煤矿井下宽带电力线载波装置的研究及应用

发布时间：2020-07-31 18:16

【摘要】：本文的课题来源于2012年度山东省第四批技术创新项目计划。该项目应用于淄博矿业集团许厂煤矿井下综采工作面监控。系统最终于2014年在许厂煤矿井下1335综采面投入运行。首先,介绍了宽带电力线载波通信的原理、使用环境、优缺点分析等。重点介绍了宽带电力线载波使用环境中信道噪声的特性。为了更好的理解电力线的特性,使用均匀传输线和二端口网络理论对其进行建模。在此模型基础上借助MATLAB编程分析了线路距离对传输高频电压信号的影响、线路末端负载阻抗对电压信号的影响。然后,介绍了系统使用的OFDM调制解调技术的一些关键技术,例如:数字采样信号的正交性、调制解调技术、采用循环前缀方法的保护间隔技术、峰均比统计特性和采用限幅滤波方式的抑制技术。并利用MATLAB进行仿真分析。最后,给出一款宽带电力线载波通信系统的设计方案。该系统是利用ARM Cortex-M3内核的STM32F107VCT6处理器作为控制核心。调制解调处理器采用了Intellon公司的INT5130芯片。针对电力线载波接收电路和放大电路给出了详细的分析过程。软件部分给出了软件处理流程图。实际系统实现了井下工作面视频信号的实时传输。系统克服了煤矿井下因设备移动对传统通信所带来的施工难、系统不稳定、维护难度大等缺点。对促进安全矿山的建设有重要的意义,具有一定的实用性和推广价值。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD65;TN913.6
【图文】：

软件界面

5.4 上位机软件配置(Software Configuration of Upper ComputerSoftware)5.4.1 软件安装系统监控点分两部分：一部分是煤矿井下移动变压器附近的监控点，另一分是煤矿地面办公室监控点；其中煤矿井下监控采用专用的防暴监控显示器四面分割现实。煤矿井上监控需要在电脑上安装相关软件并做好前期配置，除此外还可以使用 Internet 直接访问网络摄像仪的 IP 地址观看。专用监控显示器直插上网线开机运行即可看到监控视频，在网络连接无故障的情况下直接输入网摄像仪的 IP 地址也可直接调出监控画面。该软件除了可以观看工作面状况外还可以远程修改摄像头的 IP 地址、加密操作界面、随时将监控视频截取保存监控软件包括：(1)网络视频监控软件-4000 v2.03.00.0000.100819、(2)NVServer(v2.01.04)、(3)流媒体服务器(v2.0)。主要使用的是网络视频监控软件，果安装后不能顺利打开监控界面再将(2)、(3)安装完毕后重新运行(1)。安装、册完毕后界面如图 5-6 所示

侦测,设备,摄像头,摄像仪

硕士学位论文修改界面来修改摄像头的地址。选中需要选择的设备后单击右下侧“选择设备”。将所需要查看的设备一一添加后再将设备编号添加到信息通道。选中图 5-6 中的某一显示窗口，然后双击需要在该窗口显示的摄像头的名称即可预览该摄像仪的监控视频画面，依次类推选中下一个窗口和摄像头直至所有摄像仪打开。

实物,电缆,载波机

(c) (d)图 5-8 实验电缆实物图Figure 5-8 Photograph of experimental cable图 5-9 为系统中的各元件，5-9(a)为 660V/127V 变压器及阻波器，系统所应用的井下综采面的电压等级为 660V，127V 电压由 660V 经变压器得到。图 5-9(b)为系统中的一个载波机和防爆箱；图 5-9(c)为调试现场，现场有四个从载波机，每个从载波机配一个网络摄像仪，在线路始端有一个主载波机。

【参考文献】