基于DSP&FPGA的矿井多天线无线通信系统

分析了煤矿井下无线通信复杂的通信环境,以及多径衰落对矿井无线通信系统的影响,介绍了多天线技术的特点和空时编码的原理,建立了基于DSP&FPGA的矿井多天线无线通信系统。通过仿真可以看出,设计的多天线系统可以有效的降低误码率,提高矿井无线通信系统的可靠性。     

基于煤矿巷道的宽带CDMA系统性能分析

对宽带CDMA系统应用于井下无线通信进行了分析,重点对微小区基站接收的信噪比门限与小区用户数的关系,以及微小区基站接收的信噪比门限与路径损耗的关系进行了定量分析和相应的性能仿真.仿真结果表明,将宽带CDMA系统应用于井下巷道1 000 m内微蜂窝小区覆盖,可相应降低微蜂窝小区移动用户的路径损耗,提高系统通信质量.     

矿井风网三维仿真技术研究与系统设计

针对目前大多数煤矿对局部通风管理薄弱的现状,为保证通风系统稳定、可靠地向井下各用风地点输送足够的新鲜风流,以达到稀释井下有害气体浓度、调节井下环境温度等目的,基于三维仿真技术研发了矿井风网三维仿真系统。介绍了该系统的技术框架,阐述了系统设计思路、软件系统架构及功能等,应用实例表明,矿井风网三维仿真系统能够实现矿井风流实时模拟、巷道通风情况动态显示,一旦发现通风异常情况能够提供实时报警信息,可为矿井通风安全管理提供有效技术手段。     

矿井虚拟仿真系统设计中3DMax和Virtools的应用

以煤矿井下生产为研究对象,利用3DMax和Virtools软件开发了矿井虚拟仿真系统。该系统能够真实地模拟井下生产情况,并和系统操作人员产生模拟互动。以综采工作面为例实现了该系统的模型制作、贴图纹理、场景生成、动画制作,及系统发布。该系统的实现为煤矿企业的员工培训提供了实时有效的工具。     

煤矿井下一种新型无线通信方法的研究

介绍了目前煤矿井下无线通信的现状,分析了煤矿井下环境的特点以及对移动通信系统的影响,针对煤矿井下人为噪声强的特点,提出一种新的通信方法——反相对称-扩频通信法,建立了此方法的MATLAB仿真模型,并通过理论分析和仿真试验验证了该方法在井下移动通信中的优势。     

基于OFDM技术的矿井通信抗多径衰落方案研究

分析了煤矿井下无线通信系统存在的主要问题,介绍了OFDM技术抗干扰原理和特点.通过Matlab中的Simulink仿真可以分析出该技术对提高矿井通信质量,尤其是对克服多径效应及机电噪声引起的抗干扰能力弱、通信质量差等缺点起到重要的作用.并从理论上分析了该技术在矿井通信中的抗多径衰落的可行性.     

人员精确定位系统在济宁三号煤矿应用与研究

针对目前矿井井下定位系统功能不完善,发生事故时系统不能有效提供人员精确位置。介绍了一种基于超宽带(UWB)技术人员定位系统,通过系统“精确定位+区域定位+无线通讯”三模式设备级融合,实现井下作业人员精确定位和无线通讯功能,结果表明系统能够为事故救援提供人员的准确位置,有效采取措施,进行科学施救,支持与安全监控、应急广播、工业视频、通信联络等系统数据融合和报警联动。     

基于大煤块的液压冲击破碎装置特性研究

根据煤矿井下的作业特点,研究了一种能够解决大块煤炭运输堵塞问题的液压冲击破碎装置,分析了该破碎装置的机构组成和工作原理,利用功率键合图和Matlab软件对破碎装置击打煤块过程的动态特性进行了仿真分析。从仿真结果来看,由差动油缸和蓄能器组成的双重加速系统既提高了工作效率,又可得到比较大的冲击力;同时通过系统在不同流量下系统的动态特性仿真曲线对比,说明大流量有利于提高系统击打大块煤炭的末速度。研究表明,该液压冲击破碎装置为解决煤矿井下片帮大块煤在转载机入口处的堵塞问题提供了有效的方法。     

基于MIMO技术的矿井无线通信系统的设计

文章分析了煤矿井下无线通信系统存在的主要问题,介绍了MIMO技术和正交空时分组编码,针对矿井复杂的传输环境,设计了两发多收的矿井无线通信系统,选择了适合多天线技术的正交空时分组编码技术,同时接收端进行最大似然译码。仿真结果表明,采用M IMO技术能有效的降低误码率,提高矿井无线通信系统的可靠性。     

基于WiFi的煤矿井下生产环境监测系统

通过分析现有井下生产环境监测系统的问题和不足,针对榆林神华能源有限责任公司现状和实际需求,采用C#语言并结合WiFi无线通信技术和无线传感器网络优势,设计了集煤矿井下设备定位、生产环境监测及应急救援于一体的煤矿井下生产环境监测系统。该系统的实施,不仅可以满足矿区高效管理的需要,而且还实现了实时监测煤矿井下现场各环境参数、上位机实时显示预警,为设备高效工作及人员生命安全提供了有力保障。应用测试表明,该系统性能稳定、技术可靠且使用便捷,能满足当前煤矿井下生产监控的实际需要。     

