基于DSP的井下人员定位系统设计

设计了一种基于DSP的井下巷道的超声波定位系统,可实现对多个目标的定位。由于采用了伪随机二进制编码方式对单片机产生的超声波信号进行编码,因此具有抗干扰能力强,精度高,成本低等优点,可应用于狭长嘈杂通道下移动目标的位置测定。     

基于小波包能量谱和ELM的光伏逆变器多故障在线诊断

以三电平光伏逆变器为研究对象,提出一种多故障模式快速诊断新方法。首先,利用小波包分解提取出三电平逆变器的桥臂电压和上、下管电压信号的能量谱特征向量,并利用主成分分析降维后获取故障特征向量;然后,基于极端学习机诊断模型分离出单器件及多器件开路等多种故障模式。实验结果表明,相比于传统BP神经网络、最小二乘支持向量机故障诊断方法,该方法检测信号易获取,抗干扰性强,诊断速度快、精度高,减小了诊断成本和复杂性,适用于在线诊断。     

无线传感器网络混合触发一致性时间同步

针对无线传感器节点能量有限、无线通信环境差的特点,将事件触发通信机制应用于无线传感器网络(WSNs)的时间同步中,提出一种混合触发一致性时间同步(MTCTS)算法,并研究同步能耗的降低方法及传输延迟和数据丢包对同步算法的影响。节点的时钟特性建模成二阶状态方程,每个节点通过与其邻居节点交换本地时间这一状态信息获得同步控制输入,从而实现WSNs的时间同步。在所提出的一致性同步算法中,每个节点周期性地更新状态,根据当前状态是否满足给定的事件触发条件去触发通信事件的发生,如此降低通信事件的发生频率。在假定传输延迟服从指数分布和所有节点丢包率相同的情况下,进一步研究了传输延迟、信息丢包对同步精度和算法收敛性的影响。实验和MATLAB仿真验证了所提算法的有效性,并通过仿真确定出了传输延迟和丢包率的上界。     

矿井圆形隧道中电磁波传播特性分析

针对矿井隧道非常复杂的电磁波传播环境,分析了矿井圆形隧道中电磁波传播特性,给出了圆形隧道中波模方程近似求解方法,得到圆形隧道中各类波模衰减常数的近似表达式,并对计算结果进行了数值模拟.模拟仿真结果表明:隧道内电磁波传播的截止频率只取决于圆形隧道截面半径,而与其他因素无关,且随着圆形隧道截面半径的增大,不管是TE波模还是TM波模,截止频率都会降低,更有利于电磁波的传播;频率较高的TEo1波模最适合在圆形矿井圆形隧道中传播.     

基于物联网的井下环境监测数据无线传输系统设计

井下环境复杂,环境状况的改变会引起重大的安全事故,实时监测井下环境数据可以预防灾难发生,保证井下作业人员安全。为此设计了一种基于物联网的井下环境监测数据无线传输系统。该系统感知环境因子,并通过无线传感器网络将数据收集并输送给网关节点,最后通过光纤数据接口将数据传送到地面管理中心,对于井下安全管理提供了有效的数据。     

开关磁阻电机在矿用抽水机中的应用研究

针对传统矿用抽水机启动转矩小、耗能大、开关频繁程度小和运行可靠性差等问题,设计了一种基于四相8/6式开关磁阻电机(SRM)的抽水机叶轮控制系统,以320F2812PGFA高性能控制芯片为主控制器,采用DTC控制策略,配以单相桥式整流电路、检测电路、H桥功率驱动电路等,实现了基于SRM的无极调速。在实际的抽水机测试中,系统节能省电、可频繁开关、免维护运行,与水泵机械部件能够很好地配合。     

基于选频法的电导率测量系统研究

针对电导率传感器在测量时电导池存在电容效应,严重影响测量精度问题,提出了选频电导率测量法,设计了以ATMEGA128单片机为主控制器的电导率测量系统。本文首先介绍电导率传感器测量原理和存在的问题,其次介绍选频法原理和实现,最后介绍系统整体硬件结构和功能,并以实际的测量结果证明了系统在提高测量精度方面的可行性。