煤矿高压电缆绝缘状态监测与寿命评估

针对井下高压电缆故障频繁,监测方法单一,故障查找困难且滞后等问题,对电缆绝缘故障类型进行分析,以电缆接头故障为研究对象,确定了主要绝缘特征参数,并提出了一种基于超声波检测的电缆接头绝缘状态在线监测系统。该系统以局部放电产生的超声波信号为监测参数,判断电缆接头的绝缘状态,并评估其寿命是否符合要求。通过对信号采集装置的选型与设计,有效提高了系统的信号准确性,保证了系统的检测精度,为电缆的检修提供了数据依据。     

基于非接触供电的矿井高压电缆接头温度远程监控系统研究

 设计一个矿井高压电缆接头温度测控系统。该系统利用非接触供电技术为监测终端供电,以GSM作为数据传输链路,用LabVIEW开发系统软件平台,设计温度调理电路和温度控制电路。实现了电缆接头温度数据的采集与处理、温度曲线显示、数据分析与保存、温度范围控制、温度超限报警等多种功能,极大增强了电缆接头的温度控制能力,提高了电缆接头的使用寿命。     

高压电缆绝缘状态在线监测及诊断系统的设计

为更好地保障矿井高压电缆的安全稳定运行,通过分析矿井高压电缆的老化机理,发现伴随着电缆绝缘的老化,电缆发出的局部放电脉冲信号也会发生变化,基于此提出了可通过监测电缆局部放电脉冲信号的变化来间接判断电缆绝缘的老化程度的构想。设计了电缆绝缘在线监测系统的结构,通过应用数据采集模块来采集电缆局部放电脉冲信号,再对采集到的局部脉冲信号进行降噪处理,这些经降噪处理后的局部脉冲信号经光纤通讯网络传输至上位机,上位机进行分析处理,进而实现对高压电缆实际绝缘状态的实时监测与科学诊断,经试验测试,该监测诊断系统监测结果准确、可靠,可为高压电缆绝缘状态的判断提供技术支持。     

煤矿井下电缆接头电弧故障监测系统设计与应用

针对煤矿井下电缆接头经常出现电弧故障的问题,开展了煤矿井下电缆接头电弧故障监测系统的设计工作,提出了监控系统具体的功能要求,完成了监测系统总体方案、软件程序和监测主界面的设计。应用结果表明,该监测系统工作稳定可靠,大大降低了企业因电缆接头电弧故障修复导致的停产停工时间。     

深井高压电缆接头绝缘防水装置的设计

云冈矿基于以往高压电缆接头主要是采用热缩、冷缩及防爆连接,遇到井下出水会导致停止供电,给抢修、排水、逃生带来不利的问题,设计了深井高压电缆接头绝缘防水装置,分析了电缆接头绝缘防水装置的结构和工艺流程。实践应用效果良好,解决了大采深矿井高压电缆接头在高水压下绝缘防水问题。     

基于S7-1200 PLC的矿用电缆卷放车自动控制系统设计

为了制造千米级露天矿用电缆卷放车,解决现有卷缆装置自动化程度低、安全系数低、可容纳电缆米数短等问题,提出了一种基于S7-1200的电铲用千米带电电缆卷放车电气控制系统,分别从系统控制需求分析和实现原理、系统机械结构、系统设计及功能实现、监控界面开发4个方面进行了阐述。详细介绍了其电气控制系统,系统由传感器、液压驱动系统、集控中心控制系统、行走卷缆子系统、自动排线子系统、压紧电缆子系统及其上位机组成,以S7-1200为主控制器处理传感器模拟量信号,并根据结果逻辑控制各子系统顺序启动。阐明了系统的硬件设计和软件实现,实现了长距离自动收放电缆、匹配电铲车行走、智能化多层布线、工作状态远程监测监控及故障报警功能,推动了矿山机电设备的智能化发展。     

