煤矿供电自动化系统研究

山西恒兴煤业矿井下不具备有效自动化监测的供电系统,当设备运行故障时,现有的系统计算可靠性低、智能化水平低,根据现代工人对矿井供电系统提出的要求,设计一套井下供电自动化监测系统。应用井下供电监测系统,可以全覆盖的监测井下供电站内供电设备运行状态与故障,并完成井下与地面监测中心之间供电数据的传递、处理等工作,实现煤矿供电监测的自动化、智能化。实践表明,此供电监测系统提升了供电的可靠性与智能化水平,对井下供电安全生产具有重要的参考意义。     

基于物联网的矿井下地质灾害监测系统设计

为了提前预报煤矿井下可能发生的地质灾害,设计了基于分布式物联网节点信息监测的地质灾害预警系统。通过对地质灾害预测功能和井下自然条件的分析,给出了井下地质灾害监测系统的总体设计框架。重点设计了该监测系统中分布式监测节点之间的协同工作技术和数据融合技术,使得所设计的地质灾害监测系统能够长时间、高可靠性地在井下运行。     

煤矿安全网络化监测系统的设计

论述了以网络化的系统实时监测煤矿多种安全环境条件以及灾难救生的安全系统方案,并详述各部分的设计。监测系统分为地面部分和井下部分。地面部分由ARM系统、PC系统及安全管理相关部门组成,地面部分是对井下部分监测结果作出响应、报告和执行的部分;井下部分由CAN总线连接的智能传感器组成,各智能节点实时监测煤矿的安全因素,并具有现场声光报警功能。井下部分与地面部分通过高速的光纤调制解调器系统连接。重点论述了井下监控的CAN总线网络硬件设计。     

基于ZigBee的矿井环境数据监控系统研究

针对中小煤矿井下环境参数监测及信息处理手段落后,不能有效地综合处理各种参数数据且监测到的数据准确度偏低等问题,构建了一套基于Zig Bee协议的井下环境数据监控系统以保证煤矿安全生产,提出了基于CC2590+CC2530芯片设计监控系统节点电路的具体方案,重新优化软、硬件的设计。该系统经测试,取得了良好的效果。     

基于ZigBee煤矿安全监测系统设计与研究

针对煤矿井下巷道狭窄、弯多、倾斜度高等实际特点,基于ZigBee无线传感网络技术对煤矿安全监测系统的软硬件进行了设计与研究。该系统可对CH_4、温湿度、CO等数据进行实时测量、上传、处理、存储及显示,对保障井下作业人员生命安全,提高井下生产环境安全系数起到至关重要的作用。以CH_4浓度采集为例,实验结果表明:该系统能够实时准确监测井下CH_4浓度,平均误差2.22%,最大误差3.6%,符合工程实际中误差不大于10%即为有效测量要求。同时,该设计也能应用于其他气体浓度测量场合。     

基于FPGA片上PicoBlaze的煤矿监测系统

提出一种优化煤矿监测系统控制器的方法,即采用高性能低成本的PicoBlaze处理器。详细阐述了以PicoBlaze为软核的煤矿监测系统开发过程,包括硬件架构设计、汇编设计、仿真方法等。通过对井下传感器采集上传的数据进行处理,发出控制命令,实现安全监测。为建立节约高效的煤矿监测系统提供了一种新的思路。     

一种新型矿用无线顶板位移在线监测系统的设计

针对煤矿井下巷道和工作面顶板位移不能方便、准确、实时在线监测的问题,设计了一种采用无线传输的新型顶板位移在线监测系统。该系统以智能传感器为基础,利用ARM CortexM0+作为核心处理器,采用Wave Mesh低功耗无线自组网技术进行数据传输,实现对井下顶板位移的在线监测。主要阐述系统的工作原理,给出无线传感器的硬件电路和软件设计流程。实际应用表明,该系统数据可靠,运行稳定。通过对顶板位移数据的采集、处理和判断,为煤矿井下安全生产提供可靠的决策依据,同时也可并入其他网络组成更大的系统来满足复杂监测控制的需求。     

井下液压支柱路由安全监测系统设计

针对井下单体液压支柱群的压力数值无法集中收集和处理的问题,设计了路由监测系统。该系统分为终端节点和路由节点。终端节点主要以SH79TF166单片机为主控电路,并利用ZigBee进行无线通信传输。路由节点主要以CC2530控制器作为接收控制单元,利用MCP2515芯片进行CAN总线传输。最后将监测值汇集到本地网关系统。通过现场测试,设计的路由系统能满足对多个液压支柱的数据采集工作,有选择地通过ZigBee无线传输或CAN总线的方式将汇总数据传输到网关节点,实现对多个井下液压支柱的压力数值监控,提高适用性和效率,有效保证井下安全。     

井下人员安全监测系统的GIS设计

研究利用井下人员动态监测信息结合地理信息技术创建基于GIS的井下人员安全监测系统,对井下人员安全监测系统的总体框架及集成后系统的主要功能、系统数据结构进行相应的设计。     

基于RS485总线技术的煤矿瓦斯浓度监测及报警系统设计

以RS485技术为基础,提出一种基于RS485总线技术的煤矿瓦斯浓度监测及报警系统的设计构想并对系统进行了试验测试,验证了系统在井下瓦斯监测作业中的可靠性和适用性,为进一步改进井下瓦斯监测系统,提高井下安全作业提供了理论依据。     

