电力杆塔倾斜实时检测预警系统的设计

输电导线主要靠电力杆塔来支撑,电力杆塔倾斜过度在一定程度上会影响输电线路的稳定性,给当地居民的生活和工厂生产带来很大的影响。针对电力杆塔倾斜问题,本文设计一种电力杆塔倾斜实时检测预警系统,应用该系统可以对电力杆塔进行24 h不间断实时检测,并且在其倾斜角度超出规定范围时发出预警信号,为电力系统及时发现故障和排除故障,提供一定的科学依据。     

煤矿110kV输电线路综合在线监测系统

在电力系统中,输电线路在其组成部分中起着重要的作用,并为我国电网的安全运行提供了支撑,发挥着不可替代的作用。本次建立了一个煤矿在线监测输电线路综合检测系统,以在线监测、传感器、无线通信等为主要技术,对输电线路杆塔倾斜程度、导线及接头运行温度、线路避雷器动作情况、微气象、视频监控等参数实施监测,采集模块接收传感器的输出信号,将采集到的信息输送给后台监控中心进行管理。在线监测输电线路综合检测系统的实现提高了线路工作的安全性,增强了电力系统运行的可靠性。     

矿区高压输电线缺损状态在线检测系统设计

为了实现在无覆盖蜂窝网络及4G/LTE的矿山中对高压输电线路中输电线缺损状态检测数据的稳定传输,提出了基于LoRa无线组网及数据传输技术的矿区高压输电线缺损状态在线检测系统。该系统采用无线智能视觉传感器节点,实现高压输电线缺损状态的检测和检测数据的传输,并使用上位机对远程高压输电线缺损状态进行实时监控及报警。测试结果表明:在上述恶劣环境中,该系统能够实现高压输电线缺损状态的检测、定位和报警。     

基于无线mesh网的井下安全监控系统设计与实现

设计了一种无线mesh网和光纤网络相结合的适用于煤矿井下的安全监控系统,该系统实现了对井下环境参数及工作人员位置信息的实时监控。其中无线mesh网络由以XBee_PRO无线通信芯片和单片机为核心的无线信标节点和人员佩戴的便携节点构成,所有节点都将由传感器得到的井下环境参数通过网络上传给地面监控机,同时根据节点间信号传输的RSSI值对人员进行定位,地面监控机实时显示这些环境参数和人员位置信息。通过实验验证,该系统是一个低成本且实现简单、快速的井下实用性监控系统。     

煤矿在用安全监控在线达标监测系统设计

设计了一种煤矿在用安全监控在线达标监测系统,系统依据AQ1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》和煤矿企业集团相关规定,实现对煤矿在用监控系统传感器设置,报警、断电、复电门限的实时在线监测及监控系统异常监测,保证监控系统合规、可靠、有效运行,对保障煤矿安全生产具有重要意义。     

视频监控系统在刮板输送机运输上的应用

对煤矿井下坡度较大的倾斜巷道采用多部刮板输送机运输时,为安全高效地将开拓矸石提升出来,需安装刮板输送机运输视频监控系统。文章对该系统的组成及功能进行了详细介绍,实践证明该系统能有效地对设备启停及运行情况实时监测,减少了人力成本,提高了矿井的安全保障能力。     

煤矿井下水位监控系统

针对现有煤矿排水系统自动化程度低问题,通过对国内排水系统现状的研究,提出了一种基于单片机的煤矿井下水位监控系统。该系统可实现井下水位的实时在线监控,具备水位超限、电机工况异常的报警功能,其成本低,可靠性强,结构简单的特点使其具有很高的推广价值。     

煤矿防尘设备在线监控系统的研究

为了有效地对煤矿井下防尘设备进行监控,设计了一种煤矿防尘设备在线监控系统。提出了系统的总体设计方案,阐述了系统重要组成部分中继通信站的核心单元、数据通信控制技术、数据采集技术和本安电路等关键技术设计方案,介绍了地面监控平台的设计方法及功能。该系统通过中继通信站连接地面监控中心和井下防尘设备,实现了煤矿井下防尘设备的在线监控。     

