基于灰色系统理论的煤矿人因事故关键因素分析

通过对煤矿人因失误事故致因因素进行分析,统计出相关的关键影响因素,运用灰色系统关联理论,根据国家安监局近十年煤矿事故统计数据,对煤矿人因失误事故影响类型进行了分析。以煤矿事故发生起数和事故死亡人数作为参考指标,计算和分析行为失误致因、个人违章、组织管理失误等十项主要与煤矿人因事故相关的灰色关联度,进而推算出这些因素的灰色关联序,确定出导致煤矿人因失误事故的关键因素,最终得到煤矿人因事故与关键影响因素之间的定量化分析结果。采用灰色关联理论对煤矿人因失误影响因素进行分析,能够很好地说明人因失误与各关键影响因素之间的权重关系,对煤矿人因事故主致因机理有更加深刻的理解,为煤矿事故的预防和控制提供重要的参考依据。

双分数槽潜油永磁电机磁热耦合分析

针对潜油永磁电机温度过高导致定子绝缘层脱落和转子永磁体受热产生不可逆退磁问题,在定子外径不增大的情况下,提出一种特定空间角度的双分数槽集中绕组结构。首先,根据特殊的绕组结构利用有限元法对该电机模型不同时刻的磁势进行求解分析。其次,在二维瞬态场中分别得到电机空载和额定负载工况下的电磁特性。最后,利用电磁场和温度场结合的多场耦合法求解电机定子、转子、永磁体和线圈的温升。结果表明,在不改变定子外径的情况下双分数槽集中绕组结构能够有效降低电机整体温度,其中永磁体温升下降8.74%,线圈温升下降36.4%,证明了此结构设计的合理性。

煤矿6kV动力电缆绝缘在线监测系统研究

针对煤矿井下6 k V供电系统电缆离线检测的不足,设计了一种电力电缆在线监测系统,并进行了实验验证。在供电系统中注入低频电压作为系统的激励信号,运用设计的监测单元对分支电缆的低频电压和低频电流信号进行调理和精确测量,采用高性能信号处理器结合矢量方程和全波傅里叶算法,计算出所有电缆分支的对地绝缘电阻值。同时运用CAN总线建立监控系统实现了电缆线路的故障选线。实验结果表明,监测系统有效的解决了线路电抗和互感器电抗参数以及不平衡电流对测量精度的影响,可以实时监测所有电缆分支的对地绝缘电阻值,测量误差在3%以内。

基于MIMU的输电线路运动监测技术

在分析当前输电线运动监测技术优缺点的基础上,提出一种基于MIMU的输电线路运动监测技术。采集MIMU时间序列信号建立ARMA模型,对比力和角速度信号进行Kalman滤波处理;由于平动和转动的幅值是由比力和角速度积分所得,以各轴比力平方和与角速度平方作为衡量输电线平动和转动幅度的标准,并对数据进行分段,通过计算数据段间的欧式相似度衡量数据的变异程度来评估输电线平动和转动的幅度及变化趋势,对测得加速度和角速度做FFT变换得出运动频率。为验证运动监测技术,设计转台摇摆模拟输电线3种不同幅值运动,将数据进行上述算法处理,结果表明,估计出的平动和转动幅度趋势和幅值变化相同,且精确识别施加的频率为2Hz。实验室条件下,搭建的模拟系统正常工作。

基于多个测量点的高压输电线路故障定位新方法

详细的分析了常规行波故障定位法,在此基础上提出了一种基于多个测量点的高压输电线路故障定位新方法。该法就是采集多个测量点的电流行波信号,运用小波变换对其进行检测分析,找出行波第1个波头到达各个测点的时刻值,根据三点数据选择的方法初步定位故障点位于哪两个检测点之间;然后,采用离故障点最近的3个测量点信号根据三点测距方法进行计算,求出故障点的精确位置。仿真结果表明,该法具有的较高的故障定位精度。

一种改进的快速SURF算法

SUR算法是一种鲁棒性较好的特征提取算法,被广泛应用在图像处理和机器视觉上。但是,经典的SURF(SpeededUp Robust Features)算法积分图像(Integral Image)过程占用内存大而耗时多。为此,从积分图像处理方面对经典的SURF算法进行了改进,提出了只占用一个图像空间的快速积分图像算法。实验验证表明,该算法能够达到占用内存小且耗时少的预期效果。

一类非线性切换系统的自适应神经动态面控制

针对一类严格反馈型不确定非线性切换系统,提出了一种鲁棒自适应神经动态面跟踪控制方案.该方案在基于共同Lyapunov函数的后推法设计中引入动态面控制(dynamic surface control,DSC)技术,利用径向基神经网络逼近构造的未知共同上界函数,并将滤波器输出导数取代传统中间变量作为神经网络输入,降低了网络输入维度;同时利用Young’s不等式技术有效减少了神经网络控制器的可调参数数目.此外,理论证明了该控制方案可以保证在任意切换下闭环系统所有信号半全局一致终结有界,且跟踪误差在有限时间收敛到零的小邻域内.实验结果表明了所提方法达到了很好的跟踪性能.

