由算法对其它具有ZigBee网状拓扑结构的系统具有一定的参考价值。

BGP9L-6G高压配电开关柜的温度监测系统设计

甘辉

2009, 35(1): 17-20.

<摘要>(35) <PDF>(4)

摘要:
针对井下变电所采用的BGP9L-6G高压配电开关触点、母线温度监测这一难题,文章提出了一种基于光纤传感技术的主动式温度监测系统设计方案。该系统采用AVR单片机控制光源发出光信号,光信号经输入光纤进入光纤温度传感器,光纤温度传感器内部的双金属片受环境温度影响产生的变形转换为上下位移,使耦合到输出光纤的光强发生变化;经过调制的光信号与未经光纤传感器调制的光信号经过光电转换后进入LOG114进行对数放大、差动放大,并输出二者的电流比;之后通过A/D转换、数据分析计算等得到温度值。在高低温试验机上的实验结果表明,该系统检测灵敏度高。

基于80C196MC的智能软启动器的同步电路设计

郭涛, 曾毅, 张晓, 李云霞

2009, 35(1): 20-22.

<摘要>(21) <PDF>(3)

摘要:
文章详细介绍了一种以INTEL 80C196MC单片机为控制芯片的智能软启动器同步电路的硬件设计、相序检测原理以及软件实现。该电路利用单片机的捕获功能实现了三相电过零时刻的捕获,既实现了相序检测,又为80C196MC的波形发生器软件编制PWM波提供了基准时刻。实际应用表明,该电路运行良好。

减小电流脉动的直接转矩控制的研究

陈少航, 朱兴林, 李山, 齐丹平

2009, 35(1): 23-26.

<摘要>(16) <PDF>(3)

摘要:
文章根据直接转矩控制的基本原理,使用Matlab 7.1软件建立了异步电动机直接转矩控制系统的仿真原理图,并针对传统直接转矩控制存在的过电流现象,采用易于编程实现的逻辑或门电流调节器抑制过电流。该控制策略不但能够抑制系统启动时的过电流,而且能够抑制系统稳定运行时出现的冲击电流,有效地保护了系统的安全运行。仿真结果表明,该控制策略具有一定的可行性,为以后的软、硬件设计提供了理论支持。

基于CORDIC算法的360°角度传感器的设计

张勇, 马金元

2009, 35(1): 26-29.

<摘要>(20) <PDF>(3)

摘要:
一维霍尔板型角度传感器无法测量0～360°的角度,采用4个霍尔器件的联合测角技术和CORDIC算法可实现0～360°范围内的角度测量。文章详细描述了4个霍尔器件联合测角技术的测角原理及实现算法,并引入了符号幅值表示法,即先利用正弦和余弦的幅值进行0°～90°范围内的反正切CORDIC运算,再根据正弦和余弦正负号(符号)的不同组合实现角度从0°～90°到0°～360°的映射。Modelsim平台仿真验证了该方法的准确度和精度,仿真误差小于0.01%,实测总误差不大于0.05°。

回转窑煅烧带温度控制器的设计与仿真

商丹, 高永清

2009, 35(1): 30-32.

<摘要>(28) <PDF>(2)

摘要:
针对传统的回转窑煅烧带温度PID控制系统存在温度稳定性差、无法在线调整PID参数等问题,文章提出了一种采用模糊自整定PID参数控制方式设计回转窑煅烧带温度控制器的方案,介绍了该控制器的结构、设计步骤及回转窑煅烧过程系统的建模等,并采用Matlab中的Simulink模糊工具箱对模糊自整定PID温度控制器进行了仿真。仿真结果表明,该控制方法无超调量、调节时间短,能够实现参数的在线自调整。实际应用也证明了该控制方法的优越性。

煤矿无线通信系统的现状与发展

陈湘源

2009, 35(1): 33-36.

