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。     

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。     

基于组态王的矿灯监控系统的设计与实现

为实时监控矿灯的充放电过程及实现灯房信息化管理,设计并实现了一个基于组态王的矿灯监控系统。该系统通过CAN-RS232智能转换器进行上、下位机间的通信并读取矿灯状态信号,用OPC技术来实现上位机中组态王与下位机的数据交换,并用SQL Server2000作为后台数据库存取矿灯的状态信号。     

基于PROFIBUS-DP总线的压风机监控系统

为了保证矿用压风机系统安全高效地运行,对矿用压风机进行了监视与控制。提出了基于PROFIBUS-DP现场总线的监控系统结构,采用3层网络结构对矿用压风机进行监视与控制。详细介绍了监控系统的软、硬件设计和实现。     

有限元法在表面波等离子体中的数值模拟应用

工业用平板型表面波等离子体（SWP）源具有大面积、高密度、高活性等优良性能,其建造之前必须进行结构优化,而对表面电磁波的数值模拟,可以辅助其优化设计。基于有限元法（FEM）,采用AnsoftHFSS模拟软件,数值仿真了大面积矩形SWP源的电磁场空间分布。研究了开槽天线激发表面波场的特性,得出了表面波场的空间分布,与理论分析和实验结果进行了对比,解释了表面波放电的实验现象。研究结果表明在石英-等离子体界面有表面电磁波存在,且分布均匀。研究成果为大面积高效等离子体工艺的产业应用提供建议,也为下一代超大面积SWP源的成功建造提供了有益借鉴。     

井下带式输送机集中监视与控制系统

为了保证井下带式运输系统安全高效地运行 ,对井下带式输送机进行了集中监视与控制。集中监视与控制系统由 2级计算机组成 ,上位机是工业控制计算机 ,主要完成智能化的后台管理和实时显示运行信息等功能 ,下位机是可编程控制器 ,主要完成现场信号和数据的采集及实时控制。该系统为现代矿井高效安全生产提供了可靠的保障     

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。     

SRM无位置传感器转子位置检测技术研究

针对矿用蓄电池机车开关磁阻电机(SRM)位置传感器的使用导致控制系统的可靠性降低的问题,提出基于小脑模型神经网络(CMAC)的无位置传感器转子位置检测技术,建立了SRM转子位置检测的CMAC模型,并给出了具体算法和训练步骤。通过对三相6/4极SRM进行MATLAB仿真实验证明,系统具有较好的动态跟随性和较高的精确度,最大检测误差<2°,减少了系统的硬件提高了控制的可靠性。     

矿用电机车行人安全预警系统

提出了一种基于图像处理的矿用电机行人安全预警系统,系统以TMS320DM642为核心,结合视频采集等相关外围电路完成硬件电路设计;采用梯度方向直方图(HOG)加支持向量机(SVM)的行人识别算法,在OPENCV平台下实现电机车前行轨道上的行人预警。实验结果表明,系统行人识别精度高,可以有效防止电机车伤人事故的发生。     

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。