- 霍振龙;
针对现有矿井无线通信系统在上隅角等环境恶劣、数据传输速率要求不高的区域应用效果不理想的状况,通过分析LoRa技术特点,提出了将LoRa技术应用于矿井无线通信的方案,分析了其应用架构,并讨论了LoRa技术在煤矿井下的适用场景:工作面设备运行状态数据和环境参数无线传输,矿压监测系统多种传感器数据、工作面上隅角瓦斯监测传感器数据、采空区测温传感器数据等的无线传输,矿井机电设备监测数据无线传输。
2017年10期 v.43;No.259 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 106K] [下载次数：1076 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：96 ] |[阅读次数：96 ] - 张宇通;刘启蒙;蔡梦雅;赵晋;叶梅;张丹丹;
针对现有顶板稳定性评价方法存在准确性较差、可操作性不强等问题,提出将可拓学理论应用于煤层顶板稳定性分析中。针对潘谢外围3煤层顶板稳定性问题,以断裂分维值、硬岩比例系数、直接顶强度系数、统计厚度内岩层层数为评价指标,综合四分法和数理统计分析确定各评价指标的分级标准,结合灰色关联度法和可拓学物元模型对顶板稳定性做出了评价。评价结果表明,潘谢外围稳定区占较大面积,中等稳定区零星分布,不稳定区和极不稳定区分布于外围中部、F66断层和岩浆岩侵入区附近;南部顶板总体稳定性较好,北部和南部局部地区顶板稳定性较差,主要与岩浆侵蚀有关;自西北向东南,F66断层对附近煤层顶板稳定性影响逐渐减小。
2017年10期 v.43;No.259 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：85 ] - 原雅茹;谢斌红;潘理虎;张英俊;
针对传统的软件开发方法每次开发同类系统时,很少能复用之前累积的开发经验,造成大量的重复性劳动的问题,提出了软件产品线开发方法,并将该方法应用于煤矿安全监控系统软件的开发中。在对煤矿安全监控系统产品线分析的基础上,针对监控系统的共性和变性特征,探讨了各特征之间的关系,使用基于特征的可变性建模方法构建了煤矿安全监控领域可变性模型。该模型可对监控系统的可变性进行有效管理,同时在特征依赖规则的指导下,可快速完成具体的可定制监控系统的需求特征分析,为后续煤矿安全监控领域可复用框架的实现奠定了基础。
2017年10期 v.43;No.259 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K] [下载次数：56 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：98 ] - 霍羽;张毅;徐钊;高敏;
在分析煤矿井巷无线信号传播环境特点及多天线辐射特性的基础上,提出了融合巷道波导理论和自适应阵列天线相关技术的自适应多天线技术,介绍了煤矿井巷自适应多天线的基本组成和原理,并探讨了其需进一步研究的关键技术。煤矿井巷自适应多天线可根据信道传输特征有选择地控制导引波模的数量、类型和强度,从源头上改善井下无线通信覆盖状况,提高煤矿无线通信系统性能。
2017年10期 v.43;No.259 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 151K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：75 ]
- 孙继平;蒋恩松;
针对TOA方法对时间测量精度要求高,但现有矿井WiFi通信系统通信过程中时间测量分辨率低的问题,提出了一种对WiFi信号进行二次扩频以获得高时间分辨率的TOA测距方法。在WiFi移动站上集成多载波扩频调制部件,用以对测距的WiFi信号进行二次扩频;在WiFi基站集成多载波扩频解调部件,并利用FPGA设计的高速数字匹配滤波器扩频码捕获算法,在亚码片级上对WiFi移动站发出的测距信号进行捕获,进而得到高分辨率的信号传播时延。试验结果表明,该方法测距误差均值为1.92m,能够为WiFi通信系统进行TOA定位提供可靠的测距值。
2017年10期 v.43;No.259 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K] [下载次数：208 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：82 ] - 刘勇;崔洪庆;
针对现有煤层图像裂隙识别方法未较好地考虑裂隙的形态特征或未较好地获取裂隙的整体信息的问题,通过分析煤层图像及其不同灰度阈值下二值图中裂隙的形态特征,定义了煤层裂隙判定系数,并取二值图中区域的长度、宽度和长宽比作为形态参数;同时给出一种基于裂隙形态特征的煤层图像裂隙识别方法,在给定形态参数阈值条件下遍历一定范围内的灰度阈值,对所得煤层图像的二值图进行裂隙识别,并将所有识别的裂隙合并作为最终识别结果。最后通过实例验证了该方法的有效性,得出结论:通过遍历一定范围内的灰度阈值进行煤层图像裂隙识别,可最大程度地获取煤层图像的裂隙信息;合理选取裂隙判定系数中形态参数的阈值,可有效提高煤层图像裂隙识别的准确性。
2017年10期 v.43;No.259 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K] [下载次数：216 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：64 ] - 谭凯;郭清华;张远征;苟怡;
针对传统甲烷检测系统存在的易受环境影响、检测精度低、稳定性差等问题,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术和空分复用技术,设计了一种分布式多点激光甲烷检测系统。该系统采用波长1 653.7nm的分布式反馈半导体激光器作为光源;利用谐波检测法得到二次谐波和一次谐波信号幅值比来反演甲烷浓度;采用1分8光分束器,并结合参考气室实现多个测点甲烷浓度的实时检测。在实验室环境下对该系统进行了测试,结果表明该系统测量准确性高、稳定性好,可实现10km范围内测点的有效覆盖,在2.00%~85.0%甲烷浓度范围内,系统测量误差小于2%。