基于CAN总线与ZigBee的瓦斯实时监测及预警系统设计

针对当前瓦斯实时监测工作存在的被动局面,结合当前的无线传输技术,提出一种基于CAN+ZigBee的瓦斯实时监测系统。系统中,以ZigBee+CC2530作为采集节点,完成巷道内空气湿度、风速、瓦斯浓度等的采集,并通过ZigBee路由节点将数据传输给后台监控主机。最后通过多源信息融合技术和GA-SVM完成对瓦斯浓度的预测。以某煤矿巷道作为研究对象,对其瓦斯浓度的实际值与测量值进行对比,得到其两者变化趋势大致吻合,验证了方案的可行性。     

煤矿井下设备远程监测系统研究

为监测煤矿设备运行状态,保障煤矿设备正常工作,以LoRa低功耗物联网远程通信技术为基础,采用STM32F103MCU和SX1278无线射频芯片设计组网设备,构建远程星形监测通信网络,借助多型数字式传感器,实时监测设备多种状态信息,实现煤矿设备的在线保障服务。系统采用了低功耗、私有通信协议等技术,发挥了LoRa技术优势。经测试,该监测系统通信稳定、具有低成本、安装布置灵活方便等优势,可以在煤矿低速率通信应用领域中发挥重要作用。     

基于GPS技术的矿山塌陷区岩体移动三维模拟研究

为了解某煤矿三矿区因长期开采所造成的地表沉陷情况,通过GPS技术对该区域的地下岩体移动状况实施监测,基于《测绘技术设计规定》等有关规范针对矿区建立监测网点,获取GPS位置数据,并通过Surfer软件对所获取的地理位置数据进行三维模拟,输出三维沉降模型,进而对该区域的沉陷情况进行判断。经三维模拟与数值分析发现,三矿区地表局部出现沉降小盆地,存在较为剧烈的地表塌陷,在加固处理之前不宜再实施煤炭开采作业。     

基于视频技术的煤矿在线应急预警系统研究

研究基于视频技术的煤矿在线应急预警系统,提升煤矿在线应急反应能力和预警能力。该系统由矿井内控制层、地面网络层和在线应急预警层组成,矿井内控制层利用传感器、USB摄像头等设备,通过V4L2视频图像采集技术采集视频图像;地面网络层通过视频监控设备控制视频监控、地面控制等设备,并利用视频处理服务器采集矿井现场视频数据和完成报警,同时这些矿井现场视频数据传输至在线应急预警层;在线应急预警层使用模糊积分法构建在线应急预警模型,实现煤矿在线应急预警,并向客户端发出预警通知信息。实验表明,当视频图像数据量为8 000 h,系统传输耗时仅为0.8 s,在线应急反应能力好;预警的矿井应急程度与实际矿井应急程度一致,在线应急预警性能卓越。     

煤矿通风监控系统智能修复技术研究

针对煤矿通风监控系统不能及时预防事故、发现隐患问题，基于矿井通风监测系统，研究了煤矿通风监控系统智能修复技术。设计了煤矿风网自修复系统及风网自修复模块框架，系统由地面智能检测管理子系统、网络传输子系统和现场监测子系统组成，并对系统的开发环境进行了研究。研究对实现煤矿安全高效开采具有重要意义。     

基于倾斜摄影技术的煤矿地区土地利用动态变化预测系统

设计了基于倾斜摄影技术的煤矿地区土地利用动态变化预测系统,有效预测煤矿地区土地利用动态变化,为煤矿地区土地合理利用与管理提供可靠参考依据。利用无人机倾斜摄影技术采集煤矿地区土地利用相关数据,对土地利用动态变化预测数据执行单独存储操作,调用各类地图与土地利用变化数据库数据,将其传输到土地动态预测中心,通过采集土地利用图像的增强去噪、畸变纠正后,生成并存储土地利用DSM图像,经DSM数据中相对应的土地高程值提取,实现土地利用动态变化预测。实验结果表明,该系统可有效预测煤矿地区土地利用的动态变化,满足实际煤矿区土地利用动态变化预测工作需要;图像增强及畸变纠正后,图像色彩、光线、饱和度以及清晰度均有所提升,且不再倾斜。     

矿井通风机在线监测系统设计研究

为了研究矿井通风机在线监测系统,根据矿井通风机的结构特点、通风机的故障形式和特征,对矿井通风机设备监测参数进行了选择,然后对通风机在线监测技术总体结构进行了设计,主要分析了终端节点的硬件设计、传感器的模块选型和设计、电源模块设计、储存器模块设计以及矿井通风机在线监测软件设计。研究实现了矿井通风机的安全预警和实时监测。对煤矿设备管理和安全生产具有重要的理论意义。     

