矿井通风网络优化调节问题的非线性规划解法

建立了以风机能耗和调节设施耗为目标函数，以矿井通风网络节点风量平衡方程，回路风压平衡方程，分支可调性，风量和调节量上下限等为约束方程的非线性规划数学模型，用于求解各种矿井通风网络优化调节问题。选择了目前最为有效的算法之一的约束变尺度法来求解该数学模型，用Ｃ语言编制了在Ｗｉｎｄｏｗｓ下运行的计算机软件，该软件具有算法先进，收敛速度快，可靠性好，适用性广和使用方便等优点。通过示例说明该软件适用于求解各     

节点风压法解算通风网路的算法和FORTRAN程序

<正> 用计算机求解通风网路的方法很多,应用得最普遍的是斯考德—恒斯雷逐渐近似计算法,还有其它一些类似算法,这些算法大部分都是以回路分析法为基础的。节点风压法是以节点分析法为基础的,它根据克希霍夫定律(风量平衡定律)和通风网路特性方程 H=RQ~2,按节点列出节点风压方程,并在节点风压初值附近将非线性方程组用台劳公式展开为具有优势对称系数矩阵的线性方程组,然后再用牛顿法,反复迭代求解,直至满足精度要求为止。     

煤矿井下坑道钻机CAN总线通信系统

为了实现煤矿井下坑道钻机控制系统中各控制节点数据的可靠传输,构建了一种基于CAN总线的控制系统。主控台节点和操作台节点以STM32单片机为内核,与扩展有CAN卡的计算机节点之间的通信采用CAN总线。对CAN网络的建立和CAN接口电路进行了设计,对CANopen协议和软件进行了详细设计。为了煤矿井下的安全考虑,该控制系统对各模块电路都进行了本质安全处理。     

节点法中风机处理方法及通风网络建模

目前主流的通风网络解算方法有回路法和节点法,节点法相对回路法有着很多优势,但一直没有被普遍应用。一方面,节点法中风机需要依赖节点才能参与到网络中,而风机节点处的风压描述和节点风压方程的构建复杂且困难。另一方面,矿井井巷布置规模庞大,具有特殊条件的节点和分支及其之间的组合多样化,导致节点风压方程构建过程规律性弱,用编程语言进行算法实现时判别困难。针对以上两个问题,对节点法理论进行分析和推导,给出风机的处理方法和通风网络建模方法。基于C#语言进行算法实现,用不同网络模型对同一算例进行求解,并与回路法进行对比验证。结果证明研究开发的节点法中风机的处理方法和网络建模方法具有可行性与通用性,可以处理真实矿井的复杂情况。     

动态管理模型监测技术在通风系统中的应用

为解决矿井深部开采总风量不足、风流调控设施难以设置及受自然风压影响大等问题,提出创建动态模型网络检测的方案,通过计算机和模拟软件对各个工作面风量、风机功率与风压等开展模拟分析,依据通风网络的节点结果,做到事先预警和显示通风系统的实时监测数据,优化通风系统。     

大型网络计划的快速求解程序

该程序使用BASIC语言,在微型机(IBMPC)上可求解约4000条边、节点以内的大型网络时间参数,运算速度每100条边约16s(不包括打印时间)。应用在PC-1500袖珍机上亦能求解255条边,节点以内的网络计划,它基本可满足大型矿井网络计划的需要。     

基于CYFI的煤炭企业管理系统设计

为了提高煤矿企业管理系统的精确度,提出了基于CYFI无线网络的系统设计方案。该系统由移动节点、固定节点和高可靠性的RS-485标准总线,以及监控计算机组成。基于CYFI技术的企业信息化系统技术进行了简单的介绍,以传感器网络移动节点和网关固定节点为主线,同时采用相关定位技术介绍无线传感器网络、无线通信技术的基本概念。     

基于计算机网络服务质量优化方法的探讨

计算机网络优化是指根据优化理论所给出的求解机制和实施方案进行网络协议的设计,从而解决网络中的任务调度、资源分配以及系统参数配置和网络资源部署等问题。计算机网络服务质量优化当然是计算机网络研究的热点问题,文章围绕服务质量优化的建模、求解、实施以及评价等4元素提出计算机网络服务质量的优化方案。     

矿井风网雅可比矩阵对称特性及并行求解模型

为了提高矿井通风网络解算软件的可靠性和求解大型风网时的性能,研究了通风网络雅可比矩阵的对称特性,引入并行计算方法求雅可比矩阵与回路风量修正值。分析了牛顿法求解矿井通风网络的原理,发现并证明了通风网络雅可比矩阵的对称特性,提出用WTHXLDLWTBZT分解法求解回路风量修正值以有效减少每次迭代的时间。根据多CPU计算机的特点,研究了通风网络雅可比矩阵以及回路风量修正值方程组的并行求解模型。采用VC语言的多线程开发技术实现了通风网络的并行求解,通过两个算例验证了本模型的正确性与高效性。     

WSANS中一种基于能耗自适应的多反应节点的选择算法

为减少无线传感器反应网络（WSAANS）中传感节点和反应节点间数据包的传输距离及传输能耗，在分析了传感节点与多个反应节点共存模型的基础上。提出了一种分布式的跳数有限且能耗自适应的多反应节点选择算法，并给出了相应的最优解决方案的整数线性规划（ILP）描述．该算法在修改了贪婪转发路由算法的基础上，通过限定传感节点到反应节点的跳数以及重新计算从每个用于数据转发的传感节点到每个反应节点的能耗。来达到保证实时收集数据条件下降低网络总能耗及数据传输总距离的目的．仿真实验表明，该算法能够有效地实现数据收集的实时性与网络总能耗之间的平衡．图3，参8．     