<摘要>(23) <PDF>(7)

摘要:
文章分析比较了目前煤矿主流的无线通信系统的技术特性,论述了煤矿无线通信系统的发展方向,指出构建煤矿无线通信系统应根据矿井实际情况,结合各种无线通信技术的性能参数,选择合适的无线通信系统进行优化组合设计。

电力电子装置谐波污染及其抑制对策的研究

郑征, 张东霞

2009, 35(1): 36-39.

<摘要>(24) <PDF>(3)

摘要:
文章分析了作为电网主要污染源的电力电子装置中谐波产生的原因及其危害,介绍了几种常规抑制谐波和提高功率因数的方法和技术以及各自的特点。最后指出,PWM整流及其控制技术能实现网侧电流和功率因数可控及"绿色电能变换",是电力电子装置谐波抑制的研究方向,具有广阔的应用前景。

一种新型的智能低压馈电开关的设计

刘德君, 田福泰

2009, 35(1): 40-42.

<摘要>(5) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了一种应用于煤矿井下配电系统的新型智能低压馈电开关,阐述了该馈电开关的硬件和软件设计。该馈电开关以PLC为核心,设置了过载保护、短路保护、漏电保护、过压和欠压保护,而且具有人机对话和通信功能。现场测试结果表明,该馈电开关精度高,可大大提高煤矿供电系统的安全性和可靠性。

双电源双风机智能保护控制系统的设计

李泽焱, 牟龙华, 周伟

2009, 35(1): 42-45.

<摘要>(22) <PDF>(3)

摘要:
文章提出了一种基于单片机的双电源双风机智能保护控制系统的设计方案,简要介绍了该系统的组成与工作原理,着重分析了系统的互补控制策略和启动控制策略。现场试验表明,该系统能准确可靠地实现主、备风机的自动切换,并可减小启动冲击电流对电源的影响。

基于ATmega64L的煤层瓦斯压力监测仪的研制

李永, 李芙玲

2009, 35(1): 46-49.

<摘要>(10) <PDF>(3)

摘要:
针对传统瓦斯压力测定仪无法实时准确记录瓦斯压力的问题,文章设计了一种基于ATmega64L的高性能、低功耗的煤层瓦斯压力监测仪,给出了该瓦斯压力监测仪的软、硬件结构,并详细介绍了其供电电源、瓦斯压力测量、数据存储部分的电路和节电功能设计,以及压力测量功能模块的实现。该监测仪体积小、重量轻、操作简便,能够实现瓦斯压力的在线监测,同时该监测仪系统电路采用低功耗和本安设计,能够在不更换电池的情况下在井下长时间可靠地工作。

基于双CPU的新型矿井漏电检测装置的研究

牛丽, 汪玉凤, 阎洪生

2009, 35(1): 49-51.

<摘要>(11) <PDF>(4)

摘要:
针对当前矿井漏电检测系统保护动作速度慢、漏电检测困难的情况,文章依据零序电流有功分量的原理,设计了一种采用DSP和单片机的新型矿井漏电检测装置,介绍了该装置的硬件结构和软件实现。实际运行表明,该装置动作灵敏,能够保证选线的准确性与实时性,效果良好。

自动装车系统中的车厢位置监测装置设计

周谷鸣, 雷汝海, 王军

2009, 35(1): 52-54.

<摘要>(14) <PDF>(6)

摘要:
文章介绍了自动化装车过程中车厢定位装置的工作原理、软件与硬件设计及其安装使用方法。该装置选用S7-300 PLC为监控主机,采用对射式光电传感器检测车厢行进位置,实现了对煤炭装车过程中车厢位置的实时定位及控制功能。实际应用表明,该装置运行效果良好。

十字链表在Visio开发矿井供电图中的应用

朱贤圣, 徐文尚, 徐静

2009, 35(1): 54-56.

<摘要>(21) <PDF>(3)

摘要:
山东科技大学信电学院控制工程研究所;长春理工大学电子信息工程学院

煤矿电网灾害监控预警系统的设计与实现

乔淑云, 李德臣, 邵晓根

2009, 35(1): 57-59.

