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CSTPCD 北大核心
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摘要:针对现有煤岩界面识别方法缺乏对煤岩层特性的研究、无法对数据进行较好解释的问题,结合基于探地雷达的煤岩界面探测模型,提出了一种煤岩界面探测数据解释方法,即采用一种改进的最大类间方差法,在二维灰度直方图下对探地雷达探测的煤岩图像进行阈值化分割,从而实现煤岩界面识别.通过仿真实验研究了探地雷达天线频率对可探测煤层厚度的影响,结果表明随着天线频率增大,理论可探测最大煤层厚度减小;采用LTD-2100型探地雷达,设置400 MHz天线频率进行现场测试,结果表明基于探地雷达的煤岩界面探测数据解释方法可提高煤岩界面识别准确性....
[期刊论文] 王昕 苗曙光 丁恩杰
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为了研究煤岩介质在太赫兹频段下的介电特性,采用太赫兹时域光谱技术对煤岩介质进行了测试.研究了基于平面煤层模型的煤岩介质吸收系数、折射率、复介电常数和复电导率等物理参数随频率变化的关系,认为在太赫兹频段,岩壁的反射特性、电磁波的勘探能力以及其在井下的传播特性将发生较大改变.结果表明:当样本厚度为3 mm时,煤岩太赫兹频谱的有效带宽分别为1.2 THz和1.4 THz.在有效带宽范围内,煤岩介质呈现出高衰减性,无明显吸收峰,其折射率、复介电常数、电导率实部和损耗角正切无较大变化.将上述数据与兆赫兹频段的煤岩电参数进行比较,岩的介电常数、煤岩的电导率和衰减系数发生了较大变化.运用德拜模型对实验数据进行验证和解释,在3阶德拜模型下,计算值可以很好的与理论值相吻合....
[期刊论文] 苗曙光 李淮江 刘晓文
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CSTPCD 北大核心
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摘要:考虑到井下应急救灾的需要,设计了一种基于压缩感知和无线传感器网络(WSNs)的矿井应急语音通信系统.根据语音信号的稀疏性,采用压缩感知的方法,对语音信号进行随机采样并传输,在Sink接收端,分别利用OMP算法和CoSaMP算法进行信号重构,对比仿真实验表明:CoSaMP重构效果较好.考虑到井下无线信号传输受限,进行了井下无线通信实验,表明在通信距离为20m情况下,可实时可靠地实现井下应急语音通信....
[期刊论文] 王勇 丁恩杰 苗曙光
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北大核心 AJ CA
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摘要:针对无线传感器网络中发射端较为复杂的散射体分布环境,本文提出了一种新型的发射端挖去空洞区域的几何信道模型,为了能够深入对模型的算法研究,推导电磁信号在接收端的概率密度函数,从而进一步推导由于接收端的移动特性而产生的多普勒功率谱分布,以及信道容量等等.将信道模型引入多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术,通过Matlab仿真软件进行数值仿真,将本文提出的信道模型的仿真数据与过去的学者的研究结果进行比较,本文的研究更符合理论分析与客观物理实际情况,从而加深无线传感网络几何信道建模中的研究应用....
摘要:分析了现有的矿井语音通信不足,介绍了一种基于CAN总线和凌阳SPCE061A的矿井语音通信系统.并具体论述了系统软硬件以及网络组建方法.实验测试结果表明,该系统的通信距离可达2.6 km,声强为117 dB,语音时延和失真度等指标均满足煤矿语音通信的要求....
[期刊论文] 李峥 苗曙光
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST SA
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摘要:为了满足矿井巷道环境多参数监测的需求,根据矿井巷道地形的特点,介绍了一种可靠的基于ZigBee无线传感器网络的矿井巷道监测系统.详细阐述了以CC2430为核心的传感器节点、以CC2430和MCP2515为核心的Sink节点的软硬件设计和工作流程.通过在某煤矿大巷实验,测得了2.4 GHz频率在井下的传输特性,并确定在巷道中两个无线传感器节点的距离为15 m时,可实时、可靠的监测巷道的环境参数....
摘要:针对煤矿语音通信系统的现状,设计了一种能够满足煤矿远程语音通信的煤矿语音通信系统.该系统采用自带CAN控制器的PIC18F458作为主控芯片,AMBE2000作为语言编解码芯片.以CAN通信作为通信模式.详细介绍了系统的软硬件设计.通过实验证明该系统的声强、失真度、可懂度等指标均符合现场的需求....
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北大核心 CSTPCD CSCD
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摘要:针对目前煤矿巷道离层监测大多为有线监测的现状,设计了一种基于WSNs的煤矿巷道离层监测系统.介绍了系统的整体架构,详细阐述了以CC2430为核心的传感器节点、以CC2430和MCP2515为核心的Sink节点的软硬件设计和工作流程.通过矿井下实验,测得了2.4 GHz频率在井下的传输特性,并确定井下2只无线传感器节点的距离为15 m时,可实时、可靠地监测巷道的离层情况....