面向综采工作面的网络化瓦斯无线监控系统

基于无线传感器网络技术的面向综采工作面的矿井瓦斯监控系统。采用Zigbee无线网络技术、射频集成芯片技术和802.15.4协议,结合无线网络传输技术,以及数据库管理、数值分析等技术,实现采掘面瓦斯浓度的实时监控与分析,能有效地消除瓦斯监控区域盲点,并在一个国有大型矿井进行试验应用。该系统为煤矿安全监控和安全管理及瓦斯监控提供新的技术手段,对防止煤矿重大自然灾害事故发生有积极意义。     

ZigBee技术在煤矿安全监控系统中的应用研究

煤矿安全问题越来越受到社会各界的关注,基于ZigBee无线网络技术构建了煤矿安全监控系统。系统主要由上位机系统、终端节点设备、协调器设备3大部分构成。其中,后两者之间基于ZigBee无线网络技术实现数据信息传输,能保障传输过程数据的安全性。以CC2530模块电路、电源电路模块和传感器接口电路为例,对安全监控系统的主要硬件设施进行了研究。对系统中3大构成部分的软件程序及主要工作流程进行了分析。将安全监控系统应用到煤矿生产实践中,经现场调试后发现性能良好,可以准确及时地对煤矿环境参数进行检测,如果出现环境指标超标的现象,能及时向外发出声光警报,为煤矿企业创造了良好的安全效益。     

无人机航测技术在矿区开采沉陷变形监测中的应用

为了更好地监测矿区开采沉陷变形情况,提出一种基于无人机航测技术的矿区开采沉陷变形监测方法。优先标定相机,输入无人机畸变参数,降低相机畸变误差。通过无人机航测技术获取矿区影像数据,采用UASMaster软件对点云数据预处理。将倾斜航拍方案引入沉陷区,获取矿区地面无人机倾斜数据;采用矿区经验参数以及实际观测数据预测沉陷盆地,最终达到矿区开采沉陷变形监测的目的。仿真实验结果表明,所提方法可以获取高精度的矿区开采沉陷变形监测结果。     

瓦斯压力在线监测技术在揭煤巷的应用研究

有效监测预警是煤矿瓦斯突出灾害防治的重要环节,我国大多数煤矿主要采用不连续的直接指标法和连续的间接指标法对瓦斯突出灾害进行监测预警,现场缺少瓦斯突出灾害连续直接监测技术。为了获得揭煤巷煤层瓦斯抽放过程中的瓦斯压力变化特征,设计了以连续监测、直接监测为核心的煤矿瓦斯突出灾害实时监测预警系统,采用分区布置多测点实时监测方法,验证了该系统的可靠性和监测数据的准确性,获得了瓦斯压力与抽放时间关系规律。研究表明:煤层瓦斯压力变化与抽放时间、瓦斯解吸状态相关,随着抽放时间延长,煤层瓦斯压力总体上呈降低趋势;随着瓦斯解吸量的增加,煤层瓦斯压力总体上呈升高趋势;随着抽放时间延长,抽放区域瓦斯压力为0.07~0.20 MPa,已低于突出临界值0.74 MPa,验证了煤层瓦斯抽放时间是防治瓦斯突出灾害的重要指标。研究可为煤矿瓦斯突出灾害有效监测预警和防治提供理论基础和技术手段。     

基于无线网络技术的矿井人员定位系统研究与应用

我国越来越关注矿井安全问题,井下人员定位系统是保障人员安全的重要措施和保障。在简要介绍基于RSSI的人员定位基本原理的基础上,阐述了传统RSSI定位原理的缺陷,并提出了优化改进措施。设计研究了基于ZigBee无线网络技术的矿井人员定位系统。系统整体上可以分为两部分,分别为地面的监控调度中心和井下的人员定位中心。井下的子系统基于ZigBee无线网络实现数据传输,定位分站与地面监控调度中心之间通过光纤网络实现数据信息传输。详细介绍了系统的硬件选型和软件设计,并将设计的定位系统应用到了煤矿工作实践中,经测试发现系统定位精度比较高、运行稳定,能够为煤矿企业创造良好的安全效益。