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基于PLC的煤矿综掘面局部通风机智能监测系统设计
1
作者 李雄伟 《煤矿机械》 2026年第1期30-34,共5页
针对煤层构造复杂、截煤速度波动等因素引发的综掘面粉尘浓度波动、瓦斯及有害气体涌出不规则等难题,提出了一种适用于煤矿综掘面局部通风机的智能控制方案。通过径向基前馈神经网络动态预估需风量,结合模糊推理实时修正PID控制参数,精... 针对煤层构造复杂、截煤速度波动等因素引发的综掘面粉尘浓度波动、瓦斯及有害气体涌出不规则等难题,提出了一种适用于煤矿综掘面局部通风机的智能控制方案。通过径向基前馈神经网络动态预估需风量,结合模糊推理实时修正PID控制参数,精准匹配综掘面通风需求。硬件以S7-1500 PLC控制器为核心,构建Profinet高速总线和Modbus RTU点对点通信网络,实现通风机状态在线监测与闭环调控。软件采用模块化设计思路,集成有数据采集、模型计算、控制输出等基本功能,大幅缩短开发周期、降低设计难度。该方案有效规避了煤层构造对瓦斯涌出、有害气体释放等因素影响,可依据实时工况动态调整综掘面风量,既抑制粉尘扩散与瓦斯超限风险,又降低无效能耗,实现了对局部通风机的智能控制。 展开更多
关键词 局部通风机 智能控制 PLC 综掘面 神经网络
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基于改进YOLOv5s的煤矿地面无人值守变电站仪表检测算法研究
2
作者 李富强 《中国设备工程》 2026年第2期176-178,共3页
本研究对现有的检测模型存在的精度不足、检测速度慢的问题,提出一种基于YOLOv5s和注意力机制的融合检测算法。首先,利用K-means算法对采集到的数据集进行聚类,获得多组锚框;然后,对YOLOv5s网络结构进行改进,在其中融入CA注意力模块,让... 本研究对现有的检测模型存在的精度不足、检测速度慢的问题,提出一种基于YOLOv5s和注意力机制的融合检测算法。首先,利用K-means算法对采集到的数据集进行聚类,获得多组锚框;然后,对YOLOv5s网络结构进行改进,在其中融入CA注意力模块,让其能更准确定位所需检测目标,加快了识别过程中特征提取的速度;针对小型识别样本,利用Focal loss损失函数,提高网络的收敛速度与检测精度。最后,经过实验表明,改进后的YOLOv5s以原网络更小的参数量提高了精确度,同时,速度比原始网络更加快速,提高了巡检机器人仪表检测的效率。 展开更多
关键词 YOLOv5s 仪表检测 注意力机制 Focal loss
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基于改进变分模式分解的煤矿通风机振动信号特征提取 被引量:1
3
作者 陶珑 郭燕飞 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期131-137,共7页
煤矿通风机振动信号是一种非平稳多分量信号。传统的非平稳信号特征信号提取方法存在自适应性差、对通风机早期故障的微弱特征辨识能力有限等问题,基于广义变分模式分解的特征提取方法的信号处理速度难以满足通风机振动信号特征快速提... 煤矿通风机振动信号是一种非平稳多分量信号。传统的非平稳信号特征信号提取方法存在自适应性差、对通风机早期故障的微弱特征辨识能力有限等问题,基于广义变分模式分解的特征提取方法的信号处理速度难以满足通风机振动信号特征快速提取的要求。针对上述问题,提出了一种基于改进变分模式分解的煤矿通风机振动信号特征快速提取方法。在广义变分模式分解算法的基础上,采用乘子交替方向法迭代求解,将约束优化问题转换为无约束优化问题。应用改进变分模式分解算法对信号进行等效分解,得到匹配目标信号特征的等效滤波器,通过内积变换原理快速提取通风机振动信号特征分量。仿真和实验结果表明,改进变分模式分解算法对不同强度的特征分量提取效果均较好,准确性和抗噪性良好,处理通风机实测振动信号的耗时为0.008165 s,与广义变分模式分解算法相比,特征提取速度大幅提升。 展开更多
