工矿自动化

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邹哲强, 庄捷, 屈世甲

2013, 39(5): 1-5.

<摘要>(11) <PDF>(3)

摘要:
针对煤矿井下监控装置主要受中低频段电磁干扰影响的问题，采用示波器和频谱分析仪对煤矿井下动力电缆浪涌干扰、电力变频器干扰、接地网干扰、电动机及电气设备辐射干扰、架线电机车干扰、漏泄通信系统干扰等主要的中低频段电磁干扰源进行了测量与分析。结果表明, 动力电缆浪涌干扰、电力变频器干扰、电动机及电气设备辐射干扰较大；接地网干扰、架线电机车干扰次之；漏泄通信系统干扰和动力电缆的工频干扰相对较小。

数字矿山基础GIS系统设计

田兵, 郭帆, 邓飞, 赵光绪

2013, 39(5): 5-8.

<摘要>(48) <PDF>(4)

摘要:
针对数字矿山各专业子系统, 即井下人员定位与考勤系统、安全监测监控系统、通风信息管理系统、井下设备设施管理系统和给排水监测与管理系统的可视化应用要求，设计了一种数字矿山基础GIS系统。该系统以地测数据为基础，生成矿区的各类地物分布图，并提供基础的GIS功能服务，从而可实现对各专业子系统的管理与分析功能。

基于镍氢电池的隔爆型电气设备备用电源系统设计

游青山

2013, 39(5): 9-12.

<摘要>(31) <PDF>(5)

摘要:
针对GB 3836.2—2010中规定矿井隔爆型电气设备备用电源系统中的备用电池必须采用镍镉电池、锂电池、镍氢电池的要求，设计了一种基于镍氢电池的隔爆型电气设备备用电源系统；分析了镍氢电池的工作原理及系统的设计要求，详细介绍了系统中充电管理单元、保护单元的设计，并给出了系统测试结果。实际应用表明，该系统运行可靠，保护措施安全有效，完全满足GB 3836.2—2010的要求。

矿用救援机器人控制体系结构研究

刘建, 朱华

2013, 39(5): 12-15.

<摘要>(48) <PDF>(2)

摘要:
讨论了矿用救援机器人的工作环境及其控制体系结构的性能要求；介绍了目前已有的矿用救援机器人控制体系结构，包括基于工控机的闭式控制体系结构、基于PLC的分布式控制体系结构、基于工控机的分布式控制体系结构及基于嵌入式系统的分布式控制体系结构，分析了各种体系结构的优缺点；提出了一种基于嵌入式系统和CAN总线的分布式控制体系结构。该控制体系结构比目前已有的控制体系结构能更好地适应煤矿井下复杂的环境，特别适用于煤矿灾后救援。

基于矿山物联网的设备动态管理系统

陈铎, 王刚

2013, 39(5): 16-19.

<摘要>(30) <PDF>(2)

摘要:
针对现有的台帐式矿山设备管理系统存在人为因素影响大、过维修或欠维修状况明显、无法及时了解运行设备状态等问题，提出了一种基于矿山物联网的设备动态管理系统的设计方案。该系统在原有台帐式设备管理系统的基础上增加了设备运行状况的分析处理功能，实现了矿山设备的动态管理；基于矿山物联网的开放式架构，只需在感知层接入相应的传感器即可在应用平台上获得数据；采用LabVIEW软件实现数据采集与处理，采用Silverlight技术实现信息发布，增强了系统的友好性及易用性。

基于双机热备的瓦斯灾害预警系统设计

李明建, 刁勇, 张轶

2013, 39(5): 19-23.

<摘要>(46) <PDF>(2)

摘要:
针对煤矿瓦斯灾害预警系统软硬件运行环境的单点失效问题，设计了一种基于双机热备的瓦斯灾害预警系统，介绍了该系统的双机热备方案、软硬件结构设计及实现方法。该系统选用互备运行模式的双机备份高可用性集群及基于RoseHA和共享磁盘阵列的双机热备方案，提高了系统的可靠性。应用结果表明，与单服务器的预警系统相比，基于双机热备的瓦斯灾害预警系统的平均无故障间隔时间大幅增加，平均故障修复时间大大缩短，系统可用性有了较大提高。

红外甲烷传感器光学气室设计

杨康, 杨绪军, 刘健康, 薛明

2013, 39(5): 24-26.

