煤矿架线电机车专用线通信信道的实验研究

专用线电机车通信已在美国煤矿试验成功，较好地解决了电机车载波通信距离和噪声干扰问题；在国内也进行了理论研究和短距离实验。为使这种简单易行的通信方式引入我国煤矿，我们研制了实验用通信机，在三个煤矿井下运输大巷进行了实地测试，测试结果为我国煤矿井下建立和完善专用线通信系统提供了有实用价值的参考数据。     

基于数据集成的煤矿应急管理系统设计研究

煤矿应急管理是煤矿安全生产管理体系的核心内容之一.首先,分析了多源异构数据的集成方式,并选择数据中心作为煤矿安全生产监测监控系统数据集成方式;通过煤矿应急管理过程分析,建立了3阶段、7环节的煤矿应急管理系统元框架模型;提出了基于数据中心方法的煤矿应急管理系统数据集成模型,包括数据源、数据中心和数据应用3个层次;针对应急预案生成应急管理决策,提出了应用COM+组件技术、AcdveX技术或软件嵌入方式的B/S和C/S相结合的系统体系架构.     

矿井射频能量对雷管安全性的影响

建立了煤矿井下射频设备与雷管间安全距离的计算模型,分析了模型中各参量的取值,得出射频设备与雷管间的安全距离计算公式.基于该模型,分析了射频发射设备的功率和工作频率变化对安全距离的影响.规定了煤矿井下射频设备与雷管之间的本安距离,在本安距离条件下,得出矿井射频设备的最低本安发射功率为255 mW,即只要发射功率不超过此功率,射频设备就不会对雷管带来安全隐患,并得出射频设备在不同工作频率下的本安发射功率.     

基于MapInfo的煤矿井下人员定位系统设计

介绍了以MapInfo为开发平台,以Visual Basic 6.0为开发工具的煤矿井下人员定位系统的设计与实现.首先,结合煤矿对入井人员管理的需要,进行需求分析和可行性分析:其次,从管理人员的角度分析并设计系统基本功能,进而确定了开发方案和系统设计思路;最后,根据系统设计详细介绍了在Visual Basic 6.0环境中实现软件功能的过程.该系统实现了基于电子地图的煤矿井下人员实时监控,为煤矿的安全生产提供了及时有效的井下人员定位和监控功能,以信息化手段提高了煤矿的安全生产能力.     

煤矿井下电机车巷道环境电磁噪声的研究

由于目前煤矿井下移动通信系统缺乏电磁兼容设计依据,常常导致井下移动通信系统工作不稳定或不能正常通信.针对煤矿井下环境状况以及电磁环境的特殊性,从理论上分析了环境噪声系数,提出了通过测量电场强度来计算得到环境噪声系数的方法,并且分析了不同的电机车巷道环境噪声特点,得出关于噪声系数的模拟方程.分析结果表明:井下输电线路对井下噪声系数基本没有影响,井下空巷道与只有输电电缆巷道的噪声系数随频率变化基本一致.架线电机车巷道在机车运行时,对环境噪声系数影响很大,噪声系数起伏变化大.由于接触网对电磁干扰的传播作用,在电机车巷道内只要有电机车工作,电机车巷道内各处噪声系数的起伏都较大.     

电度传感器

在煤矿生产系统中,需要测量井下用电量,但我国尚没有煤矿井下用的电度传感器,为了填补这一空白,我们对引进的西德 AEG 公司的地面防护型电度传感器进行了消化,并在此基础上研制了国产的煤矿隔爆兼本质安全型电度传感器。第一台样机已做出,已交厂家生产。本文介绍该电度传感器的工作原理和实验数据。     

基于STM32单片机的煤矿综合监测系统设计

本文针对煤矿井下巷道复杂、监测系统功能单一、定位不准确等问题,采用了STM32系列单片机对煤矿井下环境参数进行监测,并结合RFID定位技术和LANDMARC算法,实现井下人员的精确定位,提高系统集成度和安全系数.此外采用CAN总线与上位机组态王进行通信连接,在上位机设置人机交互界面,对煤矿环境和井下人员进行实时监测,进一步减少煤矿事故的发生,保证井下人员安全.本设计方案为其他煤矿监测系统提供了参考依据.     

一种便携式井下多参数监控系统的设计及实现

为实现煤矿中央控制系统对井下关键参数如瓦斯浓度、温(湿)度、粉尘、烟雾等的实时监测,有效提高煤矿开采安全,改善井下作业环境,设计并实现了一种基于STM32微控制器的便携式井下多参数监控系统。该系统采用模块化的设计思想,以STM32微控制器为核心,以MQ4,MQ-2,DHT11,ZPH01等传感器为参数采集工具,实现对煤矿井下关键参数的采集、处理、显示、预警,并实现与中央控制系统的实时通讯,从而可以针对紧急情况进行快速处理。测试结果表明,系统采集数据精度高、工作稳定、携带方便,适合在井下应用。     

基于ZigBee技术的井下瓦斯监测系统

瓦斯浓度过高是引起煤矿事故的主要原因,为了确保井下人员安全问题,本文设计了基于ZigBee技术的井下瓦斯监测系统.该系统主要采用以CC2430为核心的ZigBee模块和传感器模块来构成监控子系统,地面可通过计算机和无线网络获得井下各模块的工作状态和数据,测试结果表明,该系统具有实时性好、准确度高、易操作等优点.     

