矿井通风自动控制系统研究与开发

使用PVC管搭建小体积矿井模型,根据监测监控理论,开发了矿井通风自动控制系统。解决了通风实验需要挖掘大面积地下巷道这一工程,大大节省了成本。将压差传感器和风速传感器以及风门执行器布置于模型适当位置,利用计算机控制技术实现了通风参数的信号采集以及可控风门的自动控制等功能。模型调试完成后,完成了矿井通风阻力测试、网络解算验证、通风网络调节以及角联结构分析等实验。采用Visual Basic编写的上位机软件,通过CAN-BUS总线采集压差和风速的模拟信号并输出风门角度控制模拟信号,实验取得了良好的效果。该系统的完成对于模拟实验以及矿井通风智能诊断研究具有极其重要的意义。     

矿井分区域通风系统优化设计

现有通风系统优化设计大多是针对普通矿井通风系统,很少有针对分区矿井通风系统的优化设计。针对该问题,为实现井下风网的均衡通风,以新疆乌鲁木齐乌东煤矿为研究对象,利用通风阻力测定及通风网络解算方法对其分区通风系统稳定性进行分析研究,结果表明:(1)乌东煤矿在南北分区主要通风机对拉及自然风压变化作用下,+400m水平轨道大巷风量极不稳定,经常出现少风甚至风流反向的情况。(2)主要通风机效率低,南区为42%,北区为38%,工况点对应的矿井通风阻力值低于高效区阻力值。(3)乌东煤矿秋冬两季自然风压变化较大,北区自然风压最大波动大约为65Pa,影响北区主要通风机的稳定运行。针对乌东煤矿分区通风系统存在的问题提出了优化设计方案:在北区各生产水平施工调节风墙、风门等通风设施,增大北区通风阻力,并根据矿区实际情况提高南区配风量,适当提高矿井负压,在+400m水平轨道大巷中增加风量调节设施,加强该巷道的风量监测,避免风量超限。优化方案实施后,北区负压有所提高,利于对抗自然风压的变化,北区各水平增阻调节后,矿井阻力分布相对合理、风流相对稳定,提高了矿井通风系统的安全稳定性,主要通风机效率也有了明显提升;+400m水平轨道大巷在南北压差的作用下风流方向能够保持稳定,没有再出现少风、风流反向的问题,风量的稳定性也大大增加,其他主要用风地点的风量、压力未出现异常,主要通风机运行的平稳性提高了,证明了优化方案的有效性。     

矿井局部通风监控系统的设计

文章介绍了韩沟煤矿局部通风监控系统的结构组成、硬件设计及通信实现过程。该系统采用三层网络结构,选用PLC控制以及OPC技术实现通信。实际应用表明,该系统能对掘进巷道通风情况和各设备运行情况进行监控,实时显示各设备性能参数和监测数据,并能实现系统远程控制,有效减少了井下局部通风故障,保障了矿井安全生产。     

一种新型的矿井通风智能监测系统

介绍了一种新型的矿井智能监测系统的结构、组成、工作原理及性能指标,并对仪器的测频精度进行了分析。该智能监测仪通过对井下风压、风速、温度等参数的监测,找出煤矿通风系统存在的隐患。这对提高煤矿安全生产具有重要的现实意义。     

