ZigBee组网在矿井突水应用中的网络性能分析

针对Zig Bee组网在矿井突水应用中数据传输的可靠性问题,采用主控制器STM32F107RB、射频无线收发器CC2540和传感器模块共同集成了数据采集模块,采集到的数据信号经过协调器和路由器模块传送至上位机。由测试结果可知:丢包率随着接收信号的强度指示(RSSI)值增大而减小。利用自适应功率调节算法,在保持丢包率为1%左右的前提下,调整节点发射功率,从而使节点数据传输可靠且能耗最低。     

基于多因子融合的维修性验证试验故障样本分配方法研究

针对维修性验证试验中样本分配结果不理想,导致维修性验证试验结论置信度低的问题,提出了基于多因子融合的维修性验证试验样本分配方法;首先,通过对故障样本分配影响因素的分析,定义了故障样本分配影响因子集,提出了基于多因子融合的故障样本分配算法;然后,分别确定了各影响因子的影响系数,并采用模糊层次分析法获得了各影响因子的影响权值;最后,以某型装备子系统为例进行实例验证,并同基于故障率的分层抽样样本分配方法进行对比分析,结果表明该方法得到的样本分配结果结构更加科学,提高了试验结论的置信度,具有良好的工程应用价值。     

基于LIF技术的煤矿水源识别系统应用

本文主要叙述LIF(激光诱导荧光光谱分析)技术的基本原理以及在水源识别中的应用,重点分析LIF技术的系统构成和主要模块的选择设计。通过该系统对某矿的送检水样和标准水样进行荧光实验,得到水样的荧光光谱图。传统的水源识别主要依据水中代表离子的离子浓度进行分析,但是从荧光光谱分析水中代表离子的离子浓度难度较大。本文提出一种较为简单且实用的方法由荧光光谱进行水源的精确识别,即使用相应分析软件分别测量未知水样与标准水样的欧氏距离,得出未知水样的精确分类。对未知水样的水源识别验证了该系统的可行性,解决了当前煤矿无法对突水情况进行实时在线监测的难题,对于煤矿的安全生产具有重要意义。     

极性相关与LMS算法的流速测量系统研究

为了解决恶劣环境中噪声等因素对流速测量系统的影响,提出了两种抗噪算法。首先概述了流体流速测量的基本原理,分析了极性相关算法的结构、电路实现、以及峰点位置确定,然后介绍了最小均方算法(LMS)在流速测量中的应用,并对两种算法进行了实验仿真。根据两者的蒙特卡洛法仿真实验可以看出,在无噪及-20d BW噪声条件下,两种算法皆可进行精确的流速测量,且峰点位置清晰。但在噪声功率增强达到-15d BW时,两者的实验仿真出现较大偏差。基于LMS算法仿真得出的测量速度依旧能良好的反应蒙特卡洛法设定速度,但是基于极性算法仿真得出的测量速度已经不能良好的反应蒙特卡洛法设定速度。在噪声功率达到-10d BW时,基于LMS算法仿真得出的数据依旧良好,此时基于极性算法仿真得出的数据已经完全失真。实验结果表明,在有噪环境中时,极性相关算法的测量精确度降低,而LMS算法因为能根据外界因素自动调节自身参数,仍然可以进行精确的流速测量。     

炮塔拆装台架变径设计与目标交互优化

为解决现役各种自行火炮炮塔拆装台架通用性差、种类冗杂的问题,通过分析其尺寸需求,设计了一种变径炮塔拆装台架,为实现拆装台架的轻量化设计并提高台架刚强度,提出了拓扑优化和尺寸优化相结合的目标交互优化设计方法.首先,以台架最易发生破坏的托盘质量最小为优化目标,最大许用位移、许用应力为约束条件,单元密度为设计变量,对托盘进行拓扑优化;然后,对拓扑优化结果进行规整,以提高刚强度为优化目标,质量不增加为约束条件,重要尺寸参数为设计变量,对托盘进行尺寸优化.结果表明,优化后托盘质量由1 421 kg减为1 032 kg,结构刚强度均有较大幅度提高,并通过工装试验验证了优化结果的有效性.      

基于DSP的极性相关算法流速测量系统研究

为了精确测量各种恶劣环境下的矿井突水流速,提出了一种基于DSP的极性相关算法流速测量系统。介绍了流速测量的基本原理,根据极性相关算法设计了硬件电路,并进行现场实验,对利用两种不同测速原理测量得到的数据经行比较分析,得出基于DSP的极性相关算法流速测量系统,能够精确地进行流速测量,且精度较高。     

基于极性相关算法的流速测量系统研究

流速测量作为水灾预警的重要组成部分意义重大,但是常规测速仪器精度较差,因此提出了一种极性相关算法进行流速测量。本文概述了相关法在流体流速测量中的基本原理,进行了相关法的算法介绍,在此基础上提出了改进型算法——极性相关算法。此后进行了极性相关法的算法分析,电路实现。根据蒙特卡洛(Monte Carlo)法进行的仿真实验表明,极性相关算法在峰点位置确定上可以代替普通相关算法,而且由于其算法的特殊性,因而具有较好的抗干扰作用。在实验测量速度与蒙特卡洛法设定速度的比较中可以发现,在两采样传感器间距符合一定条件的情况下,测量速度与其相应的拟合曲线拟合度较好,测量速度能精确的反应相应的蒙特卡洛法设定速度,这也从实验上验证了此算法的可行性,可以进行精确的流速测量。