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基于单分类支持向量机的煤矿防爆电气设备振动故障自动检测 被引量：10
1
作者 郑铁华 王飞 +1 位作者 赵格兰 杜春晖 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期106-112,共7页
煤矿防爆电气设备在运行过程中产生的振动会损害其机械完整性,导致紧固件松动、零部件磨损,并改变设备的结构与振动模态,进而引发信号特征的复杂变化,使得正常振动频率与故障引发的新频率成分相互混淆,模糊了正常信号与故障信号之间的界... 煤矿防爆电气设备在运行过程中产生的振动会损害其机械完整性,导致紧固件松动、零部件磨损,并改变设备的结构与振动模态,进而引发信号特征的复杂变化,使得正常振动频率与故障引发的新频率成分相互混淆,模糊了正常信号与故障信号之间的界限,从而降低传统检测方法在故障检测中的准确性。针对上述问题,提出一种基于单分类支持向量机(OCSVM)的煤矿防爆电气设备振动故障自动检测方法。首先,构造设备的正常状态特征和振动故障状态特征,根据OCSVM的特性,将正常状态特征序列设定为OCSVM核函数的决策边界学习目标。考虑煤矿防爆电气设备振动故障信号呈现非线性和高维特征,选定多项式核作为OCSVM的核函数。然后,采用网格搜索和K−交叉验证相结合的方式对OCSVM进行参数调优,以使OCSVM达到更好的性能。最后,通过求取OCSVM目标函数的最优解,确定最优决策边界,以此实现煤矿防爆电气设备振动故障的自动检测。实验结果显示:①在迭代次数为20时,OCSVM算法算法可完成收敛,达到稳定。②基于OCSVM的电气设备信号划分实验中,借助多项式核函数能精准划分样本实现检测。③振动故障自动检测性能分析中,所提方法在各样本量下准确率均显著高于红外热成像技术检测方法、基于灰狼优化支持向量机模型检测方法,小样本量时准确率达98.25%且稳定性好。 展开更多
关键词 煤矿防爆电气设备 振动故障检测 单分类支持向量机 变分模态分解 熵矩阵
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浇封型“m”的设计
2
作者 杨茜 袁港 李家磊 《电气开关》 2025年第4期41-44,48,共5页
浇封型“m”保护的设备作为一种特殊的电气装置,其核心设计理念在于通过特定的技术手段,确保设备在潜在爆炸性环境中能够安全运行。以国家标准GB/T 3836.9-2021为依托,解析浇封型“m”的设计方法,对浇封型防爆电气设备设计进行探讨,特... 浇封型“m”保护的设备作为一种特殊的电气装置,其核心设计理念在于通过特定的技术手段,确保设备在潜在爆炸性环境中能够安全运行。以国家标准GB/T 3836.9-2021为依托,解析浇封型“m”的设计方法,对浇封型防爆电气设备设计进行探讨,特别关注浇封化合物、故障分析、可靠元件、热保护等方面,为产品的防爆设计提供理论指导。 展开更多
关键词 浇封型“m” 故障分析 可靠元件 热保护
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PSO-ELM算法的井下漏电故障选线方法
3
作者 胥良 何士刚 《黑龙江科技大学学报》 2025年第1期140-146,共7页
为了研究井下漏电故障选线多判据融合选线,提出粒子群算法优化极限学习机(ELM)的故障选线方法。利用Mablab/Simulink仿真软件搭建1140 V的井下供电系统模型,获取零序电流信号的无功、基波和暂态特征,经过故障测度函数计算得到故障测度... 为了研究井下漏电故障选线多判据融合选线,提出粒子群算法优化极限学习机(ELM)的故障选线方法。利用Mablab/Simulink仿真软件搭建1140 V的井下供电系统模型,获取零序电流信号的无功、基波和暂态特征,经过故障测度函数计算得到故障测度数据经粒子群算法优化后输入至ELM神经网络模型,通过训练输出选线结果。结果表明,文中漏电选线准确率高达98.33%。该方法判断精度高,速度快,可以满足井下漏电故障选线对可靠性与速动性的要求。 展开更多
