摘要：针对煤矿井下空间狭小,矿井机车等大型机械设备在煤炭运输过程中经常受到环境和自身状态影响而导致安全风险加大等问题,为实现对矿井机车运行状态及位置的监测,并对其安全状况进行综合评估,加快系统故障排查和处理速度,设计了基于PLC的监控与故障预警系统。在PLC的控制下系统实现温度、速度信号的采集和ZigBee无线网络传输,电压、电流数据的总线传输和运行、预警状态和数据显示,有效提高了矿井机车系统运行的安全性和工作效率。

摘要：针对现有井下机车防撞系统对于弯道、坡道、道岔等复杂地形没有相应的处理措施、易引起误报的问题,设计了一种矿井机车防撞预警系统。该系统利用二维扫描激光雷达实现了障碍物检测,雷达扫描角度为270°,识别距离大于60m;通过RFID技术实现了弯道等特殊地形的检测及机车实时定位,并可获取机车速度、方向、所在轨道等运行状态;通过Lora无线数据透传技术实现了与相邻机车间的信息交互。现场工业性试验结果表明,该系统能够实现机车准确定位,特殊巷道地形识别、障碍物/地形识别实时性好,可满足井下应用需求。

摘要：文章首先使用自然语言描述了矿井机车自主驾驶系统的结构和控制过程;然后基于时间自动机理论对自主驾驶中涉及的机车控制器、机车运行服务器以及其他车载设备、被控对象建模,从而得到自主驾驶的时间自动机网络模型;最后应用时间自动机模型验证工具UPPAAL对自主驾驶模型进行了仿真分析和验证。验证结果表明建立的模型满足系统的功能性需求和实时性需求,证明了系统设计的正确性。

摘要：矿产行业是关于国民经济发展的支柱行业,井下机车信息的实时获取和处理离不开无线通信的方式。针对于井下大巷的一维线性特征和井下机车的可安排调度特征,提出了面向矿井机车的干扰管理移动网络通信及调度策略。首先建立了井下移动网络调度模型,该模型为非线性规划模型,无法直接求解。随后通过理论推导发现机车通信信噪比和机车运行速度、机车数据发送功率之间的关系,以及轨旁AP的覆盖范围和同时可接入机车数量之间的关系,并基于此设计了可自修正的干扰管理移动网络通信及调度策略,使得机车总通过时间和轨旁AP的布置达到整体最优。仿真结果显示该通信调度策略优化效果较之不采用干扰管理的井下移动网络有较大改进,其改进率在30%~80%,且工作的时间越长,调度的车辆越多,总改进效果越好。

摘要：现有研究很少有直接适用于矿井机车的无线网络通信模型。针对矿井机车不断移动的特性,提出基于干扰管理的矿井机车动态功率调度方法。首先根据传统矿井机车通信过程,建立一种基于SIC的动态功率调度模型。为了使该模型可以在多项式时间内求解,提出SIC集合和最大SIC集合概念,并设计了一个求解所有最大SIC集合的算法,有效的降低求解问题的复杂度。仿真显示,该方法优化效果较之采用普通SIC方法改进率在20%~35%,相比于传统方法改进率在40%~50%。

摘要：针对现有矿井机车防撞系统易受干扰而测距不准确或成本高等问题,采用STC90C516RD＋单片机、TDC-GP1高精度计时芯片设计了一种基于激光测距的矿井机车防撞测距系统,介绍了系统测距原理及软、硬件设计方案;在20~100m范围内对该系统进行测距试验,所得原始测距误差在0.22m以内,在Matlab中经最小二乘法对数据进行线性拟和修正后误差降低到0.03m以内,符合机车运行时的测距要求。

摘要：井下机车运输和巷道设备运行状态是影响矿井生产效益的重要因素。根据巷道环境和机车监控需求,设计以CC2430和STM32为核心的井下机车运输监控系统。井下传感网络采用ZigBee和CAN总线,配置覆盖载运巷道的ZigBee终端、路由和协调节点,通过ZigBee无线通信和CAN报文在线传输监测数据。系统结构灵活、功耗较低,可实现井下机车运输和巷道设备运行状态的远程监视和在线调度管理。

摘要：提出了一种利用有源RFID电子标签实现矿井机车运行状态监测和定位的设计方案。有源微波RFID电子标签具有远距离非接触式读写能力,基于nRF24LE1和nRF24L01+2种射频芯片构建RFID标签识别系统,利用电子标签标识对象唯一性的特点,结合矿井巷道电子标签空间固定位置布设的条件,通过以SX1278射频芯片为核心的远程无线通信网络传输信息,实现对巷道有轨机车运行状态监测和实时定位,保障机车运行安全。该方案相比基于泄漏电缆和近距离无线通信传输信息,降低了建设和运行成本,可靠性、抗干扰性以及可用性都得到了全面提升。

摘要：根据工业监控系统故障诊断自身复杂性的特点,提出并设计了一种结合神经网络和模糊系统优点的新型5层结构的模糊神经网络故障诊断系统,并对该系统的结构、算法进行了详细的说明,最后在此基础上,将该故障诊断系统应用到一个具体的工业监控系统—"KJ15A矿井机车运输监控系统"上,取得了良好的诊断效果。