矿井通风网络风量智能调控研究

现有矿井通风网络风量智能优化算法在求解调风参数时普遍存在模型复杂、收敛速度慢、易陷入局部最优等缺陷,同时也缺乏与调风分支优化选择相结合的研究。针对上述问题,提出了一种基于改进天牛须搜索（BAS）算法的矿井通风网络风量智能调控方法。首先,以用风分支的风量需求为优化目标,构建风量优化调节数学模型,针对该模型中的风量调节约束条件,采用不可微精确罚函数并结合模拟退火算法优化惩罚项,实现模型的去约束化。然后,通过求解灵敏度矩阵,结合风量灵敏度和分支支配度理论选择最优的调节分支集,确定其风阻调节范围,并作为模型的初始解集。最后,基于改进BAS算法求解出最优调风参数,进而控制对应的调风设施,实现风量调控。基于矿井通风实验平台对该方法的可靠性进行实验验证,结果表明：相比于标准BAS算法和粒子群优化（PSO）算法,改进BAS算法综合寻优性能更优越,解得的风量平均值和最优解均高于PSO算法和标准BAS算法,平均运行时间虽略长于标准BAS算法,但远短于PSO算法,平均收敛代数最多,精度最高,容易跳出局部循环得到最优解;在设定风量调节目标后,基于改进BAS算法的矿井通风网络风量智能调控方法可快速精准求解出待调...     

节能矿井通风监控系统设计研究

针对矿山安全生产的需求．设计开发了节能矿井通风监控系统。在对系统功能分析的基础上,设计了系统的三层体系结构和系统实现方案。该系统利用变频技术和嵌入式技术,对通风系统的各种数据进行采集,并对通风机风量进行控制,实现通风系统的远程监控和现场控制。整个系统灵活性大、可扩展性和实用性强。     

矿井监控系统在安全生产中的应用

通过对常村矿两套监测监控系统的比较和性能分析 ,结合井下现场的具体情况 ,提出了监测监控系统在矿井现场的具体应用及管理的几点建议 ,为今后煤炭企业在应用和管理监测监控系统方面提供可借鉴的经验     

矿井通风主扇监控系统的设计与应用

文章介绍了矿井通风主扇监控系统的硬件结构组成、系统工作原理、风机控制部分的设计及基于国产工控组态软件组态王6.5的监控软件设计。运行实践表明,该系统数据采集准确可靠、运行安全稳定、图形界面友好、操作简捷直观,为确保煤矿井下的安全生产提供了有力的保障。     

浅谈如何优化煤矿矿井通风安全信息系统

由于矿井工作具有一定的特殊性,所以,其操作安全必须引起人们的高度重视。在煤矿矿井开采的过程中,最关键的就是矿井通风问题,它直接关系着矿井的生产安全。因此,必须要时时优化矿井通风安全信息系统,保证矿井生产工作的安全性。从矿井通风的重要性着手,分析了现行煤矿矿井通风安全信息系统存在的问题,并提出了有效的优化措施。     

矿井通风系统平面图绘制程序的研制

为适应矿井通风系统平面图形的专业化绘制要求 ,以通用绘图软件包AutoCAD为平台 ,用VisualBasic 5.0开发了通风系统平面图辅助设计软件。该软件操作简便 ,功能齐全 ,具有单、双线的专业化绘制功能 ,有效地提高了通风系统平面图的绘制效率 ,减少了绘制工作量。     

煤矿安全监控系统数据加密技术

针对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》对安全监控系统数据加密存储的要求,研究了数据库加密技术,测试并对比了DES、RSA、同态、二进制序列化4种加密算法的性能,提出了一种适用于煤矿安全监控系统、针对不同字段类型采用不同加密算法的数据加密方案,实现了对安全监控系统数据的安全、快速加密存储。     

煤矿通风系统现状及智能通风系统设计

分析了现有矿井通风系统的应用现状,指出了当前通风系统的不足,依据工业4.0理念给出了智能通风系统的研究方法;根据该研究方法,提出了一种基于现场总线技术的智能通风系统设计方案。该系统采用模块化的设计方法,将数据采集、分析处理、决策执行等子系统设计成若干个独立的模块,并利用以太网技术传输数据,采用现场CAN总线网络实现功能控制,可以实现按需供风、超前调风量等功能。     

