- 薛晓炎;霍振龙;顾俊;
针对大多数煤矿通信系统各自分散、无法跨越各系统进行调度指挥的问题,设计了矿井融合调度通信系统,详细介绍了系统的组成及功能实现。实际应用结果表明,该系统能兼容现有煤矿通信系统,为跨越各系统之间的通信提供高效业务平台与桥梁,有效提高了矿井应急调度处置能力,进一步提升了煤矿安全生产管理水平。
2016年08期 v.42;No.245 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 薛晓炎;霍振龙;顾俊;
针对大多数煤矿通信系统各自分散、无法跨越各系统进行调度指挥的问题,设计了矿井融合调度通信系统,详细介绍了系统的组成及功能实现。实际应用结果表明,该系统能兼容现有煤矿通信系统,为跨越各系统之间的通信提供高效业务平台与桥梁,有效提高了矿井应急调度处置能力,进一步提升了煤矿安全生产管理水平。
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针对传统瓦斯巡检系统存在的不足,设计了一种新型的智能分体式瓦斯巡检系统。该系统由本质安全型巡检记录仪、本质安全型多参数便携式瓦斯检测仪、地点卡、身份卡和地面瓦斯巡检服务器等组成。该系统采用巡检记录仪完成瓦斯数据的动态收集及瓦斯巡检现场就地数据的比对和分析,并将就地处理后的瓦斯巡检数据通过井下无线网络即时传输至地面瓦斯巡检服务器,由地面瓦斯巡检服务器根据需要输出动态报表,针对异常情况自动发出预警。
2016年08期 v.42;No.245 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 135K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈小林;孙金钰;
针对传统瓦斯巡检系统存在的不足,设计了一种新型的智能分体式瓦斯巡检系统。该系统由本质安全型巡检记录仪、本质安全型多参数便携式瓦斯检测仪、地点卡、身份卡和地面瓦斯巡检服务器等组成。该系统采用巡检记录仪完成瓦斯数据的动态收集及瓦斯巡检现场就地数据的比对和分析,并将就地处理后的瓦斯巡检数据通过井下无线网络即时传输至地面瓦斯巡检服务器,由地面瓦斯巡检服务器根据需要输出动态报表,针对异常情况自动发出预警。
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针对现有带式输送机托辊故障检测方法准确率及效率低等问题,提出一种基于φ-OTDR技术的带式输送机托辊故障检测方法。该方法利用相干脉冲光的后向瑞利散射对托辊的振动信号进行检测,从而实现对异常托辊的识别和定位。实验及测试结果表明,该方法能够实现带式输送机托辊故障检测,故障定位误差不大于5m。
2016年08期 v.42;No.245 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孙维;刁冬梅;
针对现有带式输送机托辊故障检测方法准确率及效率低等问题,提出一种基于φ-OTDR技术的带式输送机托辊故障检测方法。该方法利用相干脉冲光的后向瑞利散射对托辊的振动信号进行检测,从而实现对异常托辊的识别和定位。实验及测试结果表明,该方法能够实现带式输送机托辊故障检测,故障定位误差不大于5m。
2016年08期 v.42;No.245 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘禹;
针对现用列车抑尘剂喷洒系统存在装备安全性不高和抑尘作业质量较差的问题,设计了基于超声波空间识别的列车抑尘剂喷洒精确控制系统,并给出了系统相应的软件控制流程。该系统通过超声波检测装置对列车抑尘喷洒臂进行精确控制,能够有效避让机车,识别物料或车辆荷载状况,改善喷洒作业质量。
2016年08期 v.42;No.245 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 138K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘禹;
针对现用列车抑尘剂喷洒系统存在装备安全性不高和抑尘作业质量较差的问题,设计了基于超声波空间识别的列车抑尘剂喷洒精确控制系统,并给出了系统相应的软件控制流程。该系统通过超声波检测装置对列车抑尘喷洒臂进行精确控制,能够有效避让机车,识别物料或车辆荷载状况,改善喷洒作业质量。
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- 张申;张震;
基于井下可见光通信对通信速率要求不高的特点,采用脉冲编码调制方式,设计了一种可实现移动矿灯与液压顶板LED基站之间通信的井下可见光语音传输系统。该系统采用TP3067芯片对语音信号进行脉冲编码,将编码信号叠加直流信号来驱动LED器件,接收端对接收的编码信号进行光电检测和放大处理后,解码恢复出语音信号。实验结果表明,该系统在2.048 Mbit/s通信速率下,接收光功率为-9dB·m时,系统误码率为10~(-83),实现了语音信号不失真传输。
2016年08期 v.42;No.245 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 165K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张申;张震;