<摘要>(28) <PDF>(3)

摘要:
介绍了红外甲烷传感器光学气室结构设计原则，推导出该光学气室的最优光程长度为60 mm，通过测试得到该光学气室直径为10～30 mm时红外甲烷传感器的响应速度较快，从而确定该气室直径为20 mm；采用RCS2000（A）自动配气系统对基于该光学气室的红外甲烷传感器进行了实验测试，结果表明，该光学气室具有一定的可行性和较高的灵敏度。

薄煤层综采工作面自动化技术综述

于月森, 左腾, 周娟, 汤中于, 伍小杰

2013, 39(5): 27-30.

<摘要>(34) <PDF>(4)

摘要:
分析了国内外薄煤层综采工作面自动化技术的发展现状，介绍了薄煤层综采工作面自动化系统结构、采煤机自动化控制技术、液压支架电液控制技术、刮板输送机自动化控制技术及采场空间环境可视化监测技术，指出了薄煤层综采工作面自动化技术的发展趋势：采用先进工艺提高采煤机、液压支架等设备的工作可靠性；提高薄煤层综采工作面自动化系统的自动化程度，完善控制系统与故障诊断系统，提高对各种采煤环境的适应能力；从有链牵引向无链牵引及电牵引方向发展;进一步研究综采工作面可视化监测系统。

矿用综合保护装置在用检测技术现状及发展

刘天野, 张志杰

2013, 39(5): 30-33.

<摘要>(30) <PDF>(2)

摘要:
指出中国矿用综合保护装置在用检测技术存在标准可操作性差、综合保护装置种类及型号繁多且更新快等问题；从矿用综合保护装置的发展历程和通用检测装备特点方面阐述了中国矿用综合保护装置在用检测技术的现状，并提出了中国矿用综合保护装置在用检测技术的发展方向，即提高检测精度与自动化程度、具有更强的故障分析能力、更具环保性、计算机和检测系统更紧密结合、智能BIT技术与标准化。

矿用产品安全标志认证现场评审与中国强制性产品认证工厂检查管理差异性分析

李梅香

2013, 39(5): 34-36.

<摘要>(34) <PDF>(2)

摘要:
介绍了矿用产品安全标志认证和中国强制性产品认证的发展历程，总结了矿用产品安全标志认证现场评审和中国强制性产品认证工厂检查的有关管理情况，从评审依据、评审员管理、评审费等方面比对分析了两者的差异性，从而达到相互借鉴的目的。

可存盲区的井下无线传感器网络节点部署研究

王杰, 童敏明, 唐守锋

2013, 39(5): 37-40.

<摘要>(33) <PDF>(3)

摘要:
在分析现有无线传感器网络节点部署方案和覆盖模型的基础上，针对完全覆盖存在难度大、成本高、节点存在冗余等缺点，提出了一种可存盲区的井下无线传感器网络覆盖模型和节点部署方案，并给出了该方案在井下的具体应用。可存盲区的井下无线传感器网络节点部署方案可根据监测对象的具体情况调节盲区度，从而实现盲区大小的设置。分析结果表明，对于相同的节点数量，该方案比完全覆盖时的覆盖面积大；对于同等面积的监测区域，该方案比完全覆盖时所需的传感器节点数量少，不仅节约了系统成本，还在一定程度上改善了节点冗余度问题。

回采作业对冲击地压电磁辐射测量的影响分析

许金杯, 刘晓斐, 潘东伟, 朱亚飞, 邓晓谦

2013, 39(5): 41-45.

<摘要>(28) <PDF>(3)

摘要:
为了分析工作面回采过程中各作业工序对电磁辐射测量的影响，在长沟峪煤矿回采工作面进行跟班测试，并对各回采工序的电磁辐射监测信号进行了定量分析。结果表明，绞车、刮板输送机、电铃等电气设备对电磁辐射测量的影响最大，是在线式电磁辐射监测的主要干扰源；支柱加压、人员走动等非涉电作业活动对电磁辐射测量的影响较小。研究结果为现场使用电磁辐射临界值法判别煤岩动力灾害危险时排除干扰源的影响提供了可靠依据。

突出煤层中软煤厚度与电磁辐射规律研究

李学龙, 刘贞堂, 陆智斐, 马国强, 冯俊军, 景林波

2013, 39(5): 45-48.

