煤矿复合动力灾害危险性实时预警平台研究与展望

为解决复合动力灾害危险性实时预警的难题,通过研究煤矿复合动力灾害发生机理和发生前兆的关联性,将复合动力灾害发生前兆分为共性和个性两类,并与监测参数类型相对应,提出了针对复合动力灾害危险性的临场预警、中期预警以及远期预警的关键监测参数。复合动力灾害危险性实时预警平台的构成主要包含监测硬件、分析软件及预警方法3个部分,硬件主要指动力灾害监测系统及平台监控室硬件;软件主要指平台采集及分析软件;预警方法指标包括复合动力灾害危险性联合预警方法和单参数与多参数联合预警方法。在河南、山东等存在复合动力灾害的矿井进行了预警试验和基础研究,预警了矿井的复合动力灾害。同时,展望了复合动力灾害危险性实时预警平台的发展趋势。     

基于GPRS技术的煤矿监测分站的设计

基于GPRS无线通信技术的煤矿监测分站的设计,主要论述了GPRS无线通信技术应用在煤矿监测系统中的优越性,所设计的煤矿分站在通过GPRS传输数据的同时,还可以对异常的数据通过短信报警,分站的主控芯片采用ATMEL公司的8位高速AVR单片机ATmega16,并从硬件和软件方面介绍了煤矿监测分站的总体设计方法。     

基于ARM-S3C2410的嵌入式矿井提升机制动监测系统研究

煤矿提升机在井下多尘、重油的工作环境下,极易出现制动失效,引发严重的安全事故。针对煤矿提升机的工作环境,提出了一种基于ARM-S3C2410控制器的嵌入式煤矿提升机制动监测系统。介绍了系统的软、硬件设计及故障分析方法-BP神经网络法。研究表明设计合理、能准确预测制动系统的失效风险。     

基于工业以太网的煤矿涌水量在线监测系统

分析了矿井排水明渠横断面流速的特点,给出了流量和水位高度的关系曲线。依据矿井水渠特点给出了关系曲线的获取方法。在此基础上提出了一种新的煤矿涌水量的流量监测方法,结合该方法开发了基于工业以太网的煤矿涌水量在线监测系统。阐述了系统的网络结构形式、智能流量测量单元的硬件结构设计,以及软件流程设计、上位机软件的软件功能设计。运行结果表明,该系统很好地满足了煤矿实际需要,为矿井管理提供了科学的决策依据。     

煤矿变电站监测监控系统的设计

针对目前煤矿变电站使用的监测监控设备存在成本高、安全性差、精度不够等问题,设计了一套基于微处理器STM32的煤矿变电站监测监控系统。介绍了硬件系统的整体结构、关键部位硬件的电路设计和软件流程。通过了工业性测试,证明该系统的设计目标基本达成,对煤矿同类型设备的设计研发有一定的借鉴意义。     

煤矿机械中计算机故障排除方法研究

煤矿生产环境相对比较恶劣,在当前自动化生产条件下,计算机系统故障对于煤矿生产稳定性的影响极大。计算机系统故障一般分为软件系统故障和硬件系统故障,及时地对相关故障问题进行排除,是煤矿安全、稳定生产的重要保障。对煤矿机械设备中常见的计算机硬件系统故障、软件系统故障及其排除、诊断的方法进行了研究。     

基于LabVIEW的煤矿微震监测系统设计

利用传感器数量较少的微震监测技术建立了基于LabVIEW的煤矿微震监测系统。此系统硬件部分采用前置放大器提高了信号采集的准确率,软件部分采用模块化设计提高了用户使用的灵活度。并利用标准正弦信号进行测试,验证了采集软件的可靠性。该系统监测了煤矿的微震信号并及时预警,有效解决了煤矿安全问题。     

基于ARM9煤矿安全生产的监测监控系统的探究

为了进一步提高煤矿的安全生产与管理水平,基于ARM9处理器提出的矿井中各种参数的监测与监控,为煤矿的安全生产与有效管理提供科学依据和正确决策,系统地介绍了监测与监控系统的功能结构及要求,硬件与软件的设计。通过矿井下的传感器把数据采集、传输到矿井中分站,然后通过数据接口传达到地面主机进行分析处理,发出控制命令等。对改善煤矿的安全生产和管理有着重要的现实意义。     

煤矿输送带修复点定位及监测系统设计

煤矿输送带修复点也是易损点,对其准确定位并开展性能监测是输送带健康状态监测的重点。采用高频射频识别技术,基于本安设计准则,研发了煤矿输送带修复点状态监测系统。信息录入系统硬件由ARM主机和KLM930型读写装置组成,软件由LabVIEW for WinCE开发。实时定位及监测系统硬件由STM32单片机、KLM930型读写装置、SDW型串口屏组成。选用KLP1504型无源电子标签为定位单元标签,选用KL9414型无源电子标签为监测单元标签。实验表明该系统能够准确读取粉尘等复杂环境下修复点的定位信息和运行状态信息,具有较高的准确性和稳定性,为煤矿输送带健康状态监测、减少安全事故提供了新的解决方案。     

基于LabVIEW的提升机钢丝绳监测系统设计

针对矿用提升机在煤矿生产中存在的安全问题,利用虚拟仪器软件开发设计了基于LabVIEW的提升机钢丝绳监测系统。从硬件和软件2个方面介绍了其设计的具体细节,并通过模拟实验验证,结果表明该系统能实现对钢丝绳的监测功能。     

