基于WIFI的井下救援机器人无线监测系统设计

设计了井下救援机器人无线监测系统。系统采用2.4 GHz的无线高频电波,利用无线网桥进行桥接,在井下和地面之间建立了一条无线通信链路,使得集成视频监控、远程遥控、数据采集功能于一体的救援机器人能够及时、准确地将灾害现场的环境信息传送给上位机。探究了无线通信信道在煤矿井下的传输特性,并利用MATLAB/Simulink对其进行了仿真分析。     

搬运机器人的设计与制作

为了实现在危险环境下的物品搬运与提高运输效率,设计了一款搬运机器人,能实现在视频窗口下远程遥控机器人搬运有底座物品,与在布线的模拟仓库中以循迹的方式搬运物品,并能对搬运物品通过数据库进行物流管理。上位机设计完成了对VB控制界面开发,用通讯模块,使上位机和下位机之间进行通讯。下位机是单片机,它根据上位机指令对丝杠电机及车体驱动电机进行控制。上位机与下位机之间的通讯通过RS232串口和无线发射接收模块来完成。     

煤矿轨道巡检机器人设计研究

目前,煤矿井下巡检仍以人工方式为主,人工巡检的实时性不强,且受人员自身水平影响较大。矿用巡检机器人可长时间工作于恶劣工况条件下,可实时监测井下环境,最大程度地保障井下工作环境的安全性。利用矿用巡检机器人替代人工巡检,可以有效解决人工巡检的诸多弊端。设计机器人巡检系统包括轨道巡检机器人、充电桩、无线通信系统、轨道、上位机和手机管理平台,设计巡检机器人为矿用本质安全型结构,并进行了巡检机器人视频和热成像监控、电机和辊筒异常监测、噪音监测、语音交互、有害气体检测等功能设计。该系统可实现无死角监测,防止人员漏检,能够及时发现安全隐患,避免重大事故发生。     

井下低照度环境下的图像采集系统设计

为解决狭窄环境中低照度条件下图像采集的需求问题,采用红外相机作为图像传感器无需辅助光源照射,配合图像压缩模块和无线通信链路可以将图像传输至上位机,在上位机中再对图像进行解压缩,将图像显示在软件界面上,同时将图像保存在上位机硬盘中,从而实现低照度环境下隐蔽安装的图像采集监控。     

矿用锚杆应力监测系统的设计

设计了矿用锚杆应力监测系统,通过对普通锚杆进行改造,使其可对岩层应力进行采集。数据采集分站前端的应力传感器采集到的数据经过分站的处理后通过井下无线通信网络发送到总站,总站通过以太网通信方式将数据上传到上位机进行处理,实现锚杆应力数据的动态监测。     

基于ZigBee的煤矿高压开关柜无线监测系统设计

针对煤矿井下的工作环境,设计了一种基于ZigBee的煤矿高压开关柜无线监测系统,文章介绍了系统的整体结构、硬件和软件设计。系统通过无线通信的方式,将各个高压开关柜的温度信号传输到CPU进行分析、处理和存储,通过串口通信方式传输给上位机,以便于提醒工作人员。系统不仅实现了对高压开关柜工作状态的实时监测,还可对故障的发生起到预警作用。     

基于PLC和IFIX的废水处理系统设计

设计了一种基于西门子S7-300系列PLC的超滤反渗透控制系统,并运用iFIX5.0组态软件作为上位机对系统运行进行实时监控。整个系统采用分布式控制结构,利用工业以太网通过TCP/IP协议实现上位机和下位机的通讯,并通过传感器和智能仪表对实时数据进行采集,实现了对现场设备的精确控制和实时监控。现场应用表明,该系统提高了矿山污水处理系统的工作效率,对企业的自动化生产和现代化管理有一定的推动意义。     

组态软件下开发的煤矿通风机监控系统

介绍了iFIX组态软件的特点以及应用该软件开发的煤矿扇风机房计算机监控系统。整个系统主要由工控机担当的上位机和由可编程控制器担当的下位机组成。着重介绍了该系统中上位机监控软件的组成及其功能实现。     

管道探测机器人设计与实现

针对管道维护以及煤矿井下事故现场信息采集等问题,设计并研制了一种管道探测机器人系统。介绍了管道探测机器人系统的组成和功能,论述了探测机器人控制系统的组成和程序控制方法,该机器人可实时采集管道内的环境图像信息和气体、温度等各种数据,并上传到上位机进行处理,为管道更新和修复工作以及煤矿事故抢险提供依据。     

西门子WinCC HMI在首钢京唐90+90t起重机上的应用

为解决首钢京唐钢铁联合有限公司炼钢厂房90+90 t(主起升和副起升起升重量均为90 t)天车无上位机监控系统的现状,应用西门子组态软件WinCC对90+90 t天车系统进行增加上位机系统改造,实现了实时监测天车系统数据、在线故障查询、变频器模拟量数据记录等功能,从而方便维护人员更快、更准的找到故障点并进行故障处理。同时为其它天车增加上位机监控系统提供了依据。     

煤矿探巷机器人感测与控制系统研发与应用

为解决煤矿井下老巷及房采区探查面临的安全问题,结合防爆技术和机器人技术,研究并设计了煤矿探巷机器人。通过阐述探巷机器人的设计方案：机器人系统主要包括了机器人本体、无线中继和手持遥控终端,详细介绍了感知、检测、控制系统组成和工作原理,并进一步对于探巷机器人的软件系统设计流程和实现方法进行阐述：具体包括主控程序的流程设计、信息采集及显示报警程序以及数据传输及通讯程序的流程设计。研发成功的探巷机器人在现场进行应用。试验和应用效果表明：该机器人有很好的适应性,作业效率高,安全高效,可代替人工进行老巷探查,是矿井老巷探查的发展方向。     