WiFi辅助的行人航位推算算法

行人航位推算(PDR)中,惯性传感器误差不断积累,提出一种基于Wi Fi辅助的位置矫正方法。当行人行至信号强度大于一定阈值的无线接入点(AP)时,将当前位置重置为此AP的位置坐标。针对当前PDR算法中步长估算精度低及普适性差等问题,提出了一种Wi Fi辅助的频率—步长模型动态调整方法。当Wi Fi信号强度低于设定阈值时,对合加速度进行快速傅立叶变换(FFT)变换得出实时频率,采用频率—步长模型估计步长;当Wi Fi信号强度连续两次达到设定阈值时,将频率估计步长和Wi Fi估计步长根据接收信号强度指示(RSSI)大小进行加权得出融合步长,以此为基准对频率—步长模型参数进行反馈调整,调整后的模型用于下一阶段的PDR。为验证所提方法,在电气楼设计相关实验,结果表明,位置矫正有效消除了惯性传感器的累积误差,模型参数调整后PDR误差降低20%以上。

一种改进的i_p-i_q无功电流检测方法研究

为了保证电力系统安全稳定运行,需要对电网无功电流进行补偿,因效果取决于无功电流检测的精确性和实时性,在三相电网电压不对称时,传统ip-iq检测法提取的无功电流存在相位差和延时问题,影响了无功补偿的效果。为提高检测精度,提出一种改进的ip-iq无功电流检测方法。改进方法通过对三相电源电压、电流的检测,并将信号延迟算法与幅值积分器相结合,提取被测电压、电流的正序基波分量,再经过简单的坐标变换即可得到无功电流。既避免了三相电网不对称时相位差的检测,又消除了低通滤波器产生的延时问题。采用MATLAB仿真软件进行了建模仿真。仿真结果表明,改进的ip-iq无功电流检测方法明显提高了检测精度和实时性。

基于ZigBee技术的仓库温度监测系统

通信及传感器技术的发展,加快了工业自动化前进的步伐。作为一种通信手段,无线技术具有广阔的应用前景。通过对ZigBee技术的分析和对CC2430芯片的研究,利用ZigBee技术设计温度监测系统的硬件电路,并写出系统软件流程,运用该系统对仓库温度进行监测,可以在节省大量人力财力的条件下,达到远程监测的目的。

基于470 MHz无线升级的公交车门控制系统

针对城市公交车门控制器软件升级繁琐的问题,设计了一种支持无线软件升级的新型车门控制器。该系统以STM32F4为开发平台,硬件部分设计了无刷直流电机控制电路、电机电流采样电路、电机过流保护电路、外部I/O过流保护电路以及基于Si1000的无线软件升级电路。软件部分主要由Bootloader程序和用户APP程序组成,即通过串口IAP功能对现有软件进行升级。上位机主要是实现对公交车门控制器软件无线升级并监测车门控制器运行的状态参数。实际使用表明,该系统可以实现对公交车门控制器软件的无线升级,可靠性高、安全性好。

盘式永磁涡流耦合器涡流研究

本文旨在研究盘式涡流耦合器涡流分布特点。采用解析法得到了涡流密度的函数表达式;利用三维有限元法分别计算正常工作状态和起动状态下涡流径向分量和周向分量沿径向和周向分布的三维图形并总结涡流沿周向、径向、轴向的分布特点。根据涡流密度的函数表达式着重分析了导体盘材料、气隙长度和转差率三个重要因素对涡流的影响。通过对盘式永磁涡流耦合器涡流特点的把握,合理的解释了轴向磁力随转差率变化的规律。