关键词 漏电故障 粒子群算法 极限学习机 故障测度
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防爆电气设备在危险环境中的应用及安全设计优化
4
作者 郭皓 《电气开关》 2025年第4期108-110,共3页
随着工业生产的快速发展,危险环境中的电气设备安全问题日益受到重视。防爆电气设备作为保证危险环境安全运行的核心技术,其设计与应用直接影响系统的稳定性与安全性。针对防爆电气设备在危险环境中的应用展开研究,分析了其工作原理与... 随着工业生产的快速发展,危险环境中的电气设备安全问题日益受到重视。防爆电气设备作为保证危险环境安全运行的核心技术,其设计与应用直接影响系统的稳定性与安全性。针对防爆电气设备在危险环境中的应用展开研究,分析了其工作原理与应用场景,并探讨了设备选型、系统集成以及智能化监控等关键技术的优化设计策略,以期为相关领域提供理论支持与技术指导。 展开更多
关键词 防爆电气设备 危险环境 安全设计 智能化监控
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煤矿运输车用氢燃料电池的应用安全研究
5
作者 宋占松 《智能矿山》 2025年第5期67-70,共4页
为确保煤矿井下氢燃料电池运输车在甲烷煤尘爆炸性环境中应用的安全性,分析了氢燃料电池在封闭环境下的潜在风险,对比隔爆型、本安型等传统防爆方案的适用性,结合煤矿I类与IIC类爆炸环境的差异,提出基于特殊型防爆的综合解决方案,涵盖... 为确保煤矿井下氢燃料电池运输车在甲烷煤尘爆炸性环境中应用的安全性,分析了氢燃料电池在封闭环境下的潜在风险,对比隔爆型、本安型等传统防爆方案的适用性,结合煤矿I类与IIC类爆炸环境的差异,提出基于特殊型防爆的综合解决方案,涵盖外壳强化、密封防护、散热优化、冗余系统设计及实时监测等多维度技术措施,并强调功能安全设计、储氢材料优化与应急响应策略的重要性。 展开更多
关键词 隔爆型 煤矿运输车 甲烷煤尘爆炸 本安型
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浅谈矿用隔爆外壳加工存在的主要问题及注意事项
6
作者 李梅香 《电气防爆》 2025年第1期20-23,共4页
基于对隔爆外壳生产企业和生产过程的调查研究,分析了关键工序、加工工艺、加工方法、工艺装备、去应力、隔爆面保护六个方面存在的问题,并从人员、生产设备与工装、工艺过程及工位器具、检验与测试提出了相应的注意事项。
关键词 隔爆外壳 加工 主要问题 注意事项
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基于单因素方差分析的矿山电气设备使用性能分析
7
作者 雷程凯 《湖南有色金属》 2025年第4期21-24,66,共5页
文章以单因素方差分析对不同品牌的矿山电气设备的使用性能差异进行了分析,并以箱型图对各品牌设备的安全性、可靠性、舒适性等使用性能进行了优劣直观揭示和深入分析,根据矿山企业关注重点对矿山电气设备进行了优选采购。实例证明,单... 文章以单因素方差分析对不同品牌的矿山电气设备的使用性能差异进行了分析,并以箱型图对各品牌设备的安全性、可靠性、舒适性等使用性能进行了优劣直观揭示和深入分析,根据矿山企业关注重点对矿山电气设备进行了优选采购。实例证明,单因素方差分析是一种简便、高效且科学的优选决策方法,可以指导矿山电气设备采购等类似工作,为矿山电气设备优选采购提供了支持与依据。 展开更多
关键词 矿山 电气设备 方差分析
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基于声学传感技术的煤矿机电设备振动监测方法
8
