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国家自然科学基金(51134024): 作品数：95 被引量：1,407H指数：23; 相关作者：孙继平田子建伍云霞刘晓阳樊京更多>>; 相关机构：中国矿业大学（北京）北京工业职业技术学院南阳理工学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：矿业工程自动化与计算机技术电子电信电气工程更多>>

矿井宽带无线传输技术研究被引量：60: 2013年; 提出了矿井宽带无线传输技术是解决采掘工作面移动监控、监视和语音通信需求的关键技术。提出了矿井宽带无线传输应满足传输带宽宽、便于接入有线宽带网络、中继设备少、体积小、发射功率小、电磁兼容性好、安全性好、传输协议标准化、电源电压波动适应能力强等要求。提出了漏泄通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下局部通信等;感应通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下救灾通信等;透地通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下避难硐室等应急通信;小灵通、CDMA、GSM、Bluetooth不能用作矿井宽带无线传输技术;RFID不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿物联网、矿用设备管理和防碰撞等;ZigBee不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下人员、胶轮车、电机车等动目标精确定位和矿用传感器无线传输等;UWB不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下生命探测、防碰撞、煤矿井下人员和胶轮车等动目标精确定位等;WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等3G不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下语音移动通信等。提出了矿井宽带无线传输技术宜采用WiFi,4G有可能成为未来矿井宽带无线传输技术。; 孙继平; 关键词：宽带传输 WIFI 漏泄通信感应通信 CDMA

电气火源引起的特别重大瓦斯爆炸事故案例分析被引量：15: 2012年; 分析了死亡76人的新华区四矿"9.8"特别重大瓦斯爆炸事故原因:201掘进巷因201机巷顶板垮落造成其局部通风机停风,积聚了大量高浓度瓦斯;违章送风造成瓦斯浓度达到爆炸界限;201掘进巷煤电钻电缆失爆引起瓦斯爆炸;煤尘参与了爆炸。总结了事故教训:该矿通风管理混乱,巷道断面小,煤尘大,风门漏风严重,突出矿井串联通风;该矿采用木支护方式,顶板垮落严重;该矿机电管理混乱,井下电缆多处破皮,电气设备失爆,不按规定维护煤电钻综合保护装置;该矿不执行瓦斯电、风电闭锁的规定;局部通风机无专用电源,无备用通风机;该矿安全监控系统中的传感器数量远远低于有关标准和规程要求,安装地点不当,使用方法不正确;当安全监控系统报警时,不是采取停电、撤人等安全措施,而是将传感器拔脱,躲避监管。最后指出必须从通风、监控、抽采、供电、防爆、防尘、防火、爆破、避险等多方面综合防治瓦斯。; 孙继平; 关键词：瓦斯爆炸事故分析

《煤矿安全规程》安全监控与人员位置监测修订意见被引量：12: 2014年; 提出了煤矿安全监控系统安装、使用、维护与管理要求:隔爆兼本质安全型防爆电源严禁设置在断电范围内,会造成局部通风机停电的调校应每半年1次,监控数据必须上传至矿务局(公司)、县(市)调度指挥中心等。提出了煤矿井下人员位置监测系统安装、使用与管理要求:各个人员出入井口应设置检测识别卡工作是否正常的装置,应设置人脸或虹膜等唯一性检测的装置,各个人员出入井口、重点区域出/入口、限制区域、巷道分支处等地点应设置人员位置监测分站等。; 孙继平; 关键词：煤矿安全规程安全监控

井下紧急避险系统避难硐室建设方法与技术被引量：15: 2013年; 针对煤矿井下紧急避险系统避难硐室建设中,因部分设计不合理、选用技术不适用导致新的事故隐患等问题,提出了应在避难硐室中设置提人罐笼和2道气密防护门,避免或减少爆炸冲击波等对设置在避难硐室中提升系统的破坏,为煤矿井下遇险人员提供较可靠的逃生通道。指出避难硐室不宜使用大容量高压容器,避免由于高压容器产品质量问题或使用管理不当,引发高压容器伤人事故。布置在温度较低煤岩中的避难硐室,不应在硐室与煤(岩)间设置隔热材料,而应使用利于导热的材料,以便于硐室散热。提出压风自救系统的空气压缩机应设置在地面,严禁设置在井下,接入避难硐室压风系统的供风管路应全部埋入巷道底板,避难硐室可使用漂白粉和明矾等处理避险人员的饮用水,避难硐室不宜使用大容量蓄电池,避难硐室应接入通信电缆全部埋入的矿用有线调度通信系统。; 孙继平; 关键词：煤矿井下紧急避险安全避险避难硐室

