粒子群算法在煤矿网络优化中的研究

针对PROFIBUS在煤矿井下应用中存在的问题,分析了PROFIBUS现场总线协议结构,构建了PROFIBUS协议下基高优先级信息的发送时延模型,并用粒子群算法来优化目标令牌循环时间的选取,以降低高优先级信息的发送延迟时间,使其符合PROFIBUS网络实时性的要求。     

Multi-spectral fusion for surveillance systems

Surveillance systems such as object tracking and abandoned object detection systems typically rely on a single modality of colour video for their input. These systems work well in controlled conditions but often fail when low lighting, shadowing, smoke, dust or unstable backgrounds are present, or when the objects of interest are a similar colour to the background. Thermal images are not affected by lighting changes or shadowing, and are not overtly affected by smoke, dust or unstable backgrounds. However, thermal images lack colour information which makes distinguishing between different people or objects of interest within the same scene difficult.By using modalities from both the visible and thermal infrared spectra, we are able to obtain more information from a scene and overcome the problems associated with using either modality individually. We evaluate four approaches for fusing visual and thermal images for use in a person tracking system (two early fusion methods, one mid fusion and one late fusion method), in order to determine the most appropriate method for fusing multiple modalities. We also evaluate two of these approaches for use in abandoned object detection, and propose an abandoned object detection routine that utilises multiple modalities. To aid in the tracking and fusion of the modalities we propose a modified condensation filter that can dynamically change the particle count and features used according to the needs of the system.We compare tracking and abandoned object detection performance for the proposed fusion schemes and the visual and thermal domains on their own. Testing is conducted using the OTCBVS database to evaluate object tracking, and data captured in-house to evaluate the abandoned object detection. Our results show that significant improvement can be achieved, and that a middle fusion scheme is most effective.     

可靠实现煤矿双机热备系统的方法

在分析商用双机热备系统在煤矿应用的局限性基础上,提出了一种适用于中小煤矿的双机热备系统纯软件实现方法。该方法采用单/双工混合运行模式保证双机实时性能和数据一致性,采用心跳线连接和对等网络消息传递机制实现运行故障监测与传递功能,采用数据自动同步技术减少人工干预和提高系统可维护性,并采用虚拟IP地址技术实现应用层透明访问和无缝切换功能。实验与应用案例证明该方法符合相关行业安全标准并具备现实可行性。     

矿用自动风门技术的发展及其分析比较

文章从控制系统、信号检测方式以及机械传动机构3个方面介绍了矿用自动风门技术的发展及应用现状,分析了目前较为常见的矿用自动风门的工作原理,并比较了其各自的优缺点,最后介绍了一种新型的隔爆兼本安型风门控制器。     

基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计

为了满足煤矿瓦斯监测的需要,开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯,避免了普通传感器需进行A/D转换的复杂性,提高了测量精度;采用无线传感器网络,克服了有线传感器网络的局限性,避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。文章详细介绍了系统的硬件和软件设计,并给出了测试结果。     

基于DSP的矿井光纤直放系统的设计

根据煤矿井下巷道狭长、拐点多、分支多的特点,针对井下环境中移动通信系统通话质量差、可靠性低等问题,提出了一种基于DSP的矿井光纤直放系统的设计方案,详细介绍了系统基于DSP的自动监控单元和FIR数字滤波器的设计及语音激活技术在直放系统中的应用。该光纤直放系统解决了井下广域范围移动通信问题,采用DSP对系统实施自动监控,为系统稳定运行提供了可靠保障;数字滤波器的引入、话音激活技术的应用使井下通信系统性能更稳定、话音质量更好、抗干扰性更强,为矿井移动通信的最佳实现奠定基础。     

煤矿井下中央变电所内电磁干扰测试及分析

通过对煤矿井下中央变电所电磁环境进行测试分析,得出如下结论:(1)中央变电所设备正常运行时,高压开关附近存在低频干扰;(2)中央变电所变压器正常运行时,干扰主要在500 MHz以下,在100 MHz附近产生较大干扰,产生的最大干扰比背景噪声高出40 dB.μV/m左右;(3)中央变电所内开关闭合瞬间会产生较大的电磁干扰,干扰主要在1.5 GHz以下,低频干扰较大,最大值达到193 dB.μV/m;(4)中央变电所设备正常工作时,辐射电磁场达到一级标准(1 V/m);但在开关闭合瞬间,在1 MHz以下电磁干扰较大,超过GB9175—88环境电磁波卫生标准中规定的二级标准。     

基于无线网桥的煤矿防火注浆监测系统远程通信的实现

针对现有煤矿防火注浆监测系统有线数据传输方式存在布线复杂、成本高的问题,提出了一种基于无线网桥的煤矿防火注浆监测系统远程通信的实现方案,介绍了无线网桥的3种桥接模式以及无线传输的特点,阐述了基于AX9800 11A无线网桥、采用点对点桥接模式实现济宁二号煤矿防火注浆监测系统远程通信功能的方案。测试结果表明,该方案无线通信的有效距离≥10 km,有效传输速率达10 Mbit/s,视频信号延迟时间≤5 s,数据传输性能可靠,通信质量好。     

一种附加直流电源漏电保护器的研制

分析了煤矿井下中性点不接地供电系统对地绝缘电阻的基本要求,给出了附加直流电源检测对地绝缘电阻的原理与保护方法;在此基础上介绍了一种附加直流电源漏电保护器的软、硬件设计方案。实验和实际运行结果表明,该附加直流电源漏电保护器误差较小,能够满足煤矿井下电网的漏电保护要求。     

基于CCD的垂线坐标仪的设计

针对矿井井壁变形引起的径向位移测量问题,提出了一种基于CCD的垂线坐标仪的设计方案,给出了垂线坐标仪的结构及其在井壁变形监测系统中的布置,详细介绍了垂线坐标仪的软、硬件设计。该垂线坐标仪利用CCD采集光信号并将其转换为视频信号,采用LPC932对采集的视频信号进行二值化处理及计数,并将处理结果发送至地面计算机进行分析,从而得到矿井井壁变形引起的径向位移量。测试结果验证了该垂线坐标仪的稳定性和精确性。