基于DSP技术的矿井通信系统应用研究

影响煤矿通信技术推广应用的主要因素是通信系统的抗干扰能力弱和通话质量差。数字信号处理 (DSP)技术以其精确、灵活、抗干扰能力强及可靠性高等优点在电子领域 ,特别是在移动通信系统中得到了广泛应用 ,特别适用于煤矿井下通信系统。文章探讨了DSP技术在煤矿井下移动通信系统中的应用     

煤矿井下温湿度监测和光纤通信系统的研究

针对煤矿井下采用热电偶测量环境温度的缺点,文章提出了一种基于单片机MSP430控制数字温度传感器DS18B20实现矿井下温湿度监测和光纤通信系统的设计方案。该系统通过单片机MSP430控制温度传感器DS18B20实现对煤矿井下的温湿度数据的采集;采用光纤传输实现温湿度信号的无失真传输;采用温湿度监控软件,通过串口通信,在PC机上实时监控系统的温湿度。实际测试表明,该系统工作稳定,温度测量精度达0.1℃,湿度测量精度达1%RH,可实现可靠的数据传输。     

基于DSP的自适应滤波器在煤矿井下通信中的应用

针对煤矿井下严重的环境噪声问题,文章将基于DSP的自适应滤波器应用于煤矿井下通信系统中进行系统识别和噪声消除。实践证明该滤波器较好地实现了系统识别和噪声消除,能够达到改善井下通信质量、增加井下通信距离的效果。     

现代化矿井通信技术与系统

提出了由矿用有线调度通信系统、矿井移动通信系统、矿井广播通信系统和矿井救灾通信系统等组成的煤矿井下通信技术体系。提出矿用调度通信系统应采用矿用有线调度通信系统。提出全矿井移动通信系统宜采用WiFi、3G、4G等通信技术。提出矿井广播通信系统既可采用矿用有线调度通信系统远程供电广播技术,也可采用基于以太环网和无源光网络的IP通信技术。提出矿井救灾通信系统应采用无线多媒体通信技术,宜采用WiFi和MESH等通信技术。提出矿井移动通信系统应满足手机脱网通信、基站脱网通信、无线自组织网络、接入煤矿井下有线宽带传输平台等要求。指出在手机脱网通信、接入煤矿井下有线宽带传输平台、无线自组织网络、矿用无线摄像机、基站脱网通信、多功能矿井移动通信系统、矿井无线宽带传输等方面,WiFi优于WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。提出多功能矿井移动通信系统和矿井无线宽带传输宜采用WiFi。     

煤矿井下防爆视频监控系统的设计

介绍了煤矿井下防爆视频监控系统的发展,分析了目前煤矿井下防爆视频监控系统存在的问题,设计了一种煤矿井下防爆视频监控系统。该系统综合了计算机技术、IP视频技术、视频数据的压缩及解压处理技术、互联网应用技术,实现了基于TCP/IP的点对点、点对多点、多点对多点等远程视频实时编码组播(广播)和监控、远程控制摄像机和云台的功能,提高了煤矿井下视频监控的效率。     

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。     

基于嵌入式系统的井下监控图像清晰化装置

针对煤矿井下环境照度低、粉尘多、电磁环境复杂,监控设备获取的图像在传输过程中会受到噪声污染,严重降低了监控图像质量等问题,设计了一种基于嵌入式系统的井下监控图像清晰化装置。该装置利用小波阈值算法,基于DSP嵌入式系统,在有效抑制噪声的同时保留了原始图像的细节特征、尖峰点,大大增强了监控图像的清晰度。     

一种新型矿井中频感应数字移动通信系统的探讨

文章针对井下特殊的通信环境,借鉴数字移动通信中自适应增量调制(ADM)和以宽频带换取抗衰落、抗多径干扰的多进制数字调频(MFSK)技术克服MFSK设备复杂、占用频带宽等缺点,提出了一种以高速数字信号处理(DSP)芯片和大规模集成锁相频率合成电路为基础的新型通信系统。该系统具有设备简单、占用频带窄等优点,有一定的推广价值。     

Z89XXX DSP应用—ⅡR数字滤波器

本文给出了一个基于Z89XXX系列DSP的应用实例,介绍了Z89XXX特性,热电偶测温系统数字滤波器的设计,并给出了Z89371DSP的ⅡR数字滤波器程序。     

基于FPGA+DSP架构的数字音频处理技术研究

为了解决航空机载环境下飞行员通话强噪声问题,提出了一种基于FPGA+DSP架构的数字话音处理系统.系统由模拟部分和数字部分组成,模拟部分完成话音信号的匹配、滤波、放大和AD/DA转换;数字部分设计了一种音频处理算法,对话音信号进行活动检测、噪声抑制和话音增强等处理.试验结果表明,该系统能够有效抑制通话噪声、增强话音信号,提高了飞行员通话的可懂度和舒适度.     