关键词 煤矿通风机 振动信号 非平稳信号特征提取 变分模式分解 等效滤波器 内积变换
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矿井主通风机智能控制系统设计及应用分析 被引量:1
4
作者 蒋廉斌 《机械管理开发》 2025年第9期255-258,共4页
针对矿用主通风机现用的直接启动方式与工频恒转速控制方式,存在电动机所需的启动电流大、产生的冲击大、能耗高等问题,基于矿井通风系统的基本结构,结合当前通风系统运行中现存的主要问题,应用PLC可编程控制器与变频器提出了一种煤矿... 针对矿用主通风机现用的直接启动方式与工频恒转速控制方式,存在电动机所需的启动电流大、产生的冲击大、能耗高等问题,基于矿井通风系统的基本结构,结合当前通风系统运行中现存的主要问题,应用PLC可编程控制器与变频器提出了一种煤矿主通风机变频智能调速控制方案,设计了该智能控制系统的总体架构、硬件部分及软件控制部分,并进行了应用测试。结果表明:应用该智能控制系统,可远程采集监控通风机运行工况,并进行风量的自适应调节,不仅能更好地满足矿井通风需求,而且能实现节能降耗,通风机控制精度高,启动电流冲击小,运行效率高,达到了较好的应用效果。 展开更多
关键词 通风机 变频器 PLC 智能控制系统 风量 自适应
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智能煤矿掘进工作面局部通风机变频控制方法及其应用研究 被引量:1
5
作者 高鹏 《自动化应用》 2025年第5期90-93,共4页
针对智能煤矿掘进工作面局部通风系统,设计了一种基于变频调速的智能控制方法。该方法采用模糊PID控制算法,通过实时监测瓦斯浓度、风速等参数,自动调节局部通风机的运行频率和风量。同时,设计了系统的硬件架构和软件程序,并在某煤矿进... 针对智能煤矿掘进工作面局部通风系统,设计了一种基于变频调速的智能控制方法。该方法采用模糊PID控制算法,通过实时监测瓦斯浓度、风速等参数,自动调节局部通风机的运行频率和风量。同时,设计了系统的硬件架构和软件程序,并在某煤矿进行了实地测试。结果表明,与传统定速运行模式相比,该系统可将平均瓦斯浓度降低23.5%,瓦斯超标次数减少80%,日均耗电量减少17.4%。系统具有良好的动态响应特性,可在5 s内对瓦斯浓度突变作出反应。研究成果为提高煤矿掘进工作面通风系统的安全性和能效提供了新的技术方案。 展开更多
关键词 智能煤矿 掘进工作面 局部通风机 变频控制
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基于变频技术的矿井局部通风机控制设计 被引量:1
6
作者 豆浩 汪洋 +2 位作者 臧燕杰 孙建国 杨彦龙 《煤矿机械》 2025年第6期22-25,共4页
针对煤矿井下通风系统中传统局部通风机控制方法存在能耗高、精度低、适应性差、通风效果差,不能满足矿井安全高效发展需求的问题,对传统通风机控制方式存在问题进行了深入分析,在此基础上提出了基于变频技术的局部通风机的控制方法及... 针对煤矿井下通风系统中传统局部通风机控制方法存在能耗高、精度低、适应性差、通风效果差,不能满足矿井安全高效发展需求的问题,对传统通风机控制方式存在问题进行了深入分析,在此基础上提出了基于变频技术的局部通风机的控制方法及通风策略。对变频控制技术原理、局部通风机控制方法及策略进行了详细阐述,并通过实际案例验证了该局部通风机控制方法和控制策略的可靠性和有效性,为矿井局部通风系统优化改造提供了技术参考。 展开更多
关键词 局部通风机 变频控制 通风策略 控制方法