<摘要>(11) <PDF>(4)

摘要:
文章介绍了煤矿电网灾害监控预警系统的网络硬件框架、软件体系结构及所实现的功能,阐述了系统设计与实现过程中的关键问题及解决办法。实际运行表明,该系统实现了煤矿电网管理的智能化、数字化、矿井电力参数测控的现代化,解决了许多困扰煤矿生产现场多年的井下供电监控技术难点与安全运行中的重大隐患问题,具有一定的推广意义。

煤仓低料位检测与防堵装置的研制

李延民, 张银霞, 李大磊

2009, 35(1): 60-63.

<摘要>(31) <PDF>(4)

摘要:
针对煤矿暂储煤仓低料位检测与物料堵塞这2个关键问题,文章介绍了一种采用液压方式进行检测和控制的低料位检测与防堵装置的设计,详细介绍了该装置的安装、结构及工作原理。实际应用表明,该装置操作简便、运行稳定、性能可靠,可有效地解决暂储煤仓的料位与堵塞问题,具有较高的应用价值。

检测易燃气体的智能报警装置的设计

熊德智, 张颖, 李彦生

2009, 35(1): 63-65.

<摘要>(5) <PDF>(3)

摘要:
针对目前易燃气体检测装置功能单一、灵敏度低或价格昂贵的缺点,文章介绍了一种基于单片机的检测易燃气体的智能报警装置的设计,详细介绍了该装置的结构组成、系统功能、硬件电路设计以及软件实现。该装置结构简单、体积小、操作简便、价格低廉,能够在易燃气体浓度超限的情况下发出警报并进行浓度显示。试运行结果表明,该装置可靠性和灵敏度较高,有一定的应用前景。

基于CAN总线的煤矿监控系统工作站的研究

刘师良, 李长青

2009, 35(1): 66-69.

<摘要>(26) <PDF>(5)

摘要:
针对基于RS485通信方式的煤矿安全监控系统节点数和通信距离有限以及节点间不能彼此通信的缺点,文章提出了一种以CAN总线工作站取代原有RS485工作站的设计方案。在分析CAN总线通信原理的基础上,详细介绍了CAN总线工作站的硬件结构设计以及软件实现流程。试运行结果表明,该工作站具有较多的节点数和较长的通信距离,可构建多主结构网络,且性能稳定可靠。

矿井轨道斜巷人车安全闭锁装置的研究

侯宇刚

2009, 35(1): 69-71.

<摘要>(5) <PDF>(3)

摘要:
文章介绍了一种新型矿井轨道斜巷人车安全闭锁装置的设计方案,阐述了该装置的功能及结构组成,给出了主/分控制箱设计及通信功能的实现。该装置能够实现人车安全闭锁,实时检测巷道内人员数量、位置及出入方向,并具有声光报警及特殊情况处理功能。实际应用表明,该装置性能稳定,具有一定的推广价值。

衰老矿井资源开发规划管理系统的设计与实现

王志杰, 齐勇

2009, 35(1): 72-74.

<摘要>(15) <PDF>(3)

摘要:
衰老矿井面临很多的开发、规划及矿产资源管理、发展的难题。文章利用地理信息系统的强大空间数据管理、分析能力,结合衰老矿井实情,设计了一套衰老矿井资源开发规划管理系统,详细阐述了系统的技术设计思路及实现的功能。该系统借助组件式地理信息系统技术,将各种专业模型无缝集成,从而获得了有效的衰老矿井规划与管理方法。实际运用表明,该系统较好地实现了衰老矿井资源开发规划的科学管理。

RS485总线与Profibus DP总线的互联技术研究

袁小东, 邓先明, 沈定坤, 李新宇, 徐明珂

2009, 35(1): 75-78.

