基于系统动力学的煤矿物联网模型研究设计

采用系统动力学方法研究了煤矿系统中的安全管理与控制问题,找出了煤矿安全管理系统中各要素之间的复杂关系,建立起系统关系网,然后结合物联网技术,构建起一个更加完整的智能矿山管理系统。该研究设计可为煤炭企业管理和科研人员提供一种新的研究思路和设计参考。     

瓦斯突变预警上限值确定方法的研究

针对现有煤矿安全监控系统采用超限原理,以瓦斯传感器测量值为判断依据,无法及时发现预定报警值以下范围内瓦斯异常变化的问题,提出了一种不超限瓦斯突变预警方法,介绍了静态预警和动态预警两种不超限瓦斯突变报警方法。结合余吾煤业N2202工作面探头数据,分别对不超限瓦斯突变预警基础数据的静态数据和动态数据进行了分层抽样及分布的验证和拟合,得出静态预警和动态预警的基础数据基本符合正态分布的结论。提出采用假设检验和区间估计等实时计算静态预警和动态预警上限值的方法,并采用N2202工作面探头数据进行了验证。     

提升机综合后备保护装置减速点的设置方法

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。     

矿用IP广播对讲系统回声消除技术研究

分析了矿用IP广播对讲系统的回声产生路径,指出其回声具有来源复杂、路径延迟时间长、路径延迟抖动大的特点;提出在广播主机采用软件算法消除回声,在广播终端采用结构设计和硬件电路设计相结合的方法消除回声的方案。实际应用表明,该回声消除方案有效地提高了矿用IP广播对讲系统的通信质量,系统全双工扩音对讲通话效果良好。     

矿车立体调度及定位电控系统设计

大型煤矿矿车数量、类型较多,存在矿车出入库空间如何充分利用的问题。文章提出了一种矿车立体调度及定位电控系统的设计方案,给出了基于丝杠传动方式的矿车出入库立体调度及定位规划设计;结合该系统架构,介绍了运动控制器SIMATIC CU320的电控配置、PLC单元与现场检测单元的配置及系统的网络组态。调试结果表明,该系统实现了稳定、准确的矿车调度及定位,提高了车位利用率。     

矿井提升机控制技术研究现状与发展

分析了国内外直流、交流矿井提升机控制系统的现状与发展历程,重点介绍了双三电平拓扑结构下3种变频调速系统,即定子侧高压变频调速系统、同步电动机双三电平变频调速系统、交-直-交电压型双三电平SVPWM变频调速系统在矿井提升机控制系统中的应用,指出交-直-交电压型双三电平变频调速系统节能效果较好,最适用于矿井提升机控制系统。     

矿井提升机稳车集中控制系统

针对矿井提升机稳车常采用的继电控制方式存在的保护简单、操作人员劳动强度大等问题,介绍了一种以PLC为控制核心、以电动机综合保护器为主要保护器件、以触摸屏为人机界面的新型稳车集中控制系统。该系统实现了某煤矿新主井4台16t稳车及2台10t稳车的单台运行、多台同步运行以及多台稳车运行时的单台停止、多台同步停止功能,稳车电动机的多种保护功能以及稳车参数的实时显示功能,提高了稳车安全运行的可靠性,减轻了操作人员的劳动强度。     

WCDMA无线通信系统在煤矿的应用分析

针对当前煤矿对无线通信系统的要求,分析比较了现有矿用无线通信系统的特点,阐述了WCDMA矿用无线通信系统的优势,并对其关键技术进行分析;介绍了该系统的网络架构和功能特点。应用结果表明,该系统能够满足煤矿日常生产管理的通信需要。     

基于固有模态能量的暂态量选线方法

针对基于小波分析的煤矿电网故障选线方法由于分解效果取决于基函数的选择,不能保证最优分解效果的问题,提出了一种基于固有模态能量的暂态量选线方法。该方法利用经验模态分解对信号局部特征的自适应性,对单相接地故障零序电流的暂态特征进行分析,定义固有模态能量和能量权重因子作为故障特征参数,实现对故障暂态量信息的数据挖掘;求取故障后各馈线的零序暂态电流的固有模态能量,计算各馈线的能量权重因子,通过比较各馈线能量权重因子辨识出故障线路,即能量权重因子最大的线路就是故障线路。理论分析和仿真结果表明,该方法不受接地电阻、故障时间等故障条件的影响,能够准确可靠地实现煤矿高压电网故障选线。     

煤矿水害预警系统设计

根据煤矿水害具有复杂性与突发性等特征,设计了煤矿水害预警系统,介绍了系统的设计目标、原则,分析了影响煤矿水害发生的主控因素,详细阐述了系统功能模块的设计。实际应用表明,该系统能充分考虑多个因素的影响,获得的结果能有效反映实际情况。