一种数字式煤矿安全监控系统设计

针对目前煤矿安全监控系统存在的通信实时性差、可靠性不高、易受电磁干扰等问题,提出了一种数字式煤矿安全监控系统设计方案,介绍了系统软、硬件设计方案及关键技术。该系统基于CAN总线和工业以太环网的双重冗余结构,以ARM处理器LPC2294和嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ为核心。测试结果表明,在10km CAN总线,32个数字分站,200台传感器、执行器规模下,该系统CAN总线通信成功率为99.97%,利用率为40%~60%;系统连续运行40d,数据稳定,无中断、异常数据产生,技术指标符合AQ 6201—2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》。     

新型煤矿安全监控系统数据库密钥管理方法

分析了现有数据库密钥管理方法的优缺点,在动态口令方式基础上,提出了一种基于双重动态口令的煤矿安全监控系统数据库密钥管理方法,介绍了该方法的原理、实现以及采用的关键技术。该方法通过增加数据库身份验证代理软件以及运用动态口令生成算法,提高了数据库的安全性以及可操作性。     

煤矿安全监控系统双机热备软件实现方案

针对煤矿安全监控系统的双机热备问题,提出了一种软件实现方案,即利用SQL Server 2000数据库的触发器拦截数据库更新的数据,采用双机热备软件实现数据双机同步,并通过人机界面与用户交互;针对该方案下可能出现的备机故障、数据库故障以及软件故障,提出了相应的解决方案。应用结果表明,该双机热备软件实现方案效果良好。     

煤矿安全监控系统分级断电功能的实现

分析了综采工作面瓦斯超限分级断电的必要性,介绍了煤矿安全监控系统监控中心站软件中分级断电模块的设计和监控分站分级断电功能的实现方案。煤矿安全监控系统分级断电功能可在工作面瓦斯体积分数达到设定值时断掉断电优先级高的设备电源,降低了工作面瓦斯事故的发生概率,同时减少了带式输送机带负荷启动的情况。但该功能在发生瓦斯传感器断线故障时无法实现,同时增加了瓦斯传感器的调校复杂度。     

煤矿安全监控多系统井下融合方法

针对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》对多系统融合的要求,分析了煤矿多系统融合现状,提出了一种在采集控制层进行多系统井下融合的方案,详细介绍了一种井下融合分站的设计。该融合分站可根据多个系统现场设备的接口及通信协议情况,实现分站级融合、链路级融合、数据级融合3种融合方式。测试结果表明,该融合分站能够同时接入安全监控、人员定位、矿压监测、瓦斯抽放监测等系统,实现多个系统间的数据共享。     

基于6LoWPAN的煤矿安全监控系统研究

针对传统的煤矿安全监控系统存在对监控主站的依赖性过高、无线覆盖范围窄、传感器部署不便等问题,设计了一种基于6LoWPAN的煤矿安全监控系统;给出了系统总体架构,详细介绍了系统的软件设计。温度数据采集测试结果表明,该系统工作稳定,采集与传输的温度值与实际温度相符。     

矿井通风除尘试验装置及PLC监控系统设计

基于实验室通风环境,设计了一套矿井通风除尘试验装置及PLC监控系统。该通风除尘试验装置集通风与除尘功能于一体,能自动监测通风机与除尘器的风量、风压、阻力等性能参数;PLC监控系统可对通风机、发尘器进行远程/就地开停及变频调速控制,实时监测通风机、发尘器运行状态、运行电流、运行频率等参数,模拟并实现了矿井通风系统的井下通风计算机远程集中监控。实际应用表明,该系统运行稳定可靠、操作简便、可扩展性强。     

煤矿安全监控系统便捷检查分析装备设计

为提高对煤矿安全监控系统检查分析的智能化水平,设计了一种可对不同厂家的安全监控系统进行便捷检查分析的信息化装备。根据数据对接标准规范要求,对不同厂家的煤矿安全监控系统的历史数据进行初步处理,然后用加密锁验证;通过验证后,将数据采集到加密存储区;通过数据分析软件对采集的数据进行一键式统计分析,从而实现对煤矿安全监控系统的检查和分析。