煤矿井下柔性直流输电系统短路故障识别研究

当前的煤矿井下柔性直流输电系统短路故障识别方法没有提取供电系统的电力信号特征,导致故障识别精度较低与故障识别性能较差。为了解决这一问题,提出煤矿井下柔性直流输电系统短路故障识别方法。首先,利用经验小波变换提取煤矿井下柔性直流输电系统短路故障特征量;其次,根据故障特征量提取结果构建电力相关矩阵,进而获取电力运行状态;最后,融合电力相关数据得出电力短路故障发生的概率,即为短路故障识别结果,实现煤矿井下柔性直流输电系统短路故障识别。实验结果表明,所提方法的故障识别精度高和故障识别性能好,可以在实际中进一步推广。     

基于WSN和模糊逻辑的煤矿瓦斯监控系统设计

针对煤矿井下环境的应用需求,运用无线传感网络技术构建了煤矿瓦斯浓度监控系统,提出一种模糊逻辑算法,通过该算法处理采集到的数据,进行自适应报警调整。仿真实验表明,系统能有效地实现数据的多跳传输和预防瓦斯爆炸。     

矿用信息传输波分复用光网络大容量路由与波长分配研究

针对地下矿山网络系统复杂，如何实现采集的大数据信息低延迟、高速率传输的问题，通过构建地下矿山软件定义的波分复用光网络，以中央总控制网络为基础，数学化描述了地下矿山网络模型。通过最 小化使用波长索引号的方式减小了分支网络业务的阻塞率，优化了地下矿山网络的分支网络业务承载能力。通过数值仿真对比分析了最大容量优先、最短距离优先和最大容量/跳数优先3种大容量的路由与波长分配算 法，数值验证了地下矿山中央主控网络能够提高网络大数据信息承载能力和提高网络频谱资源的利用效率，证实了所设计的大容量路由与波长分配算法的可行性与有效性。研究表明：相较于SDF和MCF算法，MCHF算法 具有较低的阻塞率。因此，采用地下矿山中央主控网络传输，既能满足地下矿山采集的大数据信息承载能力和网络频谱资源的利用效率，又可保证所采集的大数据信息低成本、低延迟和高速率传输。     

一种适用于大规模矿井的网络通信架构研究

针对矿山日益加剧的综合数据业务传输需求,设计了一种适用于大规模地下矿山复杂数据传输场景的井下网络通信系统架构,该系统集光纤有线网络、高速无线网络于一身,并通过融合冗余环网技术、Mesh网络技术、自主对等通信技术,实现井下区域的无盲区覆盖及可靠数据传输。实验结果表明,该网络系统可以有效支撑大规模矿山复杂的数据传输业务。     

矿井救援通信系统的研究

提出一种新型矿井营救通信系统,可用来收集矿井下的实时事故信息,如:声音、视频、环境参数等并将它们以无线方式传送给救援指挥部。该系统不仅采用了嵌入式技术,而且结合无线和有线传输,为地下救援工作提供了巨大便利。     

演马庄煤矿综合信息自动化系统的设计及应用

针对井下系统使用各自专用的传输网络,信息资源得不到有机整合和充分利用,传输网络重复建设和检修困难等问题,演马庄矿井应用了综合信息自动化系统,建设了一个集安全生产监控、自动化控制、工业电视等为一体的矿井综合自动化系统。该系统经实际运行,提高了煤矿生产装备的整体技术水平,解决了煤矿井下长期以来通信网络多样且通信标准不一的问题,实现了煤矿生产在传输、处理、存储、网络发布等环节的有机结合和有效利用,使得信息资源和设备资源得到充分利用。     

矿井移动通信技术难题及解决方案探讨

介绍了我国煤矿井下移动通信现状,分析了技术上的难题-巷道对无线传输的影响、弱信号接收和井下环境噪声干扰,提出了解决途径。同时指出,陆地移动通信技术解决方案完全可以解决井下移动通信难题。     

基于Zigbee的矿井综采面无线传感器网络监测系统设计

提出了基于Zigbee无线传感器网络系统架构,主要介绍了对煤矿井下温度、湿度和瓦斯气体浓度监测的无线传感器网络体系设计及无线传感器网络系统数据采集与传输的软硬件,并将数据传送到上位机,由上位机对数据进行分析并对井下环境进行评价。实现了监测信号的获取和无线传输,解决了大量监测点的无线组网,在矿井监测系统中得到成功应用。     

2.4 GHz无线传感器节点井下传输性能试验

基于ZigBee协议的无线传感器网络具有易部署、可移动、低功耗等优势,如将其部署在井下,结合现有的井下有线传输系统,可提高矿井监测网络的灵活性.为获得2.4 GHz无线传感器节点在井下的传输特性,在井下工作面完成了实地试验,并对试验结果进行分析.结果表明,2.4GHz的无线传感器节点在井下工作面的有效传输距离可满足ZigBee协议的要求.     

基于LPWAN技术的采煤沉陷区杆塔倾斜监测系统

随着地下采煤活动不断加大,越来越多的输电杆塔不可避免地被建设在煤矿沉陷区。目前,现有手段采用靠人力去进行定期检查一定会浪费大量的人力和物力,因而需开展对位于煤矿沉陷区的杆塔进行实时在线检测。基于NB-IoT和LoRa提出了一种新的算法——低功耗广域网（LPWAN）技术,提出了一种新型的输电杆塔倾斜监测系统,其中包含1个主节点和多个子节点,以适应地域广和远距离的需求信息监控。该系统通过LoRa多节点网络的数据传输,将杆塔的倾斜参数通过NB-IoT上传至在线实时监控系统。管理人员可以从后台得出监测数据并分析结果,及时对处于煤矿沉陷区的有故障的输电杆塔进行针对性的维护。