<摘要>(18) <PDF>(3)

摘要:
文章详细分析了RS485总线和Profibus DP总线的通信原理,并以煤矿供电自动化系统为例,介绍了采用ABC智能串行网关设计的RS485总线与Profibus DP总线的互联电路,并给出了ABC网关的参数设计和配置。实际应用表明,该互联技术使用效果良好。

煤矿低压隔爆电动机断相保护判据的研究

李朝良

2009, 35(1): 78-80.

<摘要>(11) <PDF>(3)

摘要:
断相故障是煤矿井下低压隔爆电动机的主要故障形式之一。文章通过分析电动机的断相故障表现及特点,介绍了电源电压不平衡对电流不平衡率的影响以及通过采样瞬时值计算负序分量的方法,并在此基础上给出了基于电流不平衡率与负序分量的断相故障保护判据。该判据对煤矿井下低压隔爆电动机保护装置的研制有一定的指导意义。

矿用高压开关智能控制系统人机交互功能实现方案的研究

刘子胥, 马红娟, 韩冰, 李国顺

2009, 35(1): 81-83.

<摘要>(26) <PDF>(3)

摘要:
文章提出了一种基于STC单片机的矿用高压开关智能控制系统人机交互功能的设计方案。该方案采用128×64点阵液晶显示器和3位独立式按键,采用C语言编程的结构化设计方法,开发出中文多级嵌套菜单式人机交互界面,从而实现了矿用高压开关智能控制系统的人机交互功能。该方案结构紧凑,现场运行表明其性能稳定可靠。

基于.NET框架的重大危险源视频监控系统的设计与开发

张国友, 孙飞

2009, 35(1): 83-87.

<摘要>(10) <PDF>(3)

摘要:
文章从重大危险源安全监管的现实需要出发,介绍了一种基于流媒体技术的实时远程视频监控系统的总体框架设计方案及其软、硬件结构。该方案综合DirectShow和Windows Media Format SDK技术,开发了基于.NET平台的视频前端控制软件;通过对IIS和Media Server的综合运用,简化了系统结构;充分利用PC机强大的处理能力对图象进行采集、实时压缩、编码、流化和发布,远程用户只需通过浏览器就能观看到被控现场的视频,边下载边播放,时延小,满足实时监控的特定要求;具有视频回放功能。试运行表明,该系统性能稳定,效果良好。

远程视频监控系统中网络通信模块的设计

张明杰

2009, 35(1): 88-90.

<摘要>(6) <PDF>(3)

摘要:
针对远程视频监控系统需要将多个现场视频数据方便、高效地通过计算机网络传送到多台监控主机上的要求,文章介绍了一种基于过滤器技术的远程视频监控系统网络通信模块的设计,并详细阐述了网络通信模块中网络过滤器以及组播传输方式的实现方法。该通信模块在实际应用中效果良好。

基于WinCE 5.0的立窑烟气采样分析系统的设计

刘文松, 华钢, 刘灏, 徐冬梅

2009, 35(1): 90-92.

<摘要>(17) <PDF>(2)

摘要:
针对现有立窑水泥厂热耗诊断仪器的缺陷和不足,文章设计了一种具有烟气采样、气体成分分析、数据存储和同步、热耗诊断和电源管理等多种功能的新型立窑烟气采样分析系统,详细介绍了该系统的结构组成,分析了嵌入式硬件平台的设计和软件实现。现场运行结果表明,该系统运行稳定、可靠,效果良好

油田综合信息自动化系统的研究

王文珍, 张成利

2009, 35(1): 92-94.

<摘要>(12) <PDF>(3)

摘要:
针对油田厂矿企业管理现状所存在的问题,文章提出了一种油田综合信息自动化系统的设计方案,并详细介绍了系统功能及其结构。该系统将油井车辆调度管理、采油机设备监控、储油罐监测、智能化数据分析、现场管理、无线数据通信等多种功能集于一体,可有效提高油田企业的自动化管理效率,保证数据采集的准确性,加强现场事故应急处理能力。

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2009年第35卷第1期

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