针对传统的采用三极管和稳压管进行保护的方案温漂大、保护不精确、批量生产时个体差异大等缺点,提出了一种采用电压基准AZ431和比较器LM339的低成本矿用本安电源电流电压保护电路的设计方案,详细分析了该电路的保护原理。该电路具有简单可靠,调试方便,利于生产等优点。试验表明,该电路能在故障解除后自动恢复,且恢复时间可调。

过压-过流保护和过流-过压保护是本安电源过压、过流保护次序的2种形式,为研究不同的保护次序形式对本安电源安全性能的影响,建立了本安电源火花放电等效模型,确定了影响保护次序选择的本质安全性能因素。在发生过压、过流或同时发生过压与过流3种情况下,分别比较研究了2种保护次序的保护电路的性能,研究结果表明,在本安电源的设计中,过压、过流保护次序的选择并不是随机任意的,而是有原则可循的:过压保护电路的类型决定了本安电源过压、过流保护次序的选择,在设计中,首先要判断过压保护电路的类型,如果过压保护电路的类型是短路型,本安电源保护电路应设计成过流-过压的保护次序,否则应设计成过压-过流保护次序,过压-过流保护次序的保护电路截止关断时间更短,其保护效果更好,本安电源的安全性能更高。

针对煤矿井下易燃、易爆的特殊环境和传感器设备静电和群脉冲等EMC干扰问题,设计了一种恒/截流输出保护电路,电路具有软启动、恒/截流输出和自恢复的功能。详细介绍保护电路设计方案、软启动、恒流输出、截流输出和自恢复的电路设计。通过试验和现有传感器设备电源模块使用来看,设计的保护电路与现有本安电源保护电路相比,保护电路具有软启动保护,抗干扰和抗负载冲击的能力强,故障解除后,能够自动恢复,无需增加另外的恢复电路,电路采用基本的器件,反应时间快,稳定性好。

针对传统截流型保护电路截流值小、抗负载冲击能力差、过流故障解除后需增加恢复电路或手动电路等问题,设计了一种用于本质安全电源的新型截流型保护电路。该电路采用双重并联控制结构,提高了电路可靠性;在负载过流时能够迅速截流,故障解除后可快速投入,且投入点可调节;具有微功耗电路,降低了轻载或空载时的电源损耗。实验结果表明,该电路能够在过流故障解除后自动恢复,负载效应低,带载能力较强。

针对常用的信息化水平评价方法采用专家打分方式确定指标权重而导致评价主观性过强的问题,提出一种基于熵权法与灰色关联度法的煤矿企业信息化水平评价方法。该方法根据煤矿企业的特点以及信息化对煤矿企业的作用,将煤矿企业信息化评价指标体系划分为5个一级指标和19个二级指标;采用熵权法确定指标权重大小,并采用灰色关联度法计算评价对象与参考数列的关联度,根据关联度大小确定信息化水平等级。运用该方法对某煤矿信息化水平进行评价,结果表明,该方法能客观、准确地反映煤矿企业信息化水平的实际情况。

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针对矿井灾害事故后的人员疏散和实施救援等问题,建立矿井巷道网络模型,给出一种在三维空间中进行搜索的启发式函数设计思路。根据该思路进行数据结构设计,以改进A*算法,并利用模糊逻辑的数据融合技术得到巷道的综合权值,将综合权值与改进的A*算法相结合,完成对矿井灾害应急救援最短时间的路径求取,加快了系统运算速度,提高了救援效率。

针对现有电动机因耗电量较大、效率较低引起的能源浪费和环境污染等问题,研制了矿用隔爆型高压高效三相异步电动机。详解介绍了电动机的研制目标、定转子槽数配合的选取、定转子冲片尺寸的确定、电磁计算过程中主要参数设计、结构设计等。样机试验结果表明,所研制的电动机效率试验值全部超过了GB 30254—2013《高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级》中的1级能效等级要求,同时满足低噪声、低振动的设计要求。

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