无缆泳动式煤矿管道检测机器人控制系统的研究

针对煤矿生产中使用的大量管道存在内部老化而又难以检测的问题,提出了一种基于外磁场驱动的泳动式无缆机器人检测方案,该机器人控制系统以AVR单片机ATmegal6为核心处理器,可改变机器人的运动方向及速度,实现管道内裂缝的检测。在对控制系统硬件设计的基础上,给出系统软件流程图。该系统具有结构简单,适应性强,在井下管道检测方面具有广阔的应用前景。     

基于射频无线通信的瓦斯检测系统

提出了一种基于射频无线通信技术的瓦斯气压检测系统设计方案;把压力传感器和无线发射装置直接安装矿井内,采集矿井内各时刻不同地点的瓦斯气压数据,采集数据经处理后再以无线射频信号发射给地面监控室内的数据接收器;通过地面接收和处理,能实时准确地检测各个时刻瓦斯气体的浓度及压力状况,以便安全人员作出相应的对策;另外,还详细阐述了实现此检测系统的几项关键技术,包括无线发射器功耗、无线射频通信技术、抗干扰措施等。     

基于无线传感器的矿井通风测试系统及软件开发

基于传统通风阻力测试方法精度低且操作复杂的缺点,提出了一种以无线传感器网络技术为核心的矿井通风多参数无线测试系统。重点对系统中的硬件和软件进行了设计。硬件方面是将CC2530芯片作为控制处理器的核心,并且把51单片机与RF射频技术融合为一体,用MAX232与PC机实现数据的通信;软件方面是在Z_TACK通信协议栈的基础上,利用C语言来编写核心控制程序。该系统不仅实现了实时监测井下一段巷道内2点的温、湿度和气压值,而且能真正实现矿井通风阻力测试的自动化、精确化、网络化。     

蓝牙技术在矿井无线通信中的应用

分析了煤矿井下巷道中无线电的传输特性,探讨了蓝牙技术及其用于矿井无线通信中的可行性,并根据蓝牙技术的特点,提出了这一技术在矿井瓦斯检测系统和采煤机遥控器中的可能应用场合,方案容易实现,可靠性高。     

矿山动态协同作业场景无线通信关键技术

随着智能化装备和工业机器人技术的发展,矿山开采过程逐渐趋向无人/少人化,亟需解决数据的高效连续传输问题,如矿山动态协同作业场景下大量的数据采集和传输、多样的用户设备接入以及低时延的控制操作等。深入剖析了矿山动态协同作业场景的通信技术需求、矿山无线通信技术的应用现状与发展趋势,分析了当前矿山无线通信的关键技术瓶颈、相关解决方案及其应用效果。得出分布式多源、多目标动态业务的激增及其并发式的传输是矿山高可靠、低时延多业务交互协同网络所面临的最大问题。如何利用矿山用户、设备群体的协同作业特点和对应的动态业务属性,有针对性地对通信网络的物理信道、物理资源进行管理和分配,则是从根本上有效优化网络可靠性,提高传输效率的关键。为此,提出了多业务属性驱动的矿山动态协同作业场景无线通信模式:在提取矿山非高斯脉冲干扰特征及无线信道空-时-频域统计特性的基础上,面向作业场景深入挖掘业务特性与物理层传输的内在关联,利用超图匹配、图论、博弈论、非正交多址接入等方法,从信道-链路-业务快速多维匹配的角度解决多用户协同交互传输通信链路和信道的匹配、多跳用户链路匹配、多业务QoS要求与链路匹配等快速匹配问题。     

无线网络技术在煤矿远程监控系统中的应用

通过对无线网络技术的研究,结合实际情况,利用GPRS无线数据通信技术,提出了针对煤矿远程监控系统的组网方案。     

地下铲运机遥控控制系统的研究

地下铲运机遥控控制系统由无线数据传输系统和车载计算机控制系统组成。无线数据传输系统采用两套专业数传电台,用以完成对地下铲运机的车辆状态信息检测,控制信号的传输,以及视频监控设备的数据传输。车载计算机控制系统采用分布式控制系统（DCS）,通讯方式为异步通讯。上位PC接收由遥控操作室发出的遥控控制指令,依据研发的地下铲运机控制策略解释分解遥控控制指令,传输到下位PLC,由下位PLC执行遥控控制指令,完成对地下铲运机的操作控制。     

矿井无线透地通信中语音信号压缩的研究

针对矿井无线传输信道信号传输损耗大、传输距离短、传输信道窄、噪声干扰大、传输能力有限、语音信号信噪比低的特点,通过对井下透地传输中语音信号和噪声的分析,基于语音压缩技术提出了一种用于矿井无线透地通信中语音信号压缩的模型。并采用实时通信系统的动态仿真软件Systemview对压缩方案模型进行仿真,验证了压缩方案的可行性。测试结果表明:当语音信号频率在800~3000Hz范围内,抽样频率是4~6倍的最大频率语音信号时,压缩方案基本可以满足设计要求。     

煤矿井下无线通讯系统

煤炭工业是关系国民经济命脉的支柱性行业,煤炭生产的安全性一直以来都是人们关注的焦点问题。文章首先对煤矿井下无线通信系统的现实需求进行简单介绍,然后对煤矿井下无线通信系统的网络结构设计方案进行全面的分析和探讨。