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基于OFDM技术的蜂群无人机无线通信系统优化设计 被引量:1
7
作者 宋莉 《长江信息通信》 2025年第4期95-97,共3页
文章提出了一种基于OFDM技术的蜂群无人机无线通信系统的优化设计,针对无人机蜂群通信的高带宽、低时延和高可靠性需求,设计了分布式OFDM通信架构。研究重点包括信道建模、子载波分配与资源管理、自适应调制与编码技术、功率控制与干扰... 文章提出了一种基于OFDM技术的蜂群无人机无线通信系统的优化设计,针对无人机蜂群通信的高带宽、低时延和高可靠性需求,设计了分布式OFDM通信架构。研究重点包括信道建模、子载波分配与资源管理、自适应调制与编码技术、功率控制与干扰抑制、MI-MO技术结合。系统通过多径瑞利衰落模型建立信道模型,采用自适应子载波分配与AMC策略,提高频谱利用率。MIMO-OFDM系统通过空间复用和波束赋形技术,显著提升了系统容量与抗干扰性能。在仿真中,通过MATLAB和NIUSRP-2955平台验证优化方案的有效性。结果表明,在4×4 MIMO配置下,系统容量在高SNR条件下提升至200Mbps,误码率降低至10^(-6),满足无人机蜂群的高效通信需求,实现了对无线通信系统性能的优化。 展开更多
关键词 OFDM技术 蜂群无人机 无线通信系统
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基于PLC控制的自动风门程序设计 被引量:12
8
作者 邵昊 蒋曙光 +2 位作者 秦俊辉 吴征艳 王兰云 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第4期65-69,共5页
根据南洺河铁矿自动风门控制系统的要求,设计了PLC程序。该程序分为自动控制和手动控制两部分,使控制系统具有更好的适应性。在自动控制部分,不仅设计了可靠的服务程序,还设计了矿车传感器冗余检测程序、自检程序和故障处理程序,提高了... 根据南洺河铁矿自动风门控制系统的要求,设计了PLC程序。该程序分为自动控制和手动控制两部分,使控制系统具有更好的适应性。在自动控制部分,不仅设计了可靠的服务程序,还设计了矿车传感器冗余检测程序、自检程序和故障处理程序,提高了整个自动风门系统的抗干扰能力和可靠性。 展开更多
关键词 自动风门 控制系统 PLC 抗干扰 可靠性
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煤矿通风机变频控制系统的开发与应用 被引量:13
9
作者 孙传余 肖林京 +1 位作者 孙慧 王书平 《工矿自动化》 2009年第11期72-75,共4页
针对煤矿通风系统存在通风机利用率低、系统耗能大、自动化水平低等问题,提出了一种煤矿通风机变频调速改造方案,开发了一种变频控制系统,详细介绍了控制系统的组成、PLC控制系统及计算机控制的设计等。该控制系统采用性能可靠的Siemens... 针对煤矿通风系统存在通风机利用率低、系统耗能大、自动化水平低等问题,提出了一种煤矿通风机变频调速改造方案,开发了一种变频控制系统,详细介绍了控制系统的组成、PLC控制系统及计算机控制的设计等。该控制系统采用性能可靠的Siemens PLC为核心控制器,使用"高-低-高"的变频控制方案,节能效果显著。 展开更多
关键词 煤矿通风机 变频调速 变频控制 PLC DANFOSS变频器 组态软件 节能
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主通风机电动机绝缘状态监测及故障诊断方法研究 被引量:8
10
作者 毕小玉 田慕琴 +3 位作者 宋建成 吝伶艳 郑丽君 李传扬 《工矿自动化》 北大核心 2013年第9期31-36,共6页