基于井下可见光通信对通信速率要求不高的特点,采用脉冲编码调制方式,设计了一种可实现移动矿灯与液压顶板LED基站之间通信的井下可见光语音传输系统。该系统采用TP3067芯片对语音信号进行脉冲编码,将编码信号叠加直流信号来驱动LED器件,接收端对接收的编码信号进行光电检测和放大处理后,解码恢复出语音信号。实验结果表明,该系统在2.048 Mbit/s通信速率下,接收光功率为-9dB·m时,系统误码率为10~(-83),实现了语音信号不失真传输。
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研究了间歇共信道机制下,微波输能与传感器节点通信之间的影响关系;建立了丢帧率模型表达式,分析了丢帧率与输能持续时间、间歇时间和数据传输速率之间的关系。仿真结果表明,输能持续时间和间歇时间的比值越大,丢帧率越高;在数据传输速率小于100kbit/s时,数据传输速率越小,丢帧率越低。实测结果证明了丢帧率模型的有效性。
2016年08期 v.42;No.245 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 154K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 满忠诚;刘晓明;赵端;
研究了间歇共信道机制下,微波输能与传感器节点通信之间的影响关系;建立了丢帧率模型表达式,分析了丢帧率与输能持续时间、间歇时间和数据传输速率之间的关系。仿真结果表明,输能持续时间和间歇时间的比值越大,丢帧率越高;在数据传输速率小于100kbit/s时,数据传输速率越小,丢帧率越低。实测结果证明了丢帧率模型的有效性。
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针对煤矿井下频谱感知技术感知准确度低的问题,提出了基于Strackelberg博弈论的煤矿井下频谱感知算法。该算法根据认知节点感知性能的好坏,将认知节点分为领导节点和跟随节点,感知性能差的跟随节点采取感知性能好的领导节点的判决结果。Matlab仿真结果表明,该算法提高了煤矿井下频谱感知的性能。
2016年08期 v.42;No.245 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 130K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张平;周琼;孙茜;
针对煤矿井下频谱感知技术感知准确度低的问题,提出了基于Strackelberg博弈论的煤矿井下频谱感知算法。该算法根据认知节点感知性能的好坏,将认知节点分为领导节点和跟随节点,感知性能差的跟随节点采取感知性能好的领导节点的判决结果。Matlab仿真结果表明,该算法提高了煤矿井下频谱感知的性能。
2016年08期 v.42;No.245 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 130K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 钱继发;刘晓斐;刘贞堂;林松;
为了评估采用煤层注水治理赵庄矿3号煤层强矿压的效果,开展了煤层注水治理强矿压的预评价研究。对3号煤层试样含水率、吸水率、普氏系数等注水参数进行实验测试,分析3号煤层注水的可行性;测试分析试样浸水前后的抗压强度绝对变化量和变化速率,分析煤层注水卸压预期效果,并提出注水方案。分析结果表明,3号煤层符合注水条件,且浸水后,煤岩样物理性质发生改变,抗压强度大幅度降低,具有较理想的预期卸压效果。
2016年08期 v.42;No.245 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 119K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 钱继发;刘晓斐;刘贞堂;林松;
为了评估采用煤层注水治理赵庄矿3号煤层强矿压的效果,开展了煤层注水治理强矿压的预评价研究。对3号煤层试样含水率、吸水率、普氏系数等注水参数进行实验测试,分析3号煤层注水的可行性;测试分析试样浸水前后的抗压强度绝对变化量和变化速率,分析煤层注水卸压预期效果,并提出注水方案。分析结果表明,3号煤层符合注水条件,且浸水后,煤岩样物理性质发生改变,抗压强度大幅度降低,具有较理想的预期卸压效果。
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利用复杂事件处理技术构建了基于事件驱动的煤矿井下安全事件检测与预警触发模式。以井下RFID人员定位数据与环境监测数据为基础应用数据,基于复杂事件处理技术搭建大规模井下安全流数据处理框架,设计离线数据关联规则自学习、在线数据匹配树结构自匹配的双层并行机制,以实现对井下安全预警事件的高效检测与预警触发。测试结果表明,基于事件驱动的煤矿井下安全事件检测与预警模式相对于基于关系型数据库的安全监控模式,在异常事件检测数与检测效率方面均具有显著的优势。
2016年08期 v.42;No.245 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王亮;