矿井宽带无线传输技术研究

提出了矿井宽带无线传输技术是解决采掘工作面移动监控、监视和语音通信需求的关键技术。提出了矿井宽带无线传输应满足传输带宽宽、便于接入有线宽带网络、中继设备少、体积小、发射功率小、电磁兼容性好、安全性好、传输协议标准化、电源电压波动适应能力强等要求。提出了漏泄通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下局部通信等;感应通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下救灾通信等;透地通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下避难硐室等应急通信;小灵通、CDMA、GSM、Bluetooth不能用作矿井宽带无线传输技术;RFID不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿物联网、矿用设备管理和防碰撞等;ZigBee不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下人员、胶轮车、电机车等动目标精确定位和矿用传感器无线传输等;UWB不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下生命探测、防碰撞、煤矿井下人员和胶轮车等动目标精确定位等;WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等3G不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下语音移动通信等。提出了矿井宽带无线传输技术宜采用WiFi,4G有可能成为未来矿井宽带无线传输技术。     

提升机远程故障诊断系统的数据采集终端设计

给出了提升机远程故障诊断系统的基本组成及工作原理,并结合提升机现场需要提取的信号介绍了一种以TMS320C5402 DSP为核心处理器的具有实时、高速性、准确性的数据采集终端设计方案.     

煤矿事故特点与煤矿通信、人员定位及监视新技术

分析了2009—2013年全国煤矿较大及以上瓦斯、水害和顶板事故特点:发生在采掘工作面事故最多,事故起数和死亡人数分别占78.54%和78.80%。提出移动通信、广播通信、救灾通信系统不宜用作矿井应急通信系统;矿井透地通信系统可用作矿井应急通信系统,但性价比低。提出将矿用有线调度通信系统用作矿井应急通信系统,具有性价比高的优点:将电缆埋入巷帮与底板夹角处;将井下电话机设置在硐室内,并加强防护;减少电缆接头,提高电缆接续的防水性能。分析了煤矿井下"智慧线"通信存在的问题:无中继传输距离短;本质安全型防爆制约供电距离;不能用于大容量主干传输;易发生短路等故障;外护套不耐爆等。     

基于DSP的移动机器人驱动系统设计

设计了基于DSP的移动机器人驱动系统,该系统通过DSP发出PWM信号控制电机,并采用CPLD扩展DSP外部传感器接口。整个系统结构简单、可靠,为下一步关于移动机器人轨迹跟踪的算法研究提供实验支持。     

矿山竖井提升机钢丝绳表面缺陷监测系统

针对矿山竖井提升机钢丝绳在运行过程中的直径变化、断丝等表面缺陷,目前尚无现场实时监测这一问题,提出了基于DSP的图像采集、以太网传输、井口实时监测的钢丝绳表面缺陷监测系统,并结合其软件构成,介绍了系统的功能实现流程及图像压缩算法。     

安全高效矿井通信系统技术要求

提出了矿用有线调度通信系统、矿井广播通信系统、多基站矿井移动通信系统、矿井漏泄通信系统、矿井感应通信系统、矿用透地通信系统、矿井救灾通信系统的技术要求。矿井广播通信系统应具有音频和视频全播、组播、选播及录音和记录功能;具有调度台与井下终端双向通话功能;具有井下终端呼叫地面调度功能等。多基站矿井移动通信系统应具有移动台与移动台、移动台与固定电话之间通话功能;具有短信和数据传输功能;具有移动台位置登记和越区切换功能;具有优先权设置、用户限时、非法用户禁用、中继汇接、自诊断和故障指示功能。矿井救灾通信系统应具有移动台与移动台、移动台与基站、移动台与地面基地通信终端、基站与地面基地通信终端通话功能;具有发起急呼、全呼和组呼的功能;具有基站和移动台脱网工作功能;具有图像监视功能;具有CH4,CO,O2及温度等监测功能;具有救护队员心跳、体温、姿态监测功能等。     

基于移动互联网的煤矿安全智能监控系统设计

摘要：近年来,煤矿重大事故频发,其中一个主要的因素就是现有煤矿安全监控系统较为封闭,隐患信息只能通过监控中心获取,缺乏及时性与移动性,安全隐患不能随时随地传递给相关负责人,安全监管较为被动;随着3G网络的发展和移动终端性能的不断提高,移动互联网技术日渐成熟,监控系统实时化、移动化成为必然趋势,也是现代煤矿安全监控的必然需求。本文通过对移动互联网技术以及煤矿安全监控系统现状进行分析,提出了基于移动互联网的煤矿智能安全监控系统整体框架设计,详细阐述了系统的层次结构以及关键技术,并在此基础上实现了系统的应用。     

DSP处理器上的高效串匹配实现

字符串匹配是生物识别、入侵检测的基础,也是大数据互联网时代的研究热点.随着现代信息技术的发展,日常工作生活中移动及手持小型化设备的使用越发普遍.这些设备的应用场景中包含大量有关串匹配的需求,如人脸识别、实时数据查询等.串匹配算法的实时和准确性决定了使用场景的范围,因此在DSP处理器等移动小型化设备的嵌入式处理器上实现高效串匹配算法的问题变得十分迫切.该文针对DSP处理器因缺乏逻辑判断与跳转指令,难以支持高效串匹配运算的问题,提出了一种基于DSP平台特点的改进串匹配算法.该算法采用位并行的思路,在DSP处理器上实现了串匹配算法的并行化.同时通过前序启动、基于VLIW的数学运算替代逻辑判断、Q-grams等优化手段,提高该算法对于DSP平台的适应性与执行效率,最终实现了一种基于HXDSP的高效串匹配算法VBNDM2.实验结果表明,本算法针对DSP平台,有效地提高了串匹配的效率,实现了算法的高效并行化.