作者 吕栋栋 朱明周 李志朝 《电声技术》 2025年第5期31-33,共3页
针对煤矿机电设备运行环境复杂、传统振动监测方法抗干扰能力不足的问题,提出一种基于声学传感技术的煤矿机电设备振动监测方法。通过声学信号采集、多维特征提取、智能分类,精准识别煤矿机电设备状态。实验结果表明,该方法在复杂环境... 针对煤矿机电设备运行环境复杂、传统振动监测方法抗干扰能力不足的问题,提出一种基于声学传感技术的煤矿机电设备振动监测方法。通过声学信号采集、多维特征提取、智能分类,精准识别煤矿机电设备状态。实验结果表明,该方法在复杂环境下的监测准确率和健壮性显著优于传统方法,为煤矿机电设备智能化监测提供技术支持。 展开更多
关键词 煤矿机电设备 振动监测 声学传感技术
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隔爆型设备对于特殊紧固件的要求
9
作者 白金伟 丁翰林 《电气开关》 2025年第4期105-107,共3页
以国家标准GB/T 3836.2-2021为依据,介绍了隔爆型设备所使用的特殊紧固件的要求,为隔爆型设备的紧固件选型提供参考。
关键词 隔爆型 特殊紧固件 性能等级
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矿用输出本质安全型电源瞬态能量抑制策略研究 被引量：2
10
作者 郭长娜 《煤矿安全》 北大核心 2025年第1期188-194,共7页
针对GB/T 3836.4—2021《爆炸性环境第4部分:本质安全型“i”保护的设备》中关于半导体急剧短路保护原理输出本质安全电源瞬态能量的要求,以典型的矿用“ib”类隔爆兼本安型电源及本安型电池电源为研究对象,明确了瞬态能量测试装置及瞬... 针对GB/T 3836.4—2021《爆炸性环境第4部分:本质安全型“i”保护的设备》中关于半导体急剧短路保护原理输出本质安全电源瞬态能量的要求,以典型的矿用“ib”类隔爆兼本安型电源及本安型电池电源为研究对象,明确了瞬态能量测试装置及瞬态能量计算方法;根据实验验证对比,分析了输出本质安全型电源瞬态能量实验失败的原因,验证了过压过流保护电路中保护时间、半导体芯片反应速度及短路瞬间电压、电流值等是影响瞬态能量的关键参数;并结合实际设计对其保护过程进行分析,排除了通过TVS管减小瞬态能量方法,研究了电感在电源过压过流保护电路前后对瞬态能量的影响,为矿用输出本质安全型电源设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 矿用输出本质安全型电源 急剧短路保护 瞬态能量抑制 保护时间 反应速度
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基于改进D-S证据理论与深度学习的矿用电缆缺陷识别研究
11
作者 孟强 舒珊 +3 位作者 秦晓梅 郭振振 孔宁宁 刘瑞国 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期181-188,共8页
准确识别局部放电缺陷模式在矿用电缆的缺陷评估中至关重要,煤矿供电环境复杂,矿用电缆缺陷识别也尤为重要。因此提出了一种融合改进D-S证据理论与深度学习的方法,构建基于Efficientnet-b0和Resnet-18的深度学习识别模型用于提取矿用高... 准确识别局部放电缺陷模式在矿用电缆的缺陷评估中至关重要,煤矿供电环境复杂,矿用电缆缺陷识别也尤为重要。因此提出了一种融合改进D-S证据理论与深度学习的方法,构建基于Efficientnet-b0和Resnet-18的深度学习识别模型用于提取矿用高压电缆局部放电信号的关键特征并进行初步分类,引入D-S证据理论对单一模型的识别结果进行融合。针对证据冲突的情况,引入基尼不纯度改进D-S理论中的权重分配,从而提高矿用电缆缺陷识别的准确率。现场试验表明,融合后的模型平均识别率为94.2%,双模型融合的各项性能均比单一模型有所提高,有效提高了矿用电缆缺陷识别的准确度,为煤矿配电网安全可靠运行提供保障。 展开更多