基于iFix的矿井排水集控系统设计与应用

基于煤矿井下安全生产以及自动化集控系统的需要,对国内煤矿排水监测系统进行了研究,提出了以iFIx组态软件为平台,采用西门子公司的S7-300PLC系列模块,设计并实现了基于iFix的矿井排水集控系统,并且成功的应用到任楼煤矿排水系统上。介绍了该系统的硬件和软件设计,通过仿真和现场测试,结果表明该系统可以实现数据自动采集、故障监测与报警、水泵的合理启用和集中控制。利用这种新的水泵节能方法,可实现更好的节能效果。     

分数阶微分算子在煤矿监测数据融合处理中的应用

在煤矿生产信息的监测与采集中,传感器间的性能及其工作环境难免存在差异性,这些无法避免的差异性致使在同一地点工作的多个传感器对同一生产信息的测量数据间存在较大差异性,从而导致数据监测中心收集到的监测数据很难反映真实的生产信息,直接影响着煤矿生产管理的正常运行秩序和生产系统的生命财产安全。相较传统的消耗重资购置高性能信息监测设备以提高信息数据准确性的硬件性能提升法,提出了基于分数阶微分滤波算法的煤矿生产信息监测数据的多传感器监测数据软件融合处理法。探讨了分数阶微分算子在信号处理中的应用特性,建立了基于分数阶微分算子的煤矿监测数据融合处理模型,并通过0.5阶微分算子在淮南某煤矿井下瓦斯浓度监测数据融合处理实验中的应用验证了分数阶微分滤波算法的优越性。实验证明:分数阶微分算子具备较强的差异性监测数据融合性能,可有效提高煤矿监测数据的准确性和煤矿安全生产管理决策的科学性;与传统的购置高性能信息监测设备以提高信息数据准确性的方法相比,基于分数阶微分滤波算法的煤矿生产信息监测数据的数据融合处理方法具有成本低廉、融合效果显著的突出优点。     

基于视频处理的皮带运动状态监测系统

煤矿中监测皮带运输机的技术方法多是基于硬件,成本高且易受外界影响。因此,以鲍店煤矿皮带运输机作为监测研究对象,基于视频图像处理技术,采用比较完善的状态机变换机制,设计一套皮带运动状态的监测系统,通过对皮带的实时监控视频进行处理分析,判断皮带运载过程中的运动状态并对非正常状态进行报警。该系统可以实现对皮带的无接触检测,在保证检测结果准确率的情况下,不需硬件设备支持,降低了监测皮带运动状态的实施成本。     

煤矿井下的嵌入式网关设计与实现

为了提高煤矿井下环境监测的实时性和可靠性,采用嵌入式网关作为监控设备和监控终端的桥梁。先对煤矿监测系统结构进行了简单介绍,接着进行了硬件选项和硬件结构分析,最后从ZigBee入网软件配置,主程序软件及3G模块软件开发三方面进行了简要分析。     

煤矿提升安全状态监测预警系统设计

针对传统煤矿状态检测中人工巡检方法的实时性和准确性差等问题,提出了一种应用于煤矿提升安全状态的监测预警系统。制定了监测预警系统的总体设计方案,该方案的系统结构方式为集中管理和分散控制相结合的控制理念,工控核心处理器采用的是西门子的可编程逻辑控制器PLC。并设计了各个硬件组成模块以及组态软件、PLC程序等软件部分。该系统可实现煤矿提升安全状态实时高效地监控预警。     

以PLC为核心的煤矿自动排水系统设计

从如何提高煤矿井下排水效率入手,介绍了一种以PLC为核心的煤矿自动排水系统。简单描述了系统的组网结构、硬件组成和基本功能,从硬件软件两方面详细论述了排水系统引水方式、水位监测、控制功能、报警与故障保护功能等关键要素的设计思路和实现方法。     

煤矿井下低压电网漏电保护技术研究与应用

煤矿井下漏电故障是矿井低压电网的主要故障,严重影响煤矿人身安全和安全供电。研究了煤矿井下低压电网漏电保护技术,分析了煤矿井下电网基本结构及漏电保护装置性能指标,基于此,设计了煤矿井下低压电网漏电保护装置的硬件主体部分,重点分析了CPU选择、硬件电路单元;研究了软件主体及正弦波产生模块,并给出了硬件和软件抗干扰措施。研究为煤矿井下的供电安全提供了技术保障。     

基于DWG的煤矿井下定位监测矢量图形系统设计

在分析DWG文件二次开发技术的基础上,提出在非AutoCAD环境下,基于DWG文件构建矢量图形系统,为煤矿井下对象,如通信线路、电源、监测分站、无线收发器、机车、人员等实体目标定位监测提供地理信息支撑的软件方案。讨论了该系统的坐标体系与位置变换算法、监测对象层次与类模型、实时监测显示更新算法等关键技术的实现过程,并进行了系统的试验效果与实时显示性能的分析。     

基于多传感器信息融合技术的液压支架监测系统设计

液压支架是保证煤矿开采安全、高效生产的关键设备,对液压支架进行实时监测有助于保障煤矿开采工作的顺利进行。采用多传感器信息融合技术对传感器采集到的倾角、位移、压力等数据信息进行融合,监测液压支架的运转状态,提高了监测结果的准确性和可靠性。确定了基于多传感器的液压支架监测系统的硬件结构组成,设计了监测系统的软件功能,并研究了数据层信息融合的流程,通过对比液压支架的仿真位移和实际位移验证了该监测系统的有效性。     

基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统软件的研究

采用Visual C#设计的煤矿瓦斯监测监控系统的监控软件,实现对基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的数据库保存,实时数据监测显示,历史数据查询统计,预警曲线显示,数据报表显示功能。该监控软件具有稳定性好、监测精度高、成本低和操作简单的特点。使用该监控软件可以实时监测煤矿的安全现状,有效减少煤矿井下瓦斯事故的发生。