安全高效矿井监控关键技术研究

提出安全高效矿井应采用先进可靠的监控技术,实现供电、排水、通风、压风、运输、提升、瓦斯抽采等固定岗位无人值守和地面远程控制,综采、综放等采煤工作面少人作业和地面远程控制;提出供电、排水、通风、压风、运输、提升、瓦斯抽采等监控系统应具有地面远程控制功能;提出具有远程控制、报警联动、调度指挥等功能的煤矿调度指挥控制中心;提出整合计算机网络机房、程控交换机机房、调度交换机机房、监控系统机房等的数据中心;提出基于煤层瓦斯压力和瓦斯含量、综合指标、钻屑瓦斯解吸指标、复合指标、R值指标、瓦斯涌出量(根据瓦斯体积分数和风量计算)、巷道位置、微震、地音、温度等及其变化的煤与瓦斯突出预警方法;提出基于WiFi的矿用无线传输接口,以便于互通互联;提出通过分布式光纤测温预警煤炭自然发火,较通过监测CO等煤炭自然发火标志气体更直接、更及时、更可靠;提出根据运煤量实时调整输送带速度:当煤量较小时降低输送带运行速度,当煤量较大时提高输送带运行速度,以提高运输效率,减少设备磨损;提出基于光纤综合保护的供电监控系统具有防越级跳闸、地面远程整定和地面远程控制功能,提高了煤矿供电的可靠性,可实现煤矿井下机电硐室无人值守;提出具有煤岩识别与滚筒自动调高,采煤机、刮板机、液压支架3机联动,记忆割煤,地面远程、顺槽近程、手动控制和紧急停机,放顶煤量和煤矸控制,采煤机和刮板机等大型机电设备故障诊断等功能的采煤工作面监控系统。     

基于SPOT-5多光谱影像的矿区塌塘水体提取方法研究

针对基于遥感影像的水体提取方法存在水体提取不完整和误提的现象,提出了一种基于SPOT-5多光谱影像的矿区塌塘水体提取方法。在利用波段合成增加一个可用波段的基础上对已有的水体提取方法进行适当的改进,并基于决策树分类器和改进后的方法进行矿区水体的四级提取,保证了水体提取的完整性,同时减少了误提率;最后利用实测数据对水体提取的精度进行了评定。试验结果表明,基于决策树分类器的水体提取方法具有较高的精度,能满足矿区实际应用的需要。     

基于Multipath的煤矿巷道三维模型构建方法

针对现有煤矿巷道三维模型存在灵活性和可移植性差、数据更新维护困难等问题,提出了一种基于Multipath的煤矿巷道三维模型构建方法。该方法通过定义点弧拓扑数据模型,将煤矿CAD格式数据转换为Geodatabase中的要素类,利用开发的ArcGIS Engine程序、通过插入节点坐标生成巷道三维模型,实现了煤矿巷道自动建模,有效减少了巷道三维建模的工作量。     

基于S5PV210的矿井综合接入网关的设计

针对现有矿井接入网关的专用网关存在可重用性差的问题,提出了一种基于S5PV210的矿井综合接入网关设计方案,介绍了网关的硬件结构和软件的设计,详细分析了多种协议之间的转换原理。该网关采用S5PV210微处理器、嵌入式操作系统和Socket软件技术实现了无线网络、现场总线网络、控制设备与工业以太网的互联,完成了多种协议之间的互转。     

IPv6在矿井工业以太网中的应用研究

介绍了IPv6产生的背景和发展现状,阐述了IPv6应用于矿井工业以太网的发展趋势和研究方向,指出对于所有基于矿井工业以太网的硬件和软件的开发都应带有双协议栈,随着IPv6技术的成熟和普及再研发出只有IPv6协议栈的适用于煤矿的网络设备,如支持IPv6的防爆网络设备、组态软件以及相应的数据采集驱动设备、控制硬件等。     

三相电压不平衡情况下电机车整流技术的研究

针对煤矿井下直流电机车变流系统中存在三相电压不平衡而使传统的PWM整流器的交流侧出现负序电流分量的问题,提出了一种在三相电压不平衡情况下抑制PWM整流器交流侧负序电流分量的控制策略;详细介绍了该控制策略的具体实现。仿真及现场实验结果表明,采用该控制策略后,PWM整流器的交流侧电流波形基本接近正弦波形,实现了单位功率因数运行。     

煤矿带式输送机监控软件的设计

采用VB6.0设计了一套煤矿带式输送机监控软件,介绍了软件总体设计及实时监控主画面设计方案,阐述了采用MSComm控件、Winsock控件分别实现上下位机的串口通信、以太网通信的方法。该监控软件画面直观,控制灵活,较为实用。     

基于SaaS的矿震远程预警系统关键技术初探

现有的矿震预警系统都是以独立形式运行于各矿区,相互之间没有关联,重复投资严重,且矿震数据海量繁杂,仅依靠现场分析无法满足实时预警需求。文章基于感知矿山物联网示范工程(夹河矿),对采用云计算SaaS模式构建的矿震远程预警系统关键技术进行了相关研究:首先给出了系统整体框架,然后重点探讨了该系统所涉及的三个关键技术,包括基于SaaS的矿震预警专家分析软件架构、多源SaaS数据库构建技术以及基于MapReduce的并发数据过滤接收技术。现场应用表明,所构建的系统已基本具备全国统一远程矿震预警系统的架构,能满足多矿区远程矿震预警的基本要求。     

煤矿信息化软件中系统配置信息维护组件的设计

针对目前煤矿信息化软件中系统配置信息管理模块的设计和实现因只注重当前需求而造成软件资源不能重用、软件后期维护升级较困难的问题,研究并设计了系统配置信息维护组件。分析了系统配置信息的特点,并将其分为多值配置信息和单值配置信息;给出了系统配置信息维护组件的整体设计、功能设计和主要流程设计。该组件以固定格式的存储文件统一存储配置信息,可避免因配置数据迁移造成需对整个软件进行改动的情况;同时提供接口供外部程序获取数据,实现了对各种配置数据的维护。实际使用表明,该组件减少了软件开发的工作量,降低了软件维护及升级的复杂度。     

煤矿监控图像增强算法的分析与实现

针对煤矿井下粉尘多、光照差的恶劣环境使得矿井监控图像偏暗、对比度低、视觉效果差的特点,提出了一种基于小波变换和模糊理论的图像增强算法。该算法选择小波变换为工具分解图像,应用新的模糊隶属度和增强算子对高频信息进行模糊处理,利用直方图均衡化对低频信息进行处理,最后对图像进行重构。处理结果较好地增强了图像细节信息,从整体上改善了图像效果。