关键词 矿用电缆 局部放电 D-S证据理论 深度学习 模式识别 双模型融合
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碳纤维复合材料矿用低压变压器结构设计与静压模拟研究
12
作者 祖安 张红奎 +1 位作者 沈航 赵川 《煤矿机械》 2025年第11期133-136,共4页
防爆电气设备是煤矿井下生产中的重要设备,由于煤矿井下潮湿、高低温交替、存在易燃性气体,其安全性要求远高于其他设备。目前,防爆电气设备主要采用钢材做为外壳结构材料,虽能有效阻止内部发生爆炸而损坏,但其防爆外壳重量非常大,极大... 防爆电气设备是煤矿井下生产中的重要设备,由于煤矿井下潮湿、高低温交替、存在易燃性气体,其安全性要求远高于其他设备。目前,防爆电气设备主要采用钢材做为外壳结构材料,虽能有效阻止内部发生爆炸而损坏,但其防爆外壳重量非常大,极大限制了其在井下小空间内的移动能力和所需要电池供电设备的续航能力。为解决此问题,采用碳纤维复合材料做为防爆外壳材料并设计了矿用低压变压器,采用有限元法进行分析并优化结构方案,凭借相对于钢材高强、轻质、高模、耐腐蚀的优势,在重量大幅减轻的同时有很好的结构性能。 展开更多
关键词 防爆电气设备 低压变压器 有限元法 静压模拟
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采掘工作面用机载甲烷断电主机设计 被引量：1
13
作者 黄春 《煤矿机械》 2025年第2期7-10,共4页
设计了一种适用于采掘工作面的机载甲烷断电主机,介绍了其工作原理及整机软硬件设计方案,对相关功能进行了井下应用验证。现场应用表明,该设备具有CH4超限断电、浓度恢复自动解锁、设备故障手动解锁、状态实时上传等功能,可确保采掘工... 设计了一种适用于采掘工作面的机载甲烷断电主机,介绍了其工作原理及整机软硬件设计方案,对相关功能进行了井下应用验证。现场应用表明,该设备具有CH4超限断电、浓度恢复自动解锁、设备故障手动解锁、状态实时上传等功能,可确保采掘工作面瓦斯异常情况下采掘机械及时断电。 展开更多
关键词 采掘工作面 机载 超限断电 解锁
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煤矿井下随钻方位电磁波仪器防爆结构设计 被引量：1
14
作者 陈刚 《煤矿机械》 2025年第2期123-125,共3页
与石油行业仪器设计相比,煤矿井下仪器最大的区别是需要增加防爆设计。我国煤矿井下普遍含有高浓度瓦斯爆炸性气体,电气电子设备工作存在安全风险,必须对仪器工作电路和结构进行本安防爆设计,使之满足国家矿用产品标准。针对煤矿井下特... 与石油行业仪器设计相比,煤矿井下仪器最大的区别是需要增加防爆设计。我国煤矿井下普遍含有高浓度瓦斯爆炸性气体,电气电子设备工作存在安全风险,必须对仪器工作电路和结构进行本安防爆设计,使之满足国家矿用产品标准。针对煤矿井下特殊环境,机械结构设计部分有两方面需要重点考虑,分别对强度、性能方面的需求和仪器隔爆接合面的设计,将通过有限元仿真模拟受力分析及实验测试相结合的方法验证其可靠性,为开发适合煤矿井下随钻方位电磁波测井仪器提供参考。 展开更多
关键词 随钻方位电磁波 隔爆面 受力分析 螺纹参数
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矿用本质安全型广播系统设备内部供电电路设计
15
作者 邹德东 李承东 《煤矿安全》 北大核心 2025年第6期211-218,共8页