矿区通信基站直流漏电保护的研究

为了解决露天煤矿矿区智慧消防系统通信基站的高压直流（HVDC）供电系统当任意支路绝缘下降时,形成对人身触电危险性的问题,提出了基于信号注入法的高压直流供电系统电缆在线绝缘保护;论述了HVDC供电电缆绝缘在线检测技术原理及方法,设计了高压直流供电系统漏电故障检测系统,通过8条不同长度线路,依次进行了不同程度绝缘下降进行高压直流供电系统电缆漏电模拟实验。研究结果表明：当高压直流供电系统8条不同长度供电电缆发生不同程度的漏电时,在线绝缘检测系统能够准确选出发生漏电故障的线路,并测量出绝缘下降的程度,其误差在±5%的范围内;该漏电保护装置为人身触电安全提供了保障。     

无线机载式甲烷断电仪在司马煤矿的应用

针对井下机载式甲烷断电仪采用有线信号传输,甲烷传感器监测信号无法接入安全监控系统,在作业过程中,设备移动频繁,监测监控电缆容易拉断,维护工作量大等问题,通过对无线机载式甲烷断电仪的使用,实现了机载式甲烷传感器信号的无线传输,配合无线信号接收器接入到煤矿安全监控系统,有效解决了上述问题。     

矿用高压电缆绝缘在线监测系统的研究

矿用高压电缆的绝缘状况对煤矿电网的正常运行意义重大,而局部放电（PD）信号的提取与分析是矿用高压电缆绝缘状况监测的关键所在。设计并开发了一种矿用高压电缆的在线绝缘监测系统,介绍了其工作原理和结构组成,采用了融合形态学滤波与基于Sqtwolog函数的小波阀值的PD降噪方法,通过分析矿用电缆的局部放电情况来评估电缆的绝缘状况。经实验室模拟放电试验和对平煤股份十矿配电中心的MYJV型6 kV交联聚乙烯铜芯电缆进行在线监测,结果证明监测系统可以有效去除噪声干扰,并能准确地反映矿用电缆的绝缘状况。     

光纤光栅测温技术在变电站的应用

铁东变电站光纤电力多点温度监控系统采用分布测量、集中监控的方式设计。在开关柜、室外电缆布设传感器,通过光缆及光学分路器将传感器连接,并通过主光缆接到井上控制室的光纤光栅解调仪,通过解调仪对采集到的信号进行解调,得到现场温度的实时信息,通过监控软件对信息进行处理,如温度的图形显示、列表显示,出现超温时进行声光报警等。     

无线传输技术在煤矿气体检测中的应用

应用基于蓝牙技术的无线收发芯片NRF401,研究了煤矿气体检测中的信号无线传输技术和实现方法。详细阐述了无线收发芯片nRF401特点及性能指标,并通过nRF401无线通信模块进行无线实时监控的监测系统。系统利用单片机对一氧化碳传感器、甲烷传感器进行控制和数据传输,并应用无线射频技术,将检测到的煤矿气体数据传输至基站处理单元,实现对煤矿环境的远程监控,从而对现场进行有效地控制。     

基于WSNs的矿井瓦斯无线监测系统

为了弥补煤矿现有有线瓦斯监控系统的不足,采用基于Zigbee技术的CC2430芯片构建了无线传感器网络(WSNs)并结合单片机、传感器、存储显示以及CAN总线通信技术设计了瓦斯无线监测系统。     

无线传感器网络技术在煤矿通风机监测系统设计中的应用研究

煤矿中通风机运行过程的稳定性对煤矿生产安全有重要影响。基于先进的无线传感器网络技术构建了通风机的监测系统,无线网络使用的是ZigBee无线技术,主控芯片具体型号为CC2430,具有功耗低、部署成本低、数据传输安全可靠等优势。基于电量变送器、铂热电阻传感器、加速度传感器、微压变送器对电机的电参量、关键点温度、设备振动情况、通风机负压等状态信息进行监测,如果发现状态数据超过系统设置的安全阈值,会向外发出报警信号。利用KingView 6.53软件平台,基于模块化思想对监测系统软件程序进行设计。将设计的监测系统部署到煤矿工程实践中,经现场测试发现各项功能都得以实现,取得了良好的安全效益和经济效益。     

KDZD型冲击地压声发射信号监测系统及应用

KDZD型冲击地压声发射信号监测系统是基于冲击地压发生机理及冲击地压监测技术研发的一种本安型煤矿井下冲击地压监测系统。系统主要由声发射信号监测仪、矿用连续信号记录主机、无线数据信号采集仪、无线数据通信适配器和计算机数据分析软件五部分组成,具有本质安全性、体积小、使用方便、抗干扰能力强等特点,适用于短期试验性研究及长期守候式冲击地压监测工作。     

