一线总线技术在冻结温度监测中的应用研究

通过分析DS18B20的感温原理及一线总线的驱动原理,设计出了一个具有适当下拉及上拉速率的驱动电路,延长了一线总线测温传输距离,消除了终端反射影响,实现了利用DS18B20进行温度自动监测,为冻结施工中的温度监测提供了一种有效的在线测量方法。     

基于MATLAB的ZNⅡ真空电容投切开关操动机构设计

ZNⅡ型真空电容投切开关专为频繁投切电容器组的场合设计,其操动机构由凸轮传动机构和弹簧储能机构组成。根据文献研究,开关的速度输出特性能够体现其灭弧性能的好坏。笔者综合分析开关各参数的影响,利用MATLAB软件的优化工具箱对ZNⅡ型真空电容投切开关进行设计,能够得到比较理想的速度输出特性。     

掘进机截割部行星齿轮传动系统断齿故障仿真分析

掘进机截割部在工作过程中承受较大的冲击载荷作用,导致截割减速器齿轮断齿等故障频发。为获取故障状态下截割减速器行星齿轮传动系统动态响应特性,以EBZ120型掘进机截割减速器低速级行星齿轮传动系统为研究对象,运用三维CAD软件SolidWorks建立系统三维实体模型,以ADAMS软件为平台,建立行星齿轮传动系统正常状态、齿圈断齿故障、行星齿轮断齿故障、太阳轮断齿故障的虚拟样机模型。对系统不同状态下的齿圈约束反力的变化规律及其频谱特性进行仿真研究。仿真结果表明:齿圈约束反力的幅值波动显著,具有较强的周期性;故障状态下齿圈约束反力的时域均值增大,时域波形中包含有明显的周期性冲击成分,同时幅值谱中还出现以故障频率为边带的故障特征。     

矿用高压变频器中IGBT模块在阶跃脉冲下局部放电特性

针对矿用高压变频器常因 IGBT 模块内部发生局部放电而导致故障的原因和特性进行了研究。 本文从微观角度观察了 IGBT 模块局部放电发生位置的结构特点,发现其结构绝缘薄弱处在高斜率阶跃脉冲作用下易发生局部放电现象;建立了 IGBT 模块在阶跃脉冲作用下的局部放电过程模型,揭示其发生局部放电的机理;搭建实验平台,测试 IGBT 模块在单个脉冲作用下的局部放电特性。 实验结果表明,脉冲的上升时间、脉冲宽度是影响局部放电起始电压的主要因素;根据实验数据的分析,提出了预测局部放电起始电压的计算公式。 研究结果可为煤矿电力电子设备 IGBT 模块的绝缘设计和使用时的电压限制提供参考依据。     

智能化采煤系统架构及关键技术研究

针对我国当前推广应用的可视化远程干预智能化采煤模式进行了分析,介绍、总结了基于视频监控的远程干预综采智能化、以巡检机器人辅助的工作面智能化,以及基于惯性导航技术的综采智能导航等3个方向的技术发展情况,提出了当前可视化远程干预智能化采煤所面对的"看、动、想、稳"4个方面实际问题。分析了复杂开采条件下智能化采煤所面对的自适应技术和综采机器人技术2项技术难题,归纳出开采空间多元信息采集及交叉融合、智能化采煤决策基础理论、综采装备群智能化协作3个科学难题。围绕技术、科学难题,提出了智能化开采系统需要具备的4个基本要素,分别为:煤炭开采空间感知能力、智能分析及决策能力、自动执行能力、可靠及稳健运维能力,设计了以"感知、决策、执行、运维"为4个维度的智能化采煤系统架构。研究了关键技术待突破方向,包括开采地质环境增强感知技术、智能开采工艺分析决策技术、开采装备智能化技术、煤矿智能巡检机器人技术、开采系统智能运维技术、辅助生产环节智能化技术、综采智能服务等方面。最后,以国能集团神东榆家梁煤矿智能化采煤示范工程项目为例,开展了基于"透明工作面"的数字化采煤应用,初步实现了智能化自主采煤。     

