井下无线传感器网络地址分配优化研究

针对现有井下无线网络拓扑存在的问题,即分布式地址分配机制中的网络深度受限及资源浪费和随机地址分布机制中的地址冲突等问题,提出了二进制地址分配机制,即通过向父节点或子节点申请未使用的地址来优化网络拓扑。仿真分析和实际应用结果表明,二进制地址分配机制大大提高了节点入网率和井下无线数据传输的实时性和可靠性。     

煤矿井下LANDMARC定位算法改进

针对煤矿井下非视距误差、多径效应和标签碰撞影响LANDMARC定位精度的问题,从接收信号强度值的测量、接收信号的选取和标签防碰撞算法3个方面对LANDMARC定位算法进行了改进:通过直接测量接收信号强度值判断最近参考标签;对接收信号进行高斯滤波舍弃误差信号;根据标签数量设置合理的信号发送时隙,当发生标签碰撞时重新划分信号发送时隙。仿真结果验证了该改进LADMARC定位算法的有效性。     

基于ZigBee的煤矿安全监测及定位系统设计

在分析传统煤矿井下安全监测和人员定位的基础上,提出了基于ZigBee的煤矿安全监测及人员定位于一体的系统设计方案。设计了系统体系结构,并详细设计了节点的软硬件。系统通过安装在节点上的传感器采集井下环境数据,采用基于固定节点间距离的校正模型进行人员定位,并将采集的信息通过以太网传输到井上监控主机,实现对井下环境和人员位置的实时监控,对煤矿安全监测和事故抢救具有重大意义。     

基于神经网络的自适应PID控制器在矿井输送机中的应用

矿井输送机运行过程中被控对象具有时变、非线性等特性,传统自整定PID控制器难以满足控制要求。采用基于BP算法的神经网络对PID控制参数进行优化,引入FPGA来实现PID控制器的硬件设计,采用DSP Builder 7.0构建闭环测试系统,并基于ModelSim SE 6.2版本进行调试,完成了功能仿真,且对波形进行了比较及分析,证实了FPGA实现自整定PID控制器在矿井输送机中得到了很好的效果。     

矿井通风机不停风自动倒机智能监控系统设计

 针对目前通风机的倒机方式存在的弊端,设计以S7-300 PLC为控制核心的通风机的不停风自动倒机智能监控系统。该系统可以对通风机各项参数进行实时监视,还可以由PLC引导自动完成通风机倒机过程,提高了矿井通风的安全性。实际应用表明,该设计方案有效地解决了通风机倒机时带来的瓦斯超限等安全隐患问题。     

基于γ射线的煤矿主井提升箕斗卸载检测系统

介绍了一种利用γ射线来检测煤矿主井提升箕斗卸载状况的检测系统。在提升箕斗卸煤位置的一侧安装γ射线放射源,在另一侧放置γ射线探测器,通过PLC检测γ射线探测器输出脉冲信号的频率大小,来判断提升箕斗中的煤是否已卸完,并将检测结果传送给提升系统控制回路,从而可以有效避免箕斗重载下放情况的发生,保障了煤矿的安全生产。     

移动变电站远程监控系统的设计与实现

移动变电站远程监控是煤矿信息化管理中的一个重要分支,目前大部分移动变电站都具有RS-485通信接口,通信协议采用标准Modbus协议。针对这类移动变电站,文章给出了基于以太网的移动变电站远程监控系统的设计过程,利用井下铺设的网络线路,在井上调度室通过工业控制计算机和组态软件实现对移动变电站的监视与控制。     

煤矿井下物联网时间同步信息传输延迟估计

针对煤矿井下巷道中无线传输延迟存在很大随机性,现有时间同步算法因无法确定延迟分布类型和参数而难以直接应用的问题,提出了一种基于被动测量的物联网时间同步信息传输延迟估计方法。在煤矿井下物联网感知层中增加一类评估节点,被动侦听感知节点间传输的时间同步信息包,获取传输延迟数据。评估节点基于极大似然估计法估计不同分布规律下的分布参数,根据Kullback-Leibler差异值确定最优分布规律;采用对数似然比确定同种分布规律下的参数突变,检测结果作为评估节点发送延迟分布规律和参数给汇聚节点的触发条件。仿真结果表明,该方法能够准确检测延迟分布规律的类型及分布参数突变。     

一种基于簇策略的物联网6LoWPAN报头压缩技术

针对物联网基于IPv6的低功耗无线个域网6LoWPAN报头压缩技术中的LoWPAN_HC1和LoWPAN_HC2对于全局地址和多播地址的作用非常有限,而LoWPAN_IPHC存在广播通信无方向性、冗余的网络通信消耗等问题,提出了一种基于簇策略的物联网6LoWPAN报头压缩方法 LoWPAN_CIPHC。该方法采用簇的策略细化报头压缩目的地址与源地址,既可以使内部网络通信路径最优,又方便控制广播区域。测试结果表明,与LoWPAN_IPHC相比,LoWPAN_CIPHC能够在不增加运算的情况下,减少网络通信消耗。     

煤矿井下照明信号综合保护装置控制原理缺陷分析及改进方法

文章在分析传统照明信号综合保护装置存在的弊端的基础上,给出了一种改进设计方案。在原主电路与控制电路改动不大的情况下,采用单片机控制系统来设计保护插件,这样既增添了保护装置的功能,又提高了保护装置的工作可靠性。