分析了矿井主通风机电动机绝缘老化状态及绝缘故障产生原因和演变过程,介绍了一种矿井主通风机电动机绝缘状态在线监测及故障诊断系统;结合现有的故障数据库,针对绝缘状态故障诊断过程中信号的模糊性问题,提出了一种基于模糊理论与D-S... 分析了矿井主通风机电动机绝缘老化状态及绝缘故障产生原因和演变过程,介绍了一种矿井主通风机电动机绝缘状态在线监测及故障诊断系统;结合现有的故障数据库,针对绝缘状态故障诊断过程中信号的模糊性问题,提出了一种基于模糊理论与D-S证据理论的电动机绝缘故障诊断方法。该方法运用模糊理论求取故障信息的隶属度函数值,利用D-S证据理论组合规则进行信息融合与处理,根据相应的诊断判定准则,确定系统的绝缘故障类型。系统实例分析验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 矿井主通风机 绝缘状态 故障诊断 D-S证据理论 模糊理论
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矿井主通风机自动监控系统的设计 被引量:18
11
作者 王利华 王小松 魏广金 《工矿自动化》 2010年第12期95-99,共5页
为了保障主通风机安全、可靠、经济地运行,提出了一种基于S7-300 PLC的矿井主通风机自动监控系统的设计方案;给出了该系统的结构,详细介绍了该系统中PLC的硬件及软件结构、模拟量的检测实现及采用智能型PID调节器XMA5000对风机负压和流... 为了保障主通风机安全、可靠、经济地运行,提出了一种基于S7-300 PLC的矿井主通风机自动监控系统的设计方案;给出了该系统的结构,详细介绍了该系统中PLC的硬件及软件结构、模拟量的检测实现及采用智能型PID调节器XMA5000对风机负压和流量进行自动调节的方法。实际应用表明,该系统能够实现通风机的就地、集中、远方3种控制方式,提高了主通风机的自动化程度和运行可靠性。 展开更多
关键词 矿井主通风机 自动监控 S7-300 PLC XMA5000
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基于改进BP神经网络的矿用通风机故障诊断 被引量:15
12
作者 孙慧影 林中鹏 +1 位作者 黄灿 陈鹏 《工矿自动化》 北大核心 2017年第4期37-41,共5页
针对矿用通风机故障与征兆对应关系复杂的特点,提出一种用动态适应布谷鸟搜索算法优化BP神经网络并进行故障诊断的方法。利用动态适应布谷鸟搜索算法的全局搜索能力,求解神经网络的最优初始参数;然后对BP神经网络进行学习训练,得到最终... 针对矿用通风机故障与征兆对应关系复杂的特点,提出一种用动态适应布谷鸟搜索算法优化BP神经网络并进行故障诊断的方法。利用动态适应布谷鸟搜索算法的全局搜索能力,求解神经网络的最优初始参数;然后对BP神经网络进行学习训练,得到最终的故障诊断模型。实例分析结果表明,该方法能有效地进行矿用通风机故障诊断,且具有收敛速度快、精度高的特点,对测试样本的诊断准确率达到了92.5%。 展开更多
关键词 矿用通风机 故障诊断 动态适应布谷鸟搜索算法 BP神经网络
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矿井通风机远程监控系统设计 被引量:10
13
作者 王春 许雯娜 廖映华 《工矿自动化》 北大核心 2015年第12期58-61,共4页
针对传统矿井通风机监控系统布线难度大、拓展性差等问题,应用ZigBee无线通信技术设计了通风机远程监控系统。终端节点的传感器将检测信号通过ZigBee无线通信传送到协调器节点,再经过串口分别传送到PLC和监控中心进行处理。仿真结果表明... 针对传统矿井通风机监控系统布线难度大、拓展性差等问题,应用ZigBee无线通信技术设计了通风机远程监控系统。终端节点的传感器将检测信号通过ZigBee无线通信传送到协调器节点,再经过串口分别传送到PLC和监控中心进行处理。仿真结果表明,该系统实现了对通风机电流、电压、风速和风压的实时检测,避免了大量布线,且可靠性高、实时性好。 展开更多