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北大核心 CSTPCD CSCD
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摘要:针对目前井下语音通信系统的现状,设计了一种基于无线语音传感器网络的矿井应急语音通信系统,该系统以SPCE061A和CC2420芯片为核心设计传感器节点,结合CAN控制器SJA1000设计Sink节点,并对网络通信协议进行了分析,给出了系统的硬件设计和软件流程.克服了传统有线网络的局限性,避免了其他无线通信技术高功耗的缺点.实验表明:该系统简单、可靠、经济,具有很好的应用前景....
摘要:无线传感器网络节点位置信息对于事件监测起到至关重要的作用,节点定位技术是无线传感器网络应用的支撑技术之一.为了提高无线传感器网络节点定位的精度,同时减少定位计算过程中的能耗,在RSSI,HCRL定位机制分析的基础上提出了一种改进型的节点定位算法:接收信号强度比定位算法(RSS-RL),通过仿真试验显示:RSS-RL定位算法不仅降低了节点定位复杂度,而且,提高了定位精度....
摘要:时间同步是无线传感器网络(WSNs)的重要支撑技术.现有的同步协议RBS,TPSN与CHTS等较多考虑的是平面网络或是如何提高时间精度问题,带来了较大的能耗.在充分考虑了WSNs与能耗有限的特点的基础上,提出了一种基于动态分簇的低开销同步协议.该算法利用LEACH协议进行簇首节点的选择,簇成员节点的选择采用广度优先生成树拓扑结构.时间同步分为参考节点与簇首间的同步和簇首与簇内成员间的同步2个阶段,综合了单向同步和双向成对同步技术.性能分析和实验结果表明:该算法减少了同步开销,提高了精度,适用于WSNs....
摘要:针对目前综采面液压支架监测系统的现状,设计了一种基于现场总线技术和无线通信技术的两级网络的液压监测系统,该系统以MSP430F147单片机和CC1100芯片为核心设计数据采集节点,以PIC18F458和CC1100设计终端节点,给出了系统的硬件设计和软件流程.克服了传统单一网络的局限性,避免了其他无线通信技术高功耗的缺点.实验表明该系统简单、可靠、经济,具有很好的应用前景....
摘要:根据CAN总线技术在煤炭系统的广泛应用.采用单片机MSP430F147,CAN控制器MCP2515,液晶显示器SMC1602A3-S等芯片设计开发了基于现场总线的液压支架监测装置.与IFIX编写的上位机软件结合构成了工作面液压支架的实时在线监测系统.应用表明该系统实现了支架压力的自动实时监测....
[博士论文] 苗曙光
检测技术与自动化装置 中国矿业大学;中国矿业大学(江苏) 2019(学位年度)
摘要:文章分析了现有的煤矿调度电话系统的弊端,介绍了一种基于凌阳SPCE061A单片机和CAN总线的矿用扩音电话系统的设计方案.该系统利用凌阳音频压缩编码算法库(SACM-LIB)实现对语音数据在10~24 kbit/s范围内的压缩编码,从而得到适合在CAN总线中传输的中低速率的语音数据;对于接收到的语音数据,利用语音解码算法,实时解码后送入功放模块,驱动扬声器播放.测试结果表明,该系统稳定可靠,传输距离远,语音质量高,为解决现有煤矿语音通信系统实时性不足的问题提供了一种新的解决方案....
摘要:文章利用排队论的M/M/1模型,对基于CAN总线的语音通信系统进行了建模分析,得出了语音压缩速率与CAN总线单节点信息产生速率的对应关系,并使用Matlab进行了系统仿真,得出了语音数据传输平均时延、语音压缩速率、CAN总线传输速率的关系曲线,证明了理论推导的正确性,从而推导出语音压缩速率和CAN总线传输速率的关系表达式....
[专利] 实用新型 CN200920042265.2
中国矿业大学 2009-12-16
摘要:一种基于CAN总线的煤矿井下人员安全警示装置,适用于井下的语音通信,它包括单片机,单片机连接有一个CAN总线通信模块和一个智能电源模块,单片机的输出端连接有一个功率放大器,功率放大器上连接有扬声器,输入端连接一个送话器,单片机上还连接有按键和指示灯。装置内还设有充电电池组,既使电源线路被切断也能通过电池组供电,继续装置间的语音通信,实现语音的广播和装置间或与调度室之间的语音对讲,当矿井出现异常情况时,调度室能在同一时刻通知到井下工作的每一个人,或者直接通过对讲通知调度室有关人员,提高矿井对异常或事故情况的响应速度。
[专利] 实用新型 CN200920039035.0
中国矿业大学 南京北路自动化系统有限责任公司 2010-05-12
摘要:一种基于CAN总线的语音通信装置,包括微处理器,微处理器上分别连有与CAN总线相连的CAN收发器和智能电源模块,并连有语音处理模块与按键和指示灯,语音处理模块输入端连接有麦克风,输出端连接有功放喇叭,CAN总线的信息通过CAN收发器接收,传送给微处理器,通过微处理器传送至语音处理模块,由语音处理模块处理后,经功放喇叭输出语音信号。由于设有充电电池组,既使电源线路被切断也可以通过电池组供电,继续装置间的语音通信,当矿井出现异常情况时,调度室能在同一时刻通知到井下工作的每一个人,或者直接通过对讲通知调度室有关人员,提高矿井对异常或事故情况的响应速度。该装置结构简便,易操作,电路简单,低功耗,低成本,使用效果好。
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