超级电容储能系统的状态识别与动态控制设计

根据变频器母线电流在电机运行于加载和制动时的不同特征,通过采集变频器母线电流实时监测电机运行状态,设计了双向DC/DC变换器模式切换与控制器通断控制电路,实时识别电机运行状态,实现对储能单元在线动态控制。通过搭建550 W的储能系统试验平台,验证了所设计状态识别与控制电路的合理性。     

基于联合仿真的电液系统模糊PID控制研究

针对电液伺服系统的非线性、扰动、参数时变的特点,采用模糊PID策略改善控制品质,并用联合仿真代替传统的传递函数建立模型。研究表明:联合仿真模型更接近实际系统,模糊PID控制在快速性、动态跟踪品质、抗绕动性和控制精度等方面均具有良好的性能。     

基于多频相位生成载波的光纤振动传感技术研究

为了满足周界安防区域数目扩增的需求,提出了一种基于多频相位生成载波的光纤振动传感技术,利用多个相位调制器实现了不同振动信号的频谱搬移,采用微分交叉相乘算法开展了多路干涉信号的相位解调,进行了相位生成载波调制深度的选值分析,并搭建了基于直线型萨格奈克干涉原理的多通道光纤振动传感实验系统。实验结果表明,干涉信号频谱含有多频载波成分与频谱搬移的边带成分,经解调可获得准确的振动信号,其频谱信噪比平均为27.3 dB,谐波失真度平均为8.22%,并在模拟应用场景中对人为敲击信号进行了准确解调,从而为本系统在交通领域的多防区周界安防应用提供了参考。     

基于InTouch的矿山水源井无线远程测控系统研究

针对矿山水源井使用中存在的问题,设计了一套基于InTouch的水源井远程无线测控及保护系统。系统应用先进的PLC控制技术、无线数传通信技术、InTouch组态软件技术实现水源井远程监控,对供水系统的各项参数可实时采集、显示、存储、报警,对水泵的运行状态既可就地控制,又可实现远程操控,保障了供水系统的安全、可靠运行。     

“矿山供电课程设计”工程实践的教学改革

矿山供电设计传统上主要采用手工计算、绘图和撰写等方法,存在计算繁琐,工作量大的问题。本文开发一套煤矿井下供电系统设计的智能性软件,它集井下供电绘图、供电计算、设备选择优化、计算报告自动输出和设备信息管理等功能于一体。该项改革为培养与实际煤矿供电系统密切相关的专业技术人才,为培养适应现代化发展的人才奠定基础。     

基于模糊PID的跳汰机排料伺服控制系统

目前跳汰机排料的控制多采用逻辑控制或常规PID控制,因为这2种控制方法存在局限性,因此提出了用模糊PID控制来代替上述2种控制策略,实现跳汰机排料的自动伺服控制方法,提高了床层稳定性。     

矿用本质安全型超声测距系统

在煤矿井下等特殊场合,传统超声测距系统的脉冲变压器存在火花能量超限风险,难以满足燃爆环境下本质安全的要求。设计基于无变压器驱动的矿用本质安全超声测距系统,实现爆炸性环境下的距离测量。以E524.33测距芯片为核心设计无变压器驱动模块,分析系统测距功能与测距时序,并进行超声测距范围和精度实验。实验表明,超声测距系统可以实现250～2 750 mm的距离测量。证明系统可实现本质安全的位置监测,并应用于煤矿井下的车辆行驶安全预警。     

基于光纤传感检测的矿井人员定位方法

针对矿井发生重大灾害时由于断电、突水等因素造成的通信中断,人员定位困难问题,本研究基于相位敏感光时域反射机理,提出了受困人员拍击井下既有通信光缆定位的方法。通过分析施加振动对光相位的影响规律,从理论上证明解调光相位可实现振动信号的提取及定位。实验选取拍击、20Hz方波与200Hz正弦波来模拟外界振动信号,采集信号经差分累加去噪,最后通过拟合算法实现振动波形还原。实验证明,在12km长度光纤上,系统对1KHz以下振动信号具有良好的频率响应特性。选取4.633km处与10.022km处模拟单次拍击固定点的重复性实验,综合定位误差范围为-7m～＋11m。研究表明该方法可应用于井下通信中断应急救援时的人员定位,为快速确定受困人员位置提供一种新的解决方案。     

基于云数据处理的分布式光纤应变远程监测系统设计

针对现有的分布式光纤应变监测系统数据采集量大、存储空间有限、无法远程监控等问题,设计了基于云数据处理的分布式光纤应变远程监测系统。首先,基于ADO数据库访问技术设计了数据库访问编程接口,使上位机程序可通过该编程接口将数据传输至远程云数据库,解决了上位机存储空间有限的问题。其次,利用多线程机制设计了上位机程序多线程并发访问数据库模块,实现了数据实时高效的传输。最后,基于ORACLE设计了数据库系统方案,将数据库搭建在云服务器端,用于存储和分析MFC程序采集处理的监控数据和异常信息,实现了云数据的实时处理和远程监控。实验测试结果表明,上位机与云数据库之间的数据交互速度满足并发和实时监测的需求。     

基于随机数编码的相位敏感光时域反射仪

相位敏感光时域反射仪(Ф-OTDR)的传感距离与空间分辨率相互制约,为进一步提升系统性能,提出了光脉冲随机数 编码方法,分析了基于编码的相干探测 Ф-OTDR 的线性化理论,阐述了随机数编码与解码原理并推导了随机数编码的增益数学 模型。 实验证明,在 1 kHz 脉冲重复频率,与 40 ns 脉冲宽度的条件下,与单脉冲调制的 Ф-OTDR 相比,使用 128 bit 40 ns 脉冲宽 度的随机数编码可将传感距离从 25 km 提升至 50. 26 km,且在接近尾端处还原的振动信号信噪比可达 17. 51 dB,能够较好还原 振动信号。 研究表明随机数编码方法为提升 Ф-OTDR 传感性能提供了有效的解决方案。