关键词 矿井通风机 远程监控 PLC ZIGBEE 组态
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矿井局部通风机智能控制系统的设计 被引量:10
14
作者 傅周兴 郝帅 刘丽卓 《工矿自动化》 2009年第8期29-32,共4页
针对传统的矿井局部通风机变频控制系统仅随瓦斯浓度调节风量而存在的不足,文章提出了一种兼顾瓦斯浓度和煤尘浓度的矿井局部通风机智能控制系统的设计方案,介绍了基于模糊PID控制的瓦斯、煤尘浓度的模糊控制器的设计。通过对瓦斯浓度... 针对传统的矿井局部通风机变频控制系统仅随瓦斯浓度调节风量而存在的不足,文章提出了一种兼顾瓦斯浓度和煤尘浓度的矿井局部通风机智能控制系统的设计方案,介绍了基于模糊PID控制的瓦斯、煤尘浓度的模糊控制器的设计。通过对瓦斯浓度模糊控制器以及煤尘浓度模糊控制器的仿真可以看出,随着工作面瓦斯和煤尘浓度的不同,该智能控制系统会根据爆炸性气体的浓度变化,自动、连续、实时地对局部通风机进行调速。 展开更多
关键词 矿井 局部通风机 模糊PID控制器 变频调速 瓦斯浓度 煤尘浓度
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煤矿通风系统的优化实现 被引量:11
15
作者 邹孝付 马小平 +1 位作者 焦晓宇 乔建军 《工矿自动化》 北大核心 2012年第3期61-62,共2页
针对传统的煤矿通风系统在倒机过程中存在短暂停风的问题,提出了一种不停风倒机的煤矿通风系统优化方案。该方案在传统的煤矿通风系统的基础上,通过在两个风道上方各增加一个百叶窗式的平式对空风门来实现倒机过程中井下风量基本不变。... 针对传统的煤矿通风系统在倒机过程中存在短暂停风的问题,提出了一种不停风倒机的煤矿通风系统优化方案。该方案在传统的煤矿通风系统的基础上,通过在两个风道上方各增加一个百叶窗式的平式对空风门来实现倒机过程中井下风量基本不变。实际应用验证了该方案的可行性与实用性。 展开更多
关键词 煤矿通风系统 通风机 不停风倒机 平式对空风门 优化控制
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改进遗传算法优化的矿井局部通风机模糊PID控制器设计 被引量:26
16
作者 胡业林 邓想 郑晓亮 《工矿自动化》 北大核心 2021年第9期38-44,共7页
目前局部通风机控制主要采用传统PID控制器,控制器的参数固定且多依据经验选取,很难实现隶属度函数和模糊规则的最优组合,使得控制器难以满足局部通风机自适应的控制要求。针对该问题,设计了一种改进遗传算法优化的矿井局部通风机模糊PI... 目前局部通风机控制主要采用传统PID控制器,控制器的参数固定且多依据经验选取,很难实现隶属度函数和模糊规则的最优组合,使得控制器难以满足局部通风机自适应的控制要求。针对该问题,设计了一种改进遗传算法优化的矿井局部通风机模糊PID控制器。在改进遗传算法中引入欧氏距离提高种群的多样性,同时引入自适应交叉和变异概率来提高算法的收敛性。在编码过程中采用比例分数间接实现对隶属度函数的优化,使得改进遗传算法能够同时优化隶属度函数和模糊规则。将优化得到的隶属度函数和模糊规则导入模糊PID控制器中,控制器能够根据局部通风机的不同工作状态,通过变频器自适应调整局部通风机的风量,实现对局部通风机的动态调节。仿真结果表明,相较于传统模糊PID控制器,改进模糊PID控制器可基本实现无超调,且上升时间缩短了56.25%,稳定时间缩短了47.06%,能够更好地满足矿井局部通风机的控制要求。 展开更多
关键词 矿井局部通风机 风量控制 模糊PID控制器 遗传算法 隶属度函数 模糊规则