基于ZigBee技术的矿井顶板压力监测系统的研究

针对矿井顶板压力监测的需求,提出了一种基于ZigBee技术的矿井顶板压力监测系统方案。该系统由终端设备、路由器、协调器和上位机监测平台组成,文中对其各部分功能、网络的拓扑结构及组网策略进行了分析。     

哈图金矿地压监测系统的建立及应用研究

随着开采深度的增加,哈图金矿采场片帮、冒顶等地压灾害日益突出,因此建立了微震监测系统来监测地压灾害并进行预警。主要介绍了微震台网的优化设计,并通过标定爆破完成波速校正。波速校正结果表明:微震监测系统的定位误差为10m左右,能够满足矿山地压监测的需要。另外,基于微震事件信息分析了各中段的地压活动规律,并划分出潜在的地压灾害区域进行重点监测与分析。微震监测系统在哈图金矿得到了很好的应用,为矿山安全生产和管理提供了技术支撑。     

基于预警模型机制的矿山地压灾害预警程序系统研究

论述了矿山地压灾害预警研究的必要性和重要性,引进了非线性科学理论数理模型,将其应用到矿山地压灾害预警中,并运用Visual Basic计算机程序语言编制了矿山地压灾害预警管理系统软件,结合MapGis图形特性显示功能,将其与数据、预警程序软件进行有机结合,实现了矿山地压灾害预警管理系统的可视化。同时,将此矿山地压灾害预警程序软件应用到柿竹园矿的地压灾害预警中,成功的进行了多次预报,避免了大量人员伤亡和财产损失,保证了矿山安全生产,取得了良好的应用效果。     

基于CAN总线的矿井用多路压力监测系统的设计

矿井下经常需要测某个工作面的压力,如果出现过压的情况,需要及时采取措施以防止事故发生,这对于保证煤矿安全生产是非常必要的,因此需要一种能够准确测量工作面压力大小并且能够将其及时传输给地面的工作人员的仪器。同时该仪器还应该具有即时显示压力值和存储一段时间的数据功能,以便于工作人员进行分析。     

矿用流量监测系统可编程通信分站的设计研究

煤矿井下供水和压风管网系统是煤矿不可缺少的重要组成部分,矿用供水、压风流量计实现信息化的远程监测是大势所趋。目前流量远程监测技术存在接口少、环境适用性差、数据共享和兼容性水平已很难满足智慧矿山的要求。本次研究将设计一种新型的可编程通信分站,从电路设计到软件编程,都将围绕解决目前流量远程监测系统的核心问题而开展,使系统能够达到智慧矿山的数据要求。     

矿井提升机紧急制动时管道流动特性的计算机模拟

本文建立了提升机制动系统管路的物理模型、数学模型,基于特征线法进行了数学模拟计算,发现制动系统管路的阻尼对于紧急制动时贴闸油压的测试有很大的影响,这对矿井提升机的监控有着重大意义。     

地下金属矿山高精度微震监测系统的研发与应用

为防范、治理深井开采面临的地压安全隐患问题,应急管理部提出开采深度800米及以上的地下矿山,必须采用实时在线地压监测系统。本文分析了地下金属矿山通常采用的地压监测手段,以及金属矿山微震监测技术的国内外研究现状,研发了一种适用于地下金属矿山的BSN高精度微震监测系统,并在国内某金属矿推广应用。该系统对标南非IMS微震监测系统,提高了采集传感器的灵敏度,优化了传感器安装方式,增加了高信噪比传输技术,提高了产品在复杂的工况环境下的抗干扰能力,具备与矿山的三维交互功能,提高了微震监测系统与矿山开采工艺流程的结合度和软件的人性化程度,对矿山的安全指导更加便利与具体,形成了高效监测、自动处理、深入分析、预警预报及灾害防控等综合性地压监测解决方案。     

浅析矿用压差检测仪智能电路设计

矿用压差检测仪智能电路设计可支持多种压差传感器使用,具有连续检测、数字显示、频率信号输出等功能,与煤矿监测监控系统配套工作,可以有效地用于瓦斯抽放管道、矿井通风等场所的气体压差测量。     

物联网与云服务的矿山地压监测系统研究与应用

为实现矿山开采科学化管理方式,全面确保矿山井下生产作业的连续性和安全性,地压安全监测系统已在矿山得到广泛应用。针对我国地压安全监测系统相比于国外知名监测系统在传感器、通信线路和数据挖掘上存在的很多不足,本文引入物联网与云服务技术,设计并实现了一套地压安全监测地压安全监测分析一体化的解决方案。开发了适合矿山动力灾害监测的多参数泛在数据时间同步、数模转换同步的采集装置。通过微震采集、应变采集、应力采集、温度、有毒有害气体采集等,获取在时间同步、数模转换同步条件下监测目标的多元信息,为各种参数记录提供共同的时间轴和相同的采集转换,并构建集成了多矿山多用户的地压安全监测云平台,奠定矿山动力灾害多参数耦合分析预警技术基础。     

基于CAN总线的煤矿安全监控系统的研究

针对目前煤矿安全监控系统普遍采用RS-485总线通讯存在的缺点,设计了基于CAN总线的煤矿安全监控系统。文章分析了煤矿安全监控系统的特点及要求,介绍了CAN现场总线控制网络的特点,提出了利用CAN总线组建智能煤矿安全监控系统的整体解决方案。该设计提高了系统的抗干扰能力和实时性,具有广泛的应用前景。