矿用本质安全型广播系统设备具有负载电流不均衡、功耗高的特点。针对设备启动冲击电流大、供电距离近、降压器件不可靠、抗电磁干扰能力差等问题,通过对本安电源保护机理的研究,对广播系统本安设备负载特性、电磁干扰等因素的分析,并... 矿用本质安全型广播系统设备具有负载电流不均衡、功耗高的特点。针对设备启动冲击电流大、供电距离近、降压器件不可靠、抗电磁干扰能力差等问题,通过对本安电源保护机理的研究,对广播系统本安设备负载特性、电磁干扰等因素的分析,并结合本质安全型保护设备的标准要求,设计了一款具有冲击电流线性抑制、工作电流均衡及电磁兼容功能的安全、可靠、稳定的矿用广播系统本质安全设备内部供电电路。详细介绍了电磁兼容单元、冲击电流抑制单元、负载均衡单元及降压单元的组成及工作原理,深入阐述了缓启动及重载电流均衡2项关键技术,其中重点介绍了冲击电流产生、影响、抑制方法及电路参数的计算。实际应用证明:设计的供电电路完全满足本质安全的要求以及设备稳定可靠工作的需要。 展开更多
关键词 本质安全 广播系统 电路设计 冲击电流 负载均衡 限压电路 电磁兼容
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基于MSC-ECA-Transformer的矿用皮带输送电机剩余寿命预测研究
16
作者 丁榕 邱成鹏 王帅 《金属矿山》 北大核心 2025年第8期150-157,共8页
矿用皮带输送电机剩余寿命预测是保障矿山安全生产的关键技术之一。针对现有预测模型在特征提取、时序依赖性建模及计算复杂度方面的不足,利用变频一体机上的多源传感器系统采集矿用皮带输送电机运行数据,并基于MSC-ECA-Transformer模... 矿用皮带输送电机剩余寿命预测是保障矿山安全生产的关键技术之一。针对现有预测模型在特征提取、时序依赖性建模及计算复杂度方面的不足,利用变频一体机上的多源传感器系统采集矿用皮带输送电机运行数据,并基于MSC-ECA-Transformer模型进行剩余寿命预测。该模型在Transformer主干网络中嵌入了多尺度因果膨胀卷积(MSC)和高效通道注意力(ECA)模块,通过MSC构建多级时序特征提取,解决传统自注意力机制对设备渐进式退化模式多尺度特征捕捉不足的问题。同时引入ECA模块实现特征通道的动态权重分配,增强故障敏感特征的显著性表达。试验表明,MSC-ECA-Transformer模型在预测精度和稳定性上表现优异,改进后模型的平均绝对误差(MAE)以及均方根误差(RMSE)分别为0.0851以及0.0918,与Transformer模型相比,分别降低34.0%及36.2%,为矿用电机剩余寿命预测提供了技术支撑。 展开更多
关键词 皮带运输机 电机 寿命预测 MSC-ECA-Transformer 多尺度因果膨胀卷积 时间序列
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矿用磷酸铁锂电池过充电热失控特性研究
17
作者 刘隽宁 郭爱军 许联航 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第10期236-241,共6页
随着锂离子电池在地下矿山的广泛应用,矿用电池安全问题日益突出。在不同过充电倍率(0.5 C、1 C、1.5 C)条件下对200 Ah的LiFePO_(4)/C电池单体以及电池模块进行过充电试验,研究了矿用大容量磷酸铁锂电池的热失控特性。结果表明:矿用磷... 随着锂离子电池在地下矿山的广泛应用,矿用电池安全问题日益突出。在不同过充电倍率(0.5 C、1 C、1.5 C)条件下对200 Ah的LiFePO_(4)/C电池单体以及电池模块进行过充电试验,研究了矿用大容量磷酸铁锂电池的热失控特性。结果表明:矿用磷酸铁锂电池的热失控行为分为壳体膨胀、缓慢烟气喷射、剧烈烟气喷射及后续自然降温等3个阶段;随过充电倍率增大,各阶段所需过充电电量逐渐减小;电池热失控后的温度最高可达400℃以上,且电池模块试验中的最高温度显著高于电池单体试验,高温将给地下矿山安全带来严峻挑战,需要进行相应的降温防护措施;电池模块中被过充电电池的热失控效应未引发相邻电池的热失控反应,矿用电池热失控连锁反应的临界条件还需进一步研究。 展开更多