基于Zigbee技术的煤矿井下设备监测系统的研究

煤矿井下安全生产,离不开井下设备监测系统,如何能及时准确地获知井下设备的精确位置以及设备运行状况,对生产安全至关重要。提出了基于Zigbee技术的无线传感网络与有线网络相结合的井下设备监测系统,较好地解决了原有监测系统跟进不到位,布线成本高的弊端。     

基于锂电矿灯的无线瓦斯监测系统研究

针对当前煤矿安全监测监控系统存在着的瓦斯探头少、移动困难、监测范围小的情况,提出了一种基于锂电矿灯的无线瓦斯监测系统设计方案。设计了具有瓦斯浓度检测与超限信号无线发射功能的报警矿灯和无线信号接收装置,研究了井下无线通信频率的选择、软件防碰撞技术和无线通信变频技术,给出了监控软件的设计。该系统充分利用了矿工的工作特点,对预防瓦斯事故、确保煤矿安全生产具有重要意义。     

山西杜儿坪矿运输信集闭系统升级改造

为增强杜儿坪煤矿运输信集闭系统的信号通讯能力和提高信集闭系统对矿井运输大巷机车运行的监测监控能力,对该矿信集闭系统进行了升级改造。通过在井下运输大巷的南大巷人车场口、北一石门口及北二大巷口分别安装1台智能通讯器,分别负担南大巷、北一大巷及北二大巷方向的信集闭系统运行。同时将井下智能通讯器和地面调度之间电缆信号传输改用光缆进行信号传输,通讯器和局部控制分站之间也由原来的电缆信号传输改为光缆信号传输。光缆信号传输距离远、损耗小,更有利于信集闭系统对下游设备灵活、快捷、准确地传输信号,更有利于提高信集闭系统的稳定性。系统升级改造后,提高了系统通讯器的通讯能力,提高了系统信号传输效率,增强了系统运行的稳定性,提高了系统对运输大巷机车运行的监测监控能力和调度指挥能力。     

矿用钢丝绳监测系统电磁干扰性耦合规律研究

针对目前矿用钢丝绳监测系统的抗干扰技术,缺乏可以参考和实施的电磁兼容性标准和规范,不能满足煤矿安全的技术发展需求,提出矿用钢丝绳监测系统电磁干扰性耦合规律研究。分析了矿用监测系统产品的测试项目和标准,得出要进行系统产品的抗干扰测试,首先要分析干扰源。为此建立了干扰源多导体传输线计算模型,运用有限差分法分别求解了传输线长度、动力电缆与监测信号线的间距等参数改变时信号回路S,L两端的差模干扰电压。结果表明：矿井电力电缆耦合到信号线上的干扰随传输导体长度的增加而增大;随动力电缆与信号线间距的增加而减小;随两信号线间距的增加而近似线性增大;随传输导体离地面间距的增加先增大后逐渐减小,存在一个最大干扰极值拐点。     

副井信号操车设备远程控制设计与应用

副井信号操车设备远程控制系统是数字化矿山建设的重要组成部分,此系统应用计算机网络技术、可编程控制器技术、无线通信技术、传感器检测技术和视频监控技术,以总线冗余、Profibus-DP现场总线控制和工业以太网为基础组成的数字化网络控制系统。通过将原系统分段独立的控制方式改造成集中遥控和远程操作的方式来减少副井提升机各中段水平的岗位操作人员数量、提高设备的安全性和生产效率,适用于地下矿山企业的长期生产工况作业,是智慧化矿山建设的必然趋势。     

基于物联网的井下瓦斯检测系统设计

针对传统的井下有线瓦斯检测系统中存在的线路繁琐、瓦斯检测节点位置固定、难以维护等问题,设计了一个低能耗、低成本、高鲁棒性的物联网瓦斯检测系统,解决了传统瓦斯检测方式的不足。该系统应用于井下瓦斯检测系统,实现对瓦斯浓度的检测、井下人员的实时信息采集和定位等功能。仿真实验表明,基于物联网的井下瓦斯检测系统具有更高的鲁棒性。