2017年10期 v.43;No.259 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 164K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：68 ] - 韩楠楠;程园新;刘晓文;赵端;王昕;
针对现有煤岩混合物煤含量判别方法存在测量时间长、误差大等问题,提出了一种基于相位差检测的煤岩混合物煤含量判别方法。通过实验得到了煤岩混合物煤含量与电容之间的关系,进而合理选取相位差检测电路各参数,通过数值模拟和电路仿真分析相位差和煤含量之间的关系。结果表明,相位差为正时,煤含量低于煤炭可开采的最低煤含量阈值,相位差为负时,煤含量高于煤炭可开采的最低煤含量阈值,通过检测相位差正负能准确地判断煤含量是否达到煤炭可开采的最低煤含量阈值要求。
2017年10期 v.43;No.259 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 137K] [下载次数：81 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：84 ] - 王帆;赵继云;
针对煤矿巷道支护支架液压缸位置高精度控制和节能的需求,基于负载敏感原理设计了一种巷道支护支架液压缸位置闭环控制系统。分析了系统工作原理,建立了系统数学模型,利用AMESim软件搭建了系统仿真模型。仿真结果表明:负载敏感变量泵输出压力能稳定自适应最高负载压力变化,从而达到节能的目的;液压缸实际位移能快速、平稳地跟踪给定位移,液压缸位置控制精度在0.6mm以内,满足煤矿巷道支护支架液压缸位置高精度控制需要。
2017年10期 v.43;No.259 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 133K] [下载次数：110 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：92 ] - 陈金国;刘春生;范剑红;张艳军;万丰;
为提高采煤机滚筒调高系统的动态特性及跟踪可靠性,通过分析滚筒调高系统工作原理及液压机构几何参数对应关系,建立了滚筒高度与液压缸行程数学模型;结合模糊自适应PID控制器,在Automation Studio软件环境下建立了电液比例换向阀控液压缸开环和闭环控制滚筒调高系统仿真模型,研究了空载和负载情况下系统的速度响应及位置跟踪特性,结果表明提出的滚筒调高系统响应速度快,对滚筒位置跟踪的吻合度较好,且闭环控制滚筒调高系统优于开环控制滚筒调高系统。
2017年10期 v.43;No.259 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K] [下载次数：271 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：66 ] - 张庆;王学文;谢嘉成;庞新宇;杨兆建;
针对现有采煤机定位与姿态调整方法准确性较差的问题,在地面有缓慢坡度变化的情况下,对基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整方法进行了研究。首先介绍了采煤机定位技术,即由捷联惯导系统获取采煤机运动参数信息,采用欧拉角法对数据进行处理,进而完成采煤机位姿解算及实时定位;然后以采煤机截割高度调整为例,介绍了基于捷联惯导系统的采煤机姿态调整方法,重点推导了采煤机在不同截割工况下,采煤机截割高度与机身倾角之间的关系式;最后采用采煤机模型进行采煤机定位与截割高度调整实验,结果表明基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整方法可有效提高采煤机的定位与姿态调整精度。
2017年10期 v.43;No.259 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 259K] [下载次数：244 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：77 ] - 赵东波;陆金桂;姚灵灵;王京涛;
针对现有液压支架寿命估算方法很少考虑液压支架使用过程中技术性能不断下降而导致误差较大的问题,提出了在役液压支架部件剩余寿命估算方法。通过引入表面系数、结构尺寸系数和焊缝影响系数等来修正材料疲劳曲线,获得部件疲劳曲线;再根据累积损伤理论、剩余损伤容量和应力谱,利用部件的疲劳曲线进行寿命估算;采用多级模糊评定方法对在役液压支架顶梁进行状态评估,使用总体状态系数对寿命估算结果进行折合计算,获得在役液压支架部件的剩余寿命。试验结果表明,该方法的估算误差为3.52%,精度较高。
2017年10期 v.43;No.259 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 128K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：71 ] - 李文峰;王晓辉;孙小业;
针对救援通信系统语音通话过程中回声干扰问题,基于采用归一化最小均方误差算法的自适应滤波器和语音检测模块,设计了一种自适应回声消除器,介绍了该自适应回声消除器的工作原理和设计方案。测试结果表明,该自适应回声消除器收敛速度快,可在1s内收敛到-30dB以下,基本消除音频信号回声。
2017年10期 v.43;No.259 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K] [下载次数：249 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：79 ]