基于TOA技术的煤矿井下人员定位精度评价方法被引量：25: 2014年; 针对现有行业标准对基于信号到达时间TOA(Time of Arrival)技术测距的煤矿井下人员定位精度评价未作相关规定的现状,提出基于TOA技术的煤矿井下人员定位精度评价方法,利用定位系统时间分辨率评价条件、处理器频率评价条件、定位误差评价条件对静态定位精度进行评价;利用定位巡检周期限定条件、最大位移速度限定条件对动态定位精度进行评价;综合静态和动态定位精度评价结果评价基于TOA的煤矿井下人员定位精度,并可对基于TOA技术的煤矿井下人员定位系统设计进行指导,同时给出了应用该方法进行基于TOA技术煤矿井下人员定位精度评价及煤矿井下人员定位关键设备指标设计指导实例。; 孙继平李晨鑫; 关键词：井下人员定位巡检周期时间分辨率

矿用无线电系统及设备工作频段选择被引量：6: 2013年; 提出了矿用无线电系统及设备严禁使用广播、电视、射电天文、安全救助、无线电导航等频率,并给出了严禁使用的频段。提出了矿用无线电系统及设备应优先选用业余频段,优先选用工业、科学和医疗设备频段,并给出了推荐使用的频段。提出了矿用无线电系统及设备若与地面业务一致或相近时,宜选用与地面一致或相近的频段,并给出了业务相近的频段。给出了煤矿井下在用的频段。; 孙继平伍云霞; 关键词：煤矿通信无线频段无线电设备移动通信

非视距误差抑制方法在矿井目标定位中的应用被引量：5: 2015年; 分析并指出电磁波非视距传播时延造成的测距误差是影响矿井定位精度的主要原因,针对基于到达时间的矿井目标定位方法,提出了一种能量检测非视距误差抑制方法。该方法通过实测矿井巷道信道特征,统计分析得出直达路径的门限值和信号截取的时间长度,构造相应的鉴别参量,在截取的信号段中提取直达路径能量块的到达时间,以此鉴别出非视距信号。测试结果表明,该方法能够达到较高的测距和定位精度。; 田子建朱元忠张向阳刘雨洋; 关键词：矿井测距非视距误差

一种K波段电磁超材料的设计及其在微带天线中的应用被引量：3: 2017年; 根据电磁材料的相关理论,设计出一种由新型谐振器和金属线组成的电磁双负超材料,即介电常数和磁导率同时为负的电磁材料。新型谐振器通过较小谐振腔并联的方式,在较大的单元尺寸下提高了谐振频率,既使该电磁超材料在K波段实现了双负特性,又保证了材料的辐射面积,克服了高频段超材料由于尺寸太小而难以应用的困难。设计出一种K波段的微带天线,将新型谐振器加载在天线上,并用HFSS软件对未加载谐振器和加载谐振器的天线进行仿真对比。仿真结果表明,相比普通天线,加载新型谐振器的微带天线性能得到明显提升,驻波比2 d B以下的带宽增加了58.3%,增益变大,并且由于谐振器对天线副瓣的抑制,提高了天线的方向性。; 刘晓阳焦新光; 关键词：负磁导率负介电常数 K波段谐振腔微带天线

障碍物对磁耦合谐振无线输电系统传输效率的影响被引量：5: 2015年; 分析了煤矿井下对无线电能传输的需求,研究了微波、电磁感应、磁耦合谐振3种无线输电技术的特点及其在煤矿井下的适用性,认为磁耦合谐振无线输电技术可用于煤矿井下;重点分析了不同材质的障碍物对磁耦合谐振无线输电系统传输效率的影响,采用HFSS三维电磁仿真软件搭建了磁耦合谐振无线输电系统仿真模型,分别采用金属障碍物和非金属障碍物进行实验研究,结果表明非金属障碍物对磁耦合谐振无线输电系统的传输效率没有影响,金属障碍物则会降低系统传输效率,且增加金属障碍物厚度或侧面积会加大影响程度。; 田子建杜欣欣朱元忠王娟; 关键词：无线输电障碍物

磁耦合谐振式无线电能传输系统功率优化被引量：8: 2016年; 以互感理论分析了磁耦合谐振式无线电能传输系统原理,介绍了阻抗匹配理论及相应的参数计算方法,提出将收、发线圈互感的变化等效成系统阻抗参数的改变,建立了含有阻抗匹配器的磁耦合谐振式无线电能传输系统模型。仿真结果验证了在相同的条件下,具有阻抗匹配器的磁耦合谐振式无线电能传输系统可有效提高负载功率。; 田子建曹阳阳樊京杜欣欣; 关键词：阻抗匹配

国家自然科学基金(51134024)

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