巷道智能化掘进的自主感知及调控技术研究进展

针对当前煤矿巷道综掘工作面的智能化程度较低,掘进效率低下的问题,分析了煤矿综掘工作面实现智能化快速掘进的关键技术--自主感知和调控技术。首先,探讨了智能化快掘创新方法与理论,以智能感知技术、自主控制技术、群组协同技术为核心,构建智能化快速掘进技术体系,以实现煤矿综合掘进机器人化装备的探-掘-护-锚一体化协同作业。其次,重点阐述了智能化掘进的自主感知技术,包括基于超宽带原理的位姿感知、基于双频激电法的超前探测、基于SLAM原理的环境感知、基于变迁记忆故障Petri网的故障感知等;自主调控技术,包括基于群体智能算法的智能截割、基于遗传变异粒子群算法的路径规划、基于BP神经网络PID算法的自主纠偏等。再次,详细论述了智能临时支护感知,包括围岩压力、顶底板状况、支架位姿等多维信息的感知,研究了非水平场景下掘支协同与多机组多缸联动的自适应控制方法;介绍了智能永久支护感知,包括围岩位移感知和支护装备受力变形感知,探讨了锚护网络结构优化方法,提出了基于粒子群优化算法的自适应钻进控制策略。最后,展望了煤矿巷道智能化掘进的自主感知及调控技术的发展方向。     

矿用隔爆兼本质安全型不间断直流稳压电源的设计

基于本质安全型电源的原理及特点,提出了一种矿用隔爆兼本质安全型不间断直流稳压电源的设计方案,详细介绍了该电源主要电路的设计。该电源采用LM317可调稳压芯片实现稳压功能,具有使用方便、电路简单、变换效率高、成本低等优点。测试结果表明,该电源达到了本安标准,满足了安全型电气设备的需求。     

基于WebGIS的宗地信息管理系统设计与实现

为提高宗地信息化管理水平,更好地、更充分地利用宗地信息,尽可能快地更新和利用新的地图信息,实现宗地管理办公自动化,全面提高工作效率,拟开发建设一套"WebGIS宗地信息管理系统"。该系统具有信息共享、实时更新、协同管理和统计查询等功能,克服了传统纸质档案管理模式信息无法共享、数据更新不及时和统计繁琐等一系列弊端,减少了重复性手工工作,为更好地开展宗地管理工作奠定了坚实的基础。     

矿用变频器输出线路人身触电安全检测技术

随着煤矿井下综采面的扩大和大容量高耗能的电气设备在井下的广泛使用,必须考虑节能和安全问题.在井下电网中接入变频器能实现对异步电动机的调速控制,达到节能效果,但也会带来谐波污染.当发生诸如人身触电等漏电故障时,继电保护装置需要测量三相对地绝缘电阻,并判断其是否达到动作整定值以决定发出跳闸信号命令.变频器的加入带来的高次谐波,对检测三相对地绝缘电阻有很大影响.介绍几种针对三相对地绝缘电阻的监测方法,并就加入变频器带来的谐波问题重点介绍基于傅里叶算法的附加直流原理测量绝缘电阻的技术.     

带式输送机永磁驱动系统自抗扰同步控制策略

针对带式输送机永磁驱动系统采用PID控制器进行控制时电机的控制性能差和采用多电机驱动时电机间转速不同步、稳定性差等问题,提出了带式输送机多永磁电机驱动系统自抗扰同步控制策略。基于自抗扰控制(ADRC)技术设计了2种调速控制策略,并搭建仿真模型进行了对比试验;随后结合模糊PID控制技术对传统偏差耦合控制进行结构改进,并以矿用带式输送机多永磁电机驱动系统为控制对象,开展基于主从、传统偏差耦合和改进型偏差耦合同步控制结构的仿真。结果表明,基于二阶ADRC和改进型偏差耦合控制结构的带式输送机多永磁电机驱动系统同步控制策略具有更好的抗干扰能力、控制精度和同步性,有利于带式输送机平稳高效的安全运行。