<摘要>(26) <PDF>(3)

摘要:
通过试验研究了软煤厚度和煤与瓦斯突出的关系，得出软煤厚度突增（变化率≥10%）或一段时间内厚度持续在0.8 m以上时突出危险性增大的结论；为了提高突出预测准确率，采用电磁辐射技术分析了软煤厚度和电磁辐射的响应规律，结果表明, 软煤电磁辐射高于硬煤，软煤厚度增加或持续较大（≥0.8 m）时，电磁辐射值也相应增高或持续很高，突出危险性增大；软煤厚度和电磁辐射信号呈很好的正相关性，相关系数为0.824。

基于机器视觉的煤岩界面识别研究

田子建, 彭霞, 苏波

2013, 39(5): 49-52.

<摘要>(25) <PDF>(5)

摘要:
针对现有煤岩识别方法存在煤岩界面传感器结构复杂、可靠性差、普适性差等问题，提出了一种基于机器视觉的煤岩界面识别系统设计方案，给出了系统总体结构，分析了系统识别煤岩界面的工作原理，重点讨论了图像特征选取和分类器的设计。该系统根据灰度共生矩阵理论提取煤岩图像的22种纹理特征，采用增l减r法搜索出优选特征，最后运用线性函数判别法构建煤岩分类器模型。实验结果表明，该系统的煤岩分类器模型性能稳定，具有较强的识别能力。

基于灰度阈值法的煤岩界面识别研究

黄韶杰

2013, 39(5): 52-54.

<摘要>(32) <PDF>(5)

摘要:
针对煤岩界面识别存在准确性低的问题，以颜色区分度较高的某工作面煤岩图像为例，采用边缘检测法和灰度阈值法分别对该图像进行了煤岩分割处理，结果表明，当煤岩颜色的灰度差别较为明显时，基于灰度阈值法的煤岩界面识别方案具有较高的识别准确性。

三电平逆变器死区补偿策略研究

杨宁, 张林, 许春雨

2013, 39(5): 55-59.

<摘要>(22) <PDF>(2)

摘要:
分析了二极管箝位型三电平逆变器死区效应及其电路工作原理，提出了一种适用于基于双层载波调制的二极管箝位型三电平逆变器的死区补偿方法。该方法通过在不同的电流流通路径合理调整触发脉冲的死区时间，实现了电平转换不受死区时间的影响，即避免或者减小了死区效应。仿真结果表明，与普通的死区补偿方法相比，该方法降低了5次、7次谐波含量和总谐波畸变率，提高了电流有效值，具有更好的补偿效果。

三相交错级联变流器研究

付兰芳, 何惠英, 刘斌, 潘雷, 朱艳彩

2013, 39(5): 59-62.

<摘要>(18) <PDF>(2)

摘要:
针对常见的H桥级联变流器拓扑结构或需要多个直流电源、难以实现四象限运行，或成本高、控制算法复杂等问题，提出了一种三相交错级联变流器拓扑结构及其调制方案。该变流器由3个三相两电平变流电路两两错相联结而成，结构简单，直流电压利用率高；采用错时采样脉宽调制技术，降低了开关损耗和输出波形畸变率。Matlab/Simulink仿真结果表明，基于错时采样脉宽调制技术的三相交错级联变流器输出波形正弦度好，谐波含量低。

某330 kV变压器空载充电接地故障继电保护动作分析

吕斌, 倪赛赛, 刘洋, 钟丽娜

2013, 39(5): 63-66.

<摘要>(25) <PDF>(3)

摘要:
针对某330 kV启备变压器空载充电时发生继电保护动作的问题，通过分析电量分析仪记录的充电电流波形，指出该继电保护动作是由A相电流互感器接地故障引起，并给出了提高大型变压器充电试验安全可靠性的几点建议：加强对变压器高压侧电流、电压互感器的绝缘检查；适当提高变压器主、后备保护的灵敏度，防止励磁涌流造成继电保护动作；充电过程中应对变压器高压侧三相电压、电流进行录波。

煤自燃倾向性的氧化动力学测定中温度测量电路设计

李海港, 王德明

2013, 39(5): 66-69.

