摘要：针对目前煤矿井下各种CAN总线设备在安装调试与日常维护过程中,缺少与之配套的井下便携式CAN总线分析设备,来快速定位CAN总线网络故障节点、干扰排除以及可靠性测试的问题;研究设计了一种基于CAN总线分析理论的便携式煤矿井下CAN总线分析仪,分析仪以ARM主控器STM32F429为核心,实现对CAN总线波特率的自识别、总线质量分析与故障诊断、报文解析显示与存储等功能。测试结果表明:分析仪能准确分析总线通信质量,识别总线故障,对快速排查及解决总线故障,提升总线网络的合理性与可靠性具有重要的现实意义。

摘要：目前矿用设备开停传感器在安装使用时,需通过人工手动调整机械电位器来调节传感器的灵敏度,存在调整过程复杂、调整周期长等问题,且调整时需要传感器带电开盖作业,对煤矿生产造成安全隐患。针对这些问题,该文提出了一种利用红外遥控和数字电位器进行灵敏度调节的设计方法,采用红外遥控调节灵敏度系数,通过单片机与数字电位器进行通信,连续调整数字电位器阻值,从而调整采样信号放大倍数,实现传感器灵敏度的非接触式调节。实践表明,应用该设计可以提高传感器灵敏度调节的准确度、灵活性和智能化程度,更适用于目前的安全监控系统改造和智慧矿山建设。

摘要：现有矿用设备开停传感器在使用过程中,易受相邻线缆磁场干扰或环境磁场影响而产生误报。针对此问题,本文提出了一种基于基准线圈辅助检测的矿用设备开停传感器设计方案。传感器由并列放置、方向垂直的两个线圈共同检测。通过基准线圈感应干扰信号磁场强度作为参考信号,检测线圈感应到的磁场信号与基准信号进行比较处理,实现对矿用机电设备启停状态的精确判断。

摘要：针对传统单特征量烟雾监测方法应用于煤矿环境易受干扰的问题,分析了新型多特征量烟雾检测技术在煤矿场景应用的优势与局限;提出使用双波长光电感烟技术进行煤矿火灾烟雾的监测,测试了该技术用于煤矿场景的表现与问题;通过设计针对性的数据处理算法并引入一氧化碳浓度辅助监测手段形成一种基于双波长光电感烟的多特征量煤矿火灾烟雾监测方法,设计试制了基于双波长感烟的多特征量煤矿火灾烟雾监测方法的技术样机并测试了其性能表现。经试验验证,该技术样机对煤矿环境煤尘、水汽、风流的抗干扰能力优于传统技术样机。

摘要：为了解决煤矿安全监控系统传感器现场升级困难问题,通过对比分析ISP技术与IAP技术,得出IAP技术更适合矿用传感器的在线升级;在此基础上建立了一种通过煤矿安全监控系统现有的传输网络进行传感器在线升级的方法,地面上位机将升级程序bin文件通过以太网传输至监控分站暂存,再由监控分站通过CAN总线发送到需要升级的矿用传感器进行升级;将传感器单片机flash合理划分为3个存储区域,利用IAP区的Bootloader程序实现跳转到APP1区或APP2区运行新程序,以达到矿用传感器的升级目的,同时设计了程序传输容错机制,从而保障矿用传感器在线升级的稳定性。

摘要：目前激光甲烷传感器在检测精度、工作稳定性、响应时间和功耗方面还有一定的提升空间。设计了基于激光气体检测技术的甲烷传感器。甲烷传感器采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)实现甲烷气体检测,选用DFB激光器作为甲烷传感器的光源。采用限幅滤波和二阶数字滤波相结合的软件数字滤波方法,在软件滤波和硬件滤波双重保障下,显著提高测量数据的准确性。通过温度补偿和压力补偿得到甲烷浓度的最终值。误差测试结果表明,传感器测试值与标气之间呈现很好的线性关系,表征传感器具有较高的测试准确度。功耗测试结果表明,最大供电距离可达6 km。响应时间测试结果表明,甲烷传感器响应时间小于15 s。

摘要：针对目前矿用传感器存在结构复杂多样、开发成本高及传感器升级维护困难等问题,通过深入调查研究矿用传感器结构、CAN通信原理、MD5算法以及基于STM32F103的应用编程(IAP)技术原理,提出了一种在线升级矿用传感器的设计方案。对4种典型矿用传感器进行400余次远程升级测试,结果表明:传感器在线升级平均耗时3 min左右,升级成功率在99%以上;在升级不成功的情况下,传感器能恢复正常运行。

摘要：在目前的煤矿顶板锚杆应力监测中,由于传感器整机功耗大,存在频繁更换电池的缺点。基于此问题,本文提出了一种基于无线扩频LoRa技术的低功耗锚杆应力传感器设计方案。传感器由锂离子蓄电池供电,并通过前向纠错编码技术与网关实现数据可靠传输。利用MCU降频、空闲模式切换的方式降低了整机功耗。从而解决了锚杆应力监测的现存问题。

摘要：为研究台风近地层风场的时空变化特征,积累台风期间沿海架空输电线路杆塔的现场风速资料,本文利用国产某扫描型测风激光雷达,开展了1604号强台风“妮妲”登陆期间的局地风场观测。根据雷达风廓线扫描与低仰角水平方位扫描数据反演与分析,验证了沿海输电线路台风观测采用测风激光雷达的适用性。研究结果表明:台风“妮妲”眼区经过观测点所形成的气压时间变化呈现典型的“U”形曲线形态。台风眼壁强风区经过观测点所形成的风速时间变化呈现较为典型的“双峰形”曲线形态。台风眼壁强风区与眼区的风速、风向、阵风系数等随高度的变化差异明显。风速廓线在300 m高度以上明显偏离指数律或对数律廓线形式;受地转效应影响,风向随高度增加出现一定幅度的向右偏转;阵风系数随高度增加、平均风速增大出现下降的趋势。通过分析低仰角水平方位扫描的雷达径向风速分布图能够解析地形对局地风场的影响,不同地形下的输电线路杆塔风速差异明显。

摘要：我国华南沿海地区是台风登陆高频区,台风灾害会给电网造成很大损失。目前,电网企业仍然缺乏有效的台风测量和预警手段。针对沿海强风地区输电线路的台风观测对提高线路防风抗灾能力十分必要,基于激光测风雷达、三维超声风速仪和表面应变计等多种测量手段研究了沿海地区输电线路层面台风的观测方法。通过对"莫兰蒂"台风的实测分析,验证了本方法的可操作性,并获得了"莫兰蒂"台风大量的实测数据。通过对实测数据的深入分析,得到了"莫兰蒂"台风风速风向和脉动特性的变化规律。