关键词 地下矿山 矿用磷酸铁锂电池 热失控 过充电 高温防护
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爆炸性环境用本安电源过流保护短路瞬态能量抑制方法研究
18
作者 隆腾舞 宗乐文 +1 位作者 梁龙 费汉强 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第7期249-257,共9页
针对在爆炸性危险环境中,截流型本安电源在半导体开关元件切断过流主回路时,仍存在瞬态能量向负载传递的问题,提出在过流保护电路中增设瞬态抑制元件,降低短路电流上升速率从而抑制瞬态能量的方案。通过分析短路放电过程,建立短路放电... 针对在爆炸性危险环境中,截流型本安电源在半导体开关元件切断过流主回路时,仍存在瞬态能量向负载传递的问题,提出在过流保护电路中增设瞬态抑制元件,降低短路电流上升速率从而抑制瞬态能量的方案。通过分析短路放电过程,建立短路放电数学模型,并采用Multisim对不同电感值的保护电路进行仿真分析,得到电感参数与瞬态能量的非线性关系:增大电感可抑制瞬态电流幅值,但过量电感会延长保护响应时间,导致能量累积。基于短路放电模型,设计和制作了本安电源,试验结果表明,增加电感能有效抑制短路电流和瞬态能量,47μH电感可使短路电流降低至0.988 A,瞬态能量降低至1.17μJ,较无电感电路分别减少了87.3%和33.9%。结合并接续流二极管,瞬态电压峰值被限制在安全阈值内,为本安电源的瞬态抑制设计提供了理论与试验依据。 展开更多
关键词 本安电源 过流保护 瞬态能量抑制 截流型电路 电感储能
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爆炸性环境用电动机轴承火花放电的研究
19
作者 宋占松 《煤矿机械》 2025年第1期43-45,共3页
隔爆型电动机在工业生产中具有重要地位,然而轴承火花放电问题可能对其安全运行和性能产生重大影响。首先阐述了隔爆型电动机的工作原理及重要性;然后深入分析了轴承火花放电的产生机制,包括摩擦、电蚀等因素的作用;通过对实际案例的研... 隔爆型电动机在工业生产中具有重要地位,然而轴承火花放电问题可能对其安全运行和性能产生重大影响。首先阐述了隔爆型电动机的工作原理及重要性;然后深入分析了轴承火花放电的产生机制,包括摩擦、电蚀等因素的作用;通过对实际案例的研究和试验数据分析,探讨了轴承火花放电对电动机性能和可靠性的危害,如降低轴承寿命、增加故障风险等;进一步提出了预防和控制轴承火花放电的措施。 展开更多
关键词 隔爆型电动机 轴承 火花放电 爆炸环境
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煤矿声级传感器检测关键技术研究
20
作者 赵越 《煤矿机械》 2025年第8期109-111,共3页
随着煤矿安全生产需求的不断提高,声级传感器在矿井噪声监测中的应用显得尤为重要。围绕煤矿声级传感器检测的关键技术展开研究,详细分析了声级传感器的工作原理和声学基础。设计并构建了符合实验要求的测试系统,包括高精度参考声级计... 随着煤矿安全生产需求的不断提高,声级传感器在矿井噪声监测中的应用显得尤为重要。围绕煤矿声级传感器检测的关键技术展开研究,详细分析了声级传感器的工作原理和声学基础。设计并构建了符合实验要求的测试系统,包括高精度参考声级计、消声箱等硬件设备,并优化了测试流程。通过实验验证了该系统在误差分析等方面的可靠性,结果表明所研发的检测技术和装置能够满足相关技术标准要求。研究成果不仅为煤矿噪声监控提供了理论支持和实践方案,也为提升煤矿作业环境的安全性和智能化水平提供了重要技术保障。 展开更多
关键词 声级传感器 煤矿安全 噪声监测 实验设计 误差分析 技术优化
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