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泓格Ⅰ-7000系列模块在风机性能监测系统中的应用 被引量:10
17
作者 王启立 胡亚非 何敏 《工矿自动化》 北大核心 2005年第3期46-48,共3页
介绍了泓格Ⅰ7000系列模块在通风机性能监测系统中的应用情况。利用泓格Ⅰ7000 系列模块和各类传感器配合完成风机性能参数的数据采集,其优异质量保证了整个系统的安全、稳定运行。
关键词 通风机 监测系统 数据采集 I-7000模块
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基于CAN总线的煤矿掘进通风机远程智能控制器设计 被引量:7
18
作者 郭辉 赵德群 石宁 《工矿自动化》 2011年第8期8-11,共4页
针对目前煤矿掘进巷道通风机普遍存在效率低、有害气体信号远程传输时抗干扰能力不足的问题,设计了一种基于CAN总线的煤矿掘进通风机远程智能多变量模糊控制器。该控制器可采集煤矿掘进工作面的有害气体浓度信号,应用多变量模糊控制方... 针对目前煤矿掘进巷道通风机普遍存在效率低、有害气体信号远程传输时抗干扰能力不足的问题,设计了一种基于CAN总线的煤矿掘进通风机远程智能多变量模糊控制器。该控制器可采集煤矿掘进工作面的有害气体浓度信号,应用多变量模糊控制方法智能控制变频器的频率,调节通风机的风量,降低有害气体浓度,减小通风机的电能消耗,解决了掘进巷道有害气体信号远程传输中的抗干扰问题。 展开更多
关键词 掘进巷道 局部通风机 模糊控制器 智能控制器 变频调速 远程传输 抗干扰
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基于嵌入式系统的煤矿主通风机在线监测系统的设计 被引量:6
19
作者 刘伟伟 任子晖 +1 位作者 李宁 王巍 《工矿自动化》 2010年第5期85-87,共3页
目前,煤矿主通风机在线监测系统多采用"硬件基于工控机,软件基于组太"的方案,该方案的缺点是体积较大、成本较高、系统不稳定。针对该缺点,提出了一种以S3C2440为硬件平台和嵌入式Linux操作系统为软件平台的煤矿主通风机在线... 目前,煤矿主通风机在线监测系统多采用"硬件基于工控机,软件基于组太"的方案,该方案的缺点是体积较大、成本较高、系统不稳定。针对该缺点,提出了一种以S3C2440为硬件平台和嵌入式Linux操作系统为软件平台的煤矿主通风机在线监测系统的设计方案,并详细介绍了系统硬件组成和软件设计。该系统能够实时监测主通风机的风量、振动、电压和电流等参数,并可实现远程浏览本地数据的功能。 展开更多
关键词 矿井 主通风机 在线监测系统 S3C2440 LINUX
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基于S7-300 PLC的矿井通风机不停风自动倒机系统设计 被引量:8
20
作者 焦晓宇 马小平 邹孝付 《工矿自动化》 2011年第10期76-78,共3页
针对高瓦斯突出矿井进行主通风机倒机时,在短暂的停机时间内仍会出现瓦斯超限现象的问题,提出了一种基于S7-300 PLC的矿井通风机不停风自动倒机系统的设计方案。该系统采用增加对空旁路风门来启动备用通风机的方案,即在主通风机停止前... 针对高瓦斯突出矿井进行主通风机倒机时,在短暂的停机时间内仍会出现瓦斯超限现象的问题,提出了一种基于S7-300 PLC的矿井通风机不停风自动倒机系统的设计方案。该系统采用增加对空旁路风门来启动备用通风机的方案,即在主通风机停止前先启用备用通风机,通过主、副风门开度的配合,保证倒机系统风量的稳定。实际应用表明,该系统可有效保证不停风倒机过程的安全。 展开更多
关键词 矿井通风机 不停风倒机系统 对空旁路风门 风门开度 PLC MCGS
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