矿井巷道无线传感器网络分层拓扑控制策略

根据矿井巷道的特点,以井下人员定位系统为背景,介绍了一种层次型无线传感器网络模型,提出了一种基于静态节点且可控部署的拓扑控制方法,并给出了网络节点布置的具体算法。在此基础上,研究了此网络模型的连通覆盖性,给出了满足人员定位系统连通覆盖性要求的约束条件,最后分析了此网络模型的能耗与路由跳数(hops)问题。结果表明,在一个被测节点通过监测区域的过程中,层次型无线传感器网络的系统总能耗与能耗方差约为节点均匀分布的单层链状网络的25%和33%,信息传递的路由跳数约为节点均匀分布的单层链状网络的1/3。     

基于CAN总线的大型集中润滑系统网络组建

针对大型集中润滑系统的要求和特点,给出了一种基于CAN总线的大型集中润滑系统网络组建方案。提出了采用网桥实现CAN总路的二级树型网络拓扑结构,并对各个节点分组编址,从而实现了单播和广播,同时能够动态地增加与去除网络中的节点,最后规定了系统的信息格式,并设计了节点流程。该网络可以满足上千个节点的通信需求,适合用于大型集中润滑系统。     

风量比例法在甲烷传感器优化布置中的应用

为了对井下瓦斯进行及时、有效地监控,提出将节点风量覆盖法作为瓦斯传感器放置的理论依据.首先建立通风网络各节点的瓦斯比例矩阵以及风量覆盖矩阵,定义目标函数及约束条件,将问题转换为0-1规划问题,给定覆盖度具体数值,利用隐含枚举法求得最佳布点.以一小型矿井通风网络为研究对象,结果表明,在瓦斯安全监控过程中,通过合理确定瓦斯传感器的数量和覆盖度数值,应用恰当的0-1规划法求解通风网络,可以求得瓦斯传感器的宏观布点.     

基于ZigBee的多通道矿井无线监控系统

设计了一种基于ZigBee技术的多通道矿井无线监测系统,系统由终端节点、路由节点、协调器节点、监控中心计算机及后台软件组成;通过在井下监控区域部署ZigBee网络并结合分布式算法,将多通道采集到的数据以多跳形式汇聚到协调器节点,实现对矿井环境安全指标的实时监控。     

大功率异步电动机操作过电压电路模型研究

针对操作过电压对电动机的危害,以波过程理论为基础,分析操作过电压冲击波在电动机定子绕组内的传播情况,简化了电动机定子内部绕组的网络模型,根据绕组的网络模型建立了冲击电压的网络状态方程,求解出定子绕组中的节点电压,为电动机运行安全分析提供了可靠的数据基础。     

通风网络解算方法研究现状和展望

通风网络解算方法是矿井通风仿真的核心。在计算机普及前,通风网络解算方法主要有图解法、物理模拟法和仅适用于简单网络的解析法。数值解算法虽然在计算机普及之前,已经做了很多研究,但其数学模型主要是利用通风网络回路构建的模型,在没有计算机的情况下,实用价值不大。数值解算法在计算机辅助的情况下,才得到快速发展,并发展出节点风压解算模型和割集风压解算模型。通风网络解算方法研究未来应从以下3个方面着手:1基于质量流量的通风网络解算模型研究;2通风网络解算在正常通风和矿井灾变时期的统一模型研究;3矿井智能通风参数监测体系和矿井通风网络解算相融合的数学模型研究。     

基于ZigBee的下井人员统计管理系统

介绍了一种基于ZigBee网络的煤矿下井人员统计管理系统。给出了系统的构成和工作原理以及ZigBee网络的网络协调器和网络节点的设计方案。系统能够在人员下井上井的过程中,通过无线自动获取人员身份信息,通过网络送入计算机管理系统,大大提高煤矿安全管理自动化程度。     

煤矿安全监控系统MilCAN总线网络设计

针对基于传统CAN总线的煤矿安全监控系统通信网络存在实时性、确定性差等问题,提出一种新的基于MilCAN总线的煤矿安全监控系统通信网络设计方案。给出了通信网络的拓扑结构设计和主控节点的硬件设计与软件设计。     

矿用胶带运输机故障监测节点的设计

针对胶带运输机在运行过程中出现的过载、打滑、跑偏等故障,设计了一种以STM32单片机为控制核心的故障监测节点。该监测节点采集温度、速度、压力、电压、电流、胶带位移等运行参数,通过CAN总线向地面控制计算机传输数据,实现矿用胶带运输机的故障监测和保护。实验表明:该监测节点安全可靠、通用性强、通信速度快,可在线监测胶带运输机的多种故障。     

基于相对熵的控氡通风网络可靠性分析

保障矿山通风网络可靠是实现矿山采场作业点需风量要求的首要策略之一。首先分析铀矿山通风网络在不同通风参数下巷道内氡浓度分布,估算通风巷道所需总通风量。然后利用路径熵理论,将风流传输路径、网络流量、氡浓度变化结合,推导出表征铀矿通风风力性能的风路熵定义。最后结合最大熵理论,提出考虑网络拓扑的介数中心性对风路熵进行加权的网络可靠性模型,并对模型进行求解分析。结果表明：距离入风口路径长度的增加,使各路径运移氡的概率不均,网络末端节点可靠性降低,增加入风口及回风的巷道有利于提高网络可靠性。