基于捷联惯性测量的井下车辆高精度导航系统

根据井下车辆具有匀速运动特点,对捷联惯性导航系统(INS)观测的加速度和角速度分别建立模型.小波变化提取加速度观测值和改正数的趋势项,研究两者的相关性,构建带有消噪因子的消噪模型以适应不同路况.分析角速度改正数,对其建立分段线性模型.综合惯性导航系统力学编排算法,提出了井下车辆高精度导航系统.模拟山西平朔矿区斜井煤矿车辆行驶轨迹,人为加入各项误差模拟导航级别惯性测量单元,将加入常数漂移的传统消噪方法作为对比项.实验表明:提出的模型明显优于传统消噪方法,对提高井下INS导航精度有很好效果.利用INS实测数据做进一步验证,实验结果和模拟数据结果相同.     

基于RBF神经网络的瓦斯检测技术的研究

着重介绍红外探测系统的总体设计思想、微弱信号的检测技术及检测系统的软、硬件设计,对如何应用单片机ATMEGA16芯片作微控制器,来完成数据的采集、处理判断、数据的显示和传输等一系列功能作了重点的阐述和分析.针对目前大多数设备不具备数据传输这一特性,重点对RS485总线方式作了阐述,并采用了RBF神经网络的方法对温度进行了补偿,提高了测量精度,达到了理想的效果.     

IIC总线主发主收模式运用

在数据传输速率要求不是很高的前提下,采用IIC总线的系统进行数据采样和传输是个很好的方案。将具有IIC接口的主、从器件,通过一根数据线和一根时钟线将不同地址的单通道模数转换芯片和数据传输芯片级联在一起,构建多点数据采集和传输系统,实现多通道模数转换芯片和数据传输芯片的功能。再配合扩展芯片的使用可以扩展总线的传输距离。通过对IIC总线典型的工作模式主发、主收的分析,该方法能满足绝大多数情况多点数据采集和传输的工作。     

地空时间域电磁系统在陕西神木地区煤矿采空区勘查中的应用

为实现陕西神木地区哈拉沟煤矿周边小煤矿采空区的精确定位,采用地空时间域电磁系统在哈拉沟煤矿三盘区附近原小煤矿可能开采范围开展勘查工作。利用电源车集成的大功率地面发射系统,搭配基于旋翼无人机的单分量地空电磁信号接收系统,共采集23条测线的电磁数据。经数据处理后,得到勘查区内地下视电阻率与视深度的高分辨率成像剖面,结合已知钻孔资料综合分析,推测勘查区对应地下煤层位置的低阻带是由煤层积水采空区造成,据此共圈定了8处疑似积水采空区,其中5处为相对低阻异常区域,分布于勘查区中南部、中部以及东北部区域。本次探测工作验证了地空时间域电磁系统在煤矿采空区勘查中的有效性,能够为工作面合理布置和采空区治理等提供可靠的地质信息。     

基于nRF24L01的矿井无线传输系统的设计

本文介绍了一种由单片机MPS430F1232和射频芯片nRF24L01构戎的矿井无线传输系统,并详细叙述了系统的硬件和软件设计。该系统具有功耗小、成本低、传输速率高等特点,适用于煤矿井下人员定位和环境状况的测控。     

基于无线信道的井下大巷与斜巷信号传输比较

由于矿井隧道的特点,采用微波频段的井下移动通信系统在工作时会出现明显多径效应和多普勒频移效应。井下无线信号的传输属于有限空间的信号传输,多径效应的影响是比较严重。本文主要讨论的是井下大巷与斜巷对无线视频信号的不同影响。     

Application of a microseismic monitoring system in deep mining

A microseismic monitoring system was used in the Donggua Shan underground copper mine, and its application was introduced. The spacial distribution of the seismic event was monitored effectively during mining with this system. The distribution of the seismic intensity in different time periods and in the different mining districts was obtained via the clustering analysis of the monitored results, and the different intensity concentration districts of seismicity were compartmentalized. The various characteristics and waveforms of different vibrations in the underground mine were revealed with the help of the micro-seismic monitoring system. It was proved that the construction and application of the micro-seismic monitoring system in the mine not only realized the continuous monitoring of seismicity in the deep mine, but also settled an this system.     

Simulation Study and Probe on UWB Wireless Communication in Underground Coal Mine

1 Introduction Ultra Wide Band (UWB) communication is the technology that transmits signals by using nanosecond pulses. Its characteristics include 1) a high data rate; 2) low power dissipation; 3) a strong anti-multipath fading ability; 4) a simple structured, small bulk, low cost and high sensitive, portable and wireless system and 5) low interference with the existing narrowband communication system. It has been the subject of general interest about short distance wireless communication a…     

基于红外原理的微型多气体检测系统的设计

为了解决目前煤矿瓦斯事故以及大量使用天然气的家庭安全、环境污染等问题,设计并开发了一种具有集成化、微型化的红外多气体检测系统,通过实验数据的测试对比和数据分析,这种系统达到了微功耗、微体积、宽量程、高分辨率等技术要求,且能集成多气体检测的微型检测系统.重点介绍了红外检测的光学原理,以及从单气体检测引入到集成多气体检测的设计思想和方法,并介绍了有关CAN总线的数据传输方式和无线数据通信方式在系统中的应用.     

基于ARM+DSP的FTU设计

通过在DSP与ARM之间进行总线连接,实现不同微控制器之间的高速数据通信,在不同芯片间实现同步串行传输,进而实现的FTU的设计.     

基于PCI总线的数据采集和输出系统

介绍了PCI总线的特点以及基于PCI总线的快速数据采集和输出系统的结构、组成，研究了PCI总线接口技术在数据传输系统中的应用和软件编程具体设计方法。实验测试证明，采用PCI总线接口技术进行数据采集和输出，与采用ISA总线相比，数据传输速度得到明显提高。