半圆拱形巷道中电磁波传播的等效分析方法

针对半圆拱形巷道中电磁波的衰减率无法通过经典波导模型理论得到精确解。采用等效分析方法,利用矩形巷道最低衰减模式等效半圆拱形巷道中的最低衰减模式,可以近似分析半圆拱形巷道中电磁波衰减率的情况。等效结果表明,对于较大尺寸的半圆拱形巷道,使用等面积等形状因子的矩形巷道等效效果最好,在900-1000MHz频段与计算衰减率的误差率很小,频率越大,效果越明显;对于较小尺寸的半圆拱形巷道,使用等面积等形状因子和等面积定形状因子k=1.7的矩形巷道等效效果较好,在900-1000MHz频段与计算衰减率的误差率很小。研究证明这种等效方法是可行的。

多方位分组式WiFi室内定位算法

WiFi信号的多径传播受到室内环境很强的制约性,障碍物的遮挡和阻隔造成部分接入点(AP)的信号传输发生折射和衍射使得信号强度减弱,基于接收信号强度指示(RSSI)测距时易产生和真实距离很大的测量误差。与其他的室内定位技术相比,RSSI测距的WiFi室内定位技术在定位精度、功耗和成本方面具有很大的优势。本文提出一种新的定位算法,将多方位RSSI测距进行分组定位的方法与加权质心算法相结合,用多方位测距减小障碍物的遮挡和阻隔引起的测量误差。室内定位精度提升了近40%。

煤矿供电系统动态无功补偿技术对比研究

根据煤矿供电系统的特点,介绍了几种适合煤矿供电系统的动态无功补偿技术方案,并对各种方案进行了对比分析,从中选择了一种经济效益和控制方式较好的静止型动态无功补偿装置(SVC)进行了实例分析,证明了该方案具有很好的应用价值。

基于改进矢量法的高精度阻抗测量仪

为进行阻抗集总参数的快速准确测量,对传统的矢量法进行改进,将矢量法和复数方程相结合,先由矢量法计算出阻抗的实部和虚部,然后将实部和虚部代入矢量方程计算出电阻R、电感L和电容C。硬件方面使用16位A/D转化芯片ADS8365进行同步采样,32位浮点DSP处理器TMS320F28335进行FFT运算。矢量方程离线计算,改进后的算法简洁高效。试验表明装置在低频信号下对电阻R和电感L的测量误差在2%以内,在高频信号下,对电容C的测量误差在5%以内。为建立分布式测量系统的需要,测量仪设计了CAN总线接口电路,可以方便地挂接在CANBUS上,增强了装置的扩展性能。

神经自适应动态面控制与仿真

针对一类严格反馈不确定非线性系统,提出了一种神经自适应动态面控制器的设计方案。该方案改进了动态面的虚拟输入和真实输入以减小DSC的保守性,并将不确定分解为线性参数部分和非线性参数部分,两部分分别辨识。用一个BP神经网络逼近系统中所有的非线性参数部分,所需辨识的参数较少。通过合理选取设计常数,可保证所有信号最终一致有界且跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内。

基于单片机的矿井提升机语音报警系统设计

介绍了一种基于单片机的矿井提升机语音报警系统,论述了矿井提升机语音报警系统的工作原理与构成,硬件系统部分给出了控制核心单片机,语音存储与管理芯片以及功率放大芯片的选型与电路搭建,绘出了单片机AT89S52与语音芯片ISD17240的SPI通讯连接的部分电路图,详述了ISD17240语音芯片的SPI通讯规则。软件部分阐述了单片机采集报警信号的软件工作逻辑与流程图,单片机与语音芯片ISD17240实现SPI通讯的关键工作时序。

基于Web的煤矿视频监控系统的设计与实现

设计与实现一个基于Web的煤矿视频监控系统,介绍了该系统的结构模型以及主要功能模块和关键技术。重点对基于单/组播混合传输的网络层QoS控制策略进行了分析,讨论了拥塞控制和差错控制的算法思想,并给出了一种单速率组播拥塞控制算法的优化方法。

双重背景感知相关滤波算法

针对传统的判别式核相关滤波器在相似背景下导致跟踪失败的问题,提出了一种双重背景感知相关滤波算法。该算法依据背景感知相关滤波算法对目标及背景信息进行建模;并在此基础上,通过提取目标周围背景信息作为负样本,将其加入到跟踪器的学习中去,从而对背景信息进行抑制,增大目标与背景的区分性,进一步提高算法对目标检测的准确性。在OTB100公开视频序列上与6种当前主流跟踪算法进行对比实验,所提算法的跟踪精度和成功率分别为84.2%和63.4%,相比于其它算法表现出了较好的准确性。所提算法能够很好的应对复杂环境下的跟踪任务,具有较高的鲁棒性。