利用复杂事件处理技术构建了基于事件驱动的煤矿井下安全事件检测与预警触发模式。以井下RFID人员定位数据与环境监测数据为基础应用数据,基于复杂事件处理技术搭建大规模井下安全流数据处理框架,设计离线数据关联规则自学习、在线数据匹配树结构自匹配的双层并行机制,以实现对井下安全预警事件的高效检测与预警触发。测试结果表明,基于事件驱动的煤矿井下安全事件检测与预警模式相对于基于关系型数据库的安全监控模式,在异常事件检测数与检测效率方面均具有显著的优势。
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为了提高配电网故障定位系统的运算速度和容错性能,提出了一种基于Petri网和双层判据的配电网故障定位方法:依据电流判据和电压判据进行故障诊断,并通过双层判据和概率信息实现冗余信息纠错。首先介绍了结合概率信息的Petri网的结构和定义;然后建立了故障定位的通用Petri网模型;最后对配电网2种标准接线方式的故障定位过程进行建模仿真,仿真结果验证了本文方法的可行性和有效性。
2016年08期 v.42;No.245 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 161K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 高正中;许焕奇;雷倩;李世光;王庆礼;
为了提高配电网故障定位系统的运算速度和容错性能,提出了一种基于Petri网和双层判据的配电网故障定位方法:依据电流判据和电压判据进行故障诊断,并通过双层判据和概率信息实现冗余信息纠错。首先介绍了结合概率信息的Petri网的结构和定义;然后建立了故障定位的通用Petri网模型;最后对配电网2种标准接线方式的故障定位过程进行建模仿真,仿真结果验证了本文方法的可行性和有效性。
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针对现有输煤胶带系统采用堆煤传感器检测胶带堆煤状态,存在误报和摩擦生电等问题,提出了基于视觉测量的非接触式胶带堆煤检测方法。该方法利用视觉检测中的单目视觉技术构建小孔成像测距模型,实现了胶带堆煤检测。实验结果表明,该方法具有实时性高、检测效果好等优点,堆煤检测准确性在95%左右,符合设计要求。
2016年08期 v.42;No.245 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王健生;郭鹏;郝震;郭璐;
针对现有输煤胶带系统采用堆煤传感器检测胶带堆煤状态,存在误报和摩擦生电等问题,提出了基于视觉测量的非接触式胶带堆煤检测方法。该方法利用视觉检测中的单目视觉技术构建小孔成像测距模型,实现了胶带堆煤检测。实验结果表明,该方法具有实时性高、检测效果好等优点,堆煤检测准确性在95%左右,符合设计要求。
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针对基于传统BP神经网络的齿轮箱故障诊断方法存在的收敛速度慢、精度不高等问题,提出了一种基于Elman神经网络的齿轮箱故障诊断模型。该模型以齿轮箱特征向量为输入、故障类型为输出,通过改进遗传算法对Elman神经网络的权值和阈值进行优化,将优化后的Elman神经网络用于齿轮箱故障诊断。仿真结果表明,该故障诊断模型加快了网络训练速度,提高了齿轮箱故障诊断的准确度和精度。
2016年08期 v.42;No.245 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘景艳;李玉东;郭顺京;
针对基于传统BP神经网络的齿轮箱故障诊断方法存在的收敛速度慢、精度不高等问题,提出了一种基于Elman神经网络的齿轮箱故障诊断模型。该模型以齿轮箱特征向量为输入、故障类型为输出,通过改进遗传算法对Elman神经网络的权值和阈值进行优化,将优化后的Elman神经网络用于齿轮箱故障诊断。仿真结果表明,该故障诊断模型加快了网络训练速度,提高了齿轮箱故障诊断的准确度和精度。
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为能够根据断路器状态监测数据准确诊断断路器故障,提出了一种基于改进动态时间规整算法的故障诊断方法。该方法将Sakoe-Chiba窗与传统动态时间规整算法相结合,以分合闸线圈电流为分析对象,从中提取断路器分合闸机构中的潜在故障信息,为断路器状态检修提供依据。设计了断路器分合闸线圈电流采集电路,并通过实际电流信号采样分析验证了所提方法的有效性。
2016年08期 v.42;No.245 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 129K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 蒋志浩;于群;董骊;
为能够根据断路器状态监测数据准确诊断断路器故障,提出了一种基于改进动态时间规整算法的故障诊断方法。该方法将Sakoe-Chiba窗与传统动态时间规整算法相结合,以分合闸线圈电流为分析对象,从中提取断路器分合闸机构中的潜在故障信息,为断路器状态检修提供依据。设计了断路器分合闸线圈电流采集电路,并通过实际电流信号采样分析验证了所提方法的有效性。