<摘要>(30) <PDF>(2)

摘要:
在煤自燃倾向性的氧化动力学测定过程中需要对温度进行高精度的测量并记录。为了满足测温要求，选用高分辨率AD转换器AD7714及三线制Pt100热电阻作为温度传感器构建了温度测量电路；为解决器件非线性度引起的输入、输出为非严格线性关系的问题，采用分段线性插值方法对输出值进行插值运算。实验结果表明，该温度测量电路的AD采样分辨率为0.006 7 ℃，满足设计要求，且实验数据具有很高的稳定性和可重复性。

风电—抽水蓄能机组联合调度研究

刘淼淼, 郭琰, 陈江涛, 杨哲

2013, 39(5): 70-75.

<摘要>(31) <PDF>(2)

摘要:
基于风电场并网系统的调度运行情况，考虑提高风电场输出的电能质量和系统经济效益，建立了风电和抽水蓄能机组联合运行系统的高斯模型、经济效益模型，提出了一种基于模拟植物生长的多目标进化优化算法的风电-抽水蓄能机组联合优化调度方案。仿真结果表明，该方案与单目标优化方案相比，能够提高和改善风电场输出的电能质量和输出功率的平滑度，提高系统的经济效益和运行稳定性。

基于xPC Target的直流电动机实时控制系统设计

王海泉, 廖雷, 李红军, 王东云

2013, 39(5): 76-79.

<摘要>(26) <PDF>(2)

摘要:
针对常见的控制系统开发方法采用手工编程而存在开发效率和可靠性低的问题，提出了一种基于xPC Target的直流电动机实时控制系统设计方法。该方法采用Matlab自动代码生成技术和xPC实时内核，以工业控制计算机为控制器、直流电动机为被控对象构建控制回路，采用Simulink模块组合控制器应用程序，以目标机-宿主机形式实现应用程序的代码生成、编译和下载。实验结果表明，该方法能够快速可靠地生成控制系统代码，控制系统具有很好的有效性和稳定性。

煤炭企业物资供应超市管理系统设计

张恒, 卢建军, 卫晨

2013, 39(5): 80-84.

<摘要>(26) <PDF>(3)

摘要:
针对煤炭企业信息平台存在信息孤岛、货物存储成本较高的问题，提出了一种新型的煤炭企业物资供应超市管理系统的设计方案，详细介绍了系统总体流程、总体架构、主要功能和突出特点。该系统将煤炭企业各生产区队作为物资管理的源头，降低了库存，提高了反应的灵活性；采用基于B/S模式的3层体系结构，开发效率高，保证了系统的安全性和可靠性；采用条形码扫描设备实时获取管理信息，灵活性强。该系统有利于降低煤炭企业物资存储成本和合理分配物资。

无轨胶轮车调度监控系统关键技术研究

罗明华, 郭海军, 陈玮

2013, 39(5): 84-86.

<摘要>(24) <PDF>(2)

摘要:
详细介绍了无轨胶轮车调度监控系统井下分站行车区间闭锁机制、系统容量及布局方式、系统冗余性等关键技术的实现。工业试验结果表明，基于上述关键技术的无轨胶轮车调度监控系统单台分站之间的调度时间不超过3 s，具有较高的可靠性。

煤矿设备动态管理信息系统设计

苗永新, 马海林, 王志荣

2013, 39(5): 87-89.

<摘要>(39) <PDF>(4)

摘要:
针对煤矿现场设备管理难度大、现有设备管理系统难以在煤矿应用的问题，提出了一种煤矿设备动态管理信息系统的设计方案。该系统以全矿现场设备的统一编码管理为基础，以责任区队为单位，管理设备为对象，人的行为为要素，制度、规范、措施为标准，巡检路线为驱动，结合人员定位系统、条码、二维码及相关点巡检设备，实现了现场设备的全生命周期管理。

基于主成分分析法的煤矿安全事故原因统计

王玚

2013, 39(5): 90-92.