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针对传统电网风险评估及可靠性分析主要集中在继电保护可靠性指标方面,而没有涉及继电保护装置运行中可靠性的变化和面临的实际风险等问题,提出了采用三参数Weibull分布对时变失效率进行估算的方法,建立了基于多重因素下的10状态Markov模型。通过Matlab仿真软件对电网运行与管理数据进行分析处理,得到时变失效率函数模型;结合软、硬件与管理等因素,采用PSS/E软件建立了基于Markov模型的继电保护装置全过程隐性风险的评估体系。实验结果表明,该体系对电网存在的隐患能早发现、早整改,提高了电网的管理水平,实现了电网的安全稳定运行。
2016年08期 v.42;No.245 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周培强;周孟然;谢颖;王萍萍;曹珍贯;罗倩;
针对传统电网风险评估及可靠性分析主要集中在继电保护可靠性指标方面,而没有涉及继电保护装置运行中可靠性的变化和面临的实际风险等问题,提出了采用三参数Weibull分布对时变失效率进行估算的方法,建立了基于多重因素下的10状态Markov模型。通过Matlab仿真软件对电网运行与管理数据进行分析处理,得到时变失效率函数模型;结合软、硬件与管理等因素,采用PSS/E软件建立了基于Markov模型的继电保护装置全过程隐性风险的评估体系。实验结果表明,该体系对电网存在的隐患能早发现、早整改,提高了电网的管理水平,实现了电网的安全稳定运行。
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针对传统的基于5次谐波的幅值比较选线法准确率低的问题,提出了基于5次谐波能量和LMElman的配电网单相故障选线方法。首先利用小波包对配电线路零序电流中的5次谐波进行3层分解和重构,求出第3层重构的小波系数的总能量;然后将归一化处理后的能量值作为Elman神经网络的输入,采用LM算法进行训练和测试。仿真结果表明,该方法能够准确地判断配电网的故障线路。
2016年08期 v.42;No.245 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 132K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孙其东;张开如;宋祥民;李丽明;马慧;王毅;
针对传统的基于5次谐波的幅值比较选线法准确率低的问题,提出了基于5次谐波能量和LMElman的配电网单相故障选线方法。首先利用小波包对配电线路零序电流中的5次谐波进行3层分解和重构,求出第3层重构的小波系数的总能量;然后将归一化处理后的能量值作为Elman神经网络的输入,采用LM算法进行训练和测试。仿真结果表明,该方法能够准确地判断配电网的故障线路。
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针对现有的UPS切换判别方法会导致误动作的问题,采用DSP技术设计了一种UPS快速切换判别方法。该方法采用软件锁相方式,根据DSP采集并处理得到的交流电压幅值和相位进行掉电检测和电压跌落检测,当检测值超过设定范围时进行UPS切换。实验结果表明,该方法能够快速、准确地判断出交流掉电和电压跌落,在1ms左右时间内实现UPS切换。
2016年08期 v.42;No.245 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 房绪鹏;李辉;庄见伟;陈志巧;
针对现有的UPS切换判别方法会导致误动作的问题,采用DSP技术设计了一种UPS快速切换判别方法。该方法采用软件锁相方式,根据DSP采集并处理得到的交流电压幅值和相位进行掉电检测和电压跌落检测,当检测值超过设定范围时进行UPS切换。实验结果表明,该方法能够快速、准确地判断出交流掉电和电压跌落,在1ms左右时间内实现UPS切换。
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由于传统i_d—i_q谐波检测法在电网电压不对称与畸变时锁相环测得相角与电网基波正序电压存在相位差,同时,在传统i_d—i_q谐波检测法中使用的低通滤波器性能会影响算法准确性与实时性,提出了一种改进的i_d—i_q谐波检测算法,即利用对称性较好的基波正序电流代替电网瞬时电压进行锁相,从而消除测得电网相角的相位差,并利用平均值理论实现低通滤波器功能,在降低算法延时的同时提高了算法的实时性和检测精度。Matlab/Simulink仿真结果证实了算法的正确性。
2016年08期 v.42;No.245 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 146K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周炤贤;陈永刚;
由于传统i_d—i_q谐波检测法在电网电压不对称与畸变时锁相环测得相角与电网基波正序电压存在相位差,同时,在传统i_d—i_q谐波检测法中使用的低通滤波器性能会影响算法准确性与实时性,提出了一种改进的i_d—i_q谐波检测算法,即利用对称性较好的基波正序电流代替电网瞬时电压进行锁相,从而消除测得电网相角的相位差,并利用平均值理论实现低通滤波器功能,在降低算法延时的同时提高了算法的实时性和检测精度。Matlab/Simulink仿真结果证实了算法的正确性。
2016年08期 v.42;No.245 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 146K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]