<摘要>(30) <PDF>(2)

摘要:
以2001—2011年煤矿安全事故发生频次为例，应用主成分分析法得到煤矿安全事故原因的第1、第2主成分，进一步分析得出煤矿安全事故主要是由冒顶事故和机械事故引起。分析结果表明，主成分分析法对煤矿安全设施规划有一定的指导作用。

提升机综合后备保护装置减速点的设置方法

杜洪岩, 徐永, 徐善堂, 周雪峰, 郭峻岭

2013, 39(5): 92-94.

<摘要>(28) <PDF>(2)

摘要:
依次给出了提升机综合后备保护装置减速点到停车位距离的粗略计算公式、某段（点）到停车位的安全制动距离计算公式、某段（点）到停车位的超速持续判断安全制动距离的计算公式及减速点到停车位的超速持续判断安全制动距离的计算公式，在井口下与井口相距该安全制动距离的点即设置为减速点。该方法适用于提升机电控系统减速点随载重量自动调整时后备保护减速点的设置。应用结果表明，根据该方法设置的提升机综合保护装置减速点可保证在提升机电控系统减速点失效后使提升容器在井口以下安全停车，可靠性高。

ABB矿井提升机系统安全保护功能分析

朱凯, 高峰, 刘大领, 赵红艳

2013, 39(5): 95-97.

<摘要>(36) <PDF>(3)

摘要:
阐述了ABB矿井提升机电控系统、闸控系统及ACS6000传动系统的重要保护功能。实践表明，ABB矿井提升机系统的整体运行状况良好，提高了矿井提升机的安全系数。

矿井提升机健康诊断系统设计

张国栋, 祁瑞敏

2013, 39(5): 98-100.

<摘要>(34) <PDF>(4)

摘要:
以LabVIEW软件为平台，设计了一种矿井提升机健康诊断系统。该系统利用传感器采集多个通道的连续数据，实现了对矿井提升机的实时在线监测；运用LabVIEW强大的信号采集和信号分析功能，并结合信息融合技术，实现了对矿井提升机信号的时域分析与频域分析，为矿井提升机的健康诊断提供了可靠依据。

基于LPC1752的带式输送机综合保护装置设计

路兰勇, 刘建功

2013, 39(5): 100-102.

<摘要>(25) <PDF>(5)

摘要:
针对《煤矿安全规程》中对带式输送机的保护要求，设计了一种基于LPC1752的带式输送机综合保护装置；给出了该保护装置的功能特点，详细介绍了该保护装置的硬件及软件设计。该保护装置采用先进的嵌入式技术和CAN现场总线技术，保护功能齐全，可实现带式输送机的集中控制和远程控制。实地测试结果验证了该保护装置的稳定性。

大屯选煤厂浮选自动控制系统改造

毛冬梅

2013, 39(5): 103-105.

<摘要>(26) <PDF>(2)

摘要:
针对大屯选煤厂浮选系统因采用人工调节方式而存在浮选效果差、药剂含量大、成本高等问题，提出了浮选自动控制系统的改造方案，主要介绍了系统中浮选自动加药控制系统和絮凝剂自动添加系统2个部分的实现。实践表明，改造后的浮选自动控制系统减少了吨煤消耗的浮选药剂量，提高了浮选尾矿的灰分和浮选精煤回收率，并大大减少了工人的劳动量。

煤炭集团公司安全生产指挥平台设计

杜建平

2013, 39(5): 105-108.

<摘要>(34) <PDF>(2)

摘要:
针对某煤炭集团公司原有的安全生产指挥平台存在集团公司与下属单位间信息不能共享的问题，提出了一种基于iFIX和iHistorian组态软件的安全生产指挥平台设计方案；从数据编码规则的制定、矿端数据集成平台、数据传输3个方面详细介绍了该平台的建立过程。实际应用表明，该平台既充分利用了iFIX组态软件定制开发各种业务模块的灵活性，又充分利用了iHistorian组态软件的海量数据传输、压缩存储、多线程并发处理功能，具有一定的实用性。

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2013年第39卷第5期

投审稿系统

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