在煤矿生产过程中，矿井综合机械化采煤手段对煤矿生产勘探资料的要求越来越高，其要求对矿井工作面开采地质条件(如断层、褶皱、破碎带、煤厚变化区、构造应力区等)进行全面了解。常规的地面三维地震勘探只能解决工作面内落差大于 5m 的断层，且在平面上有一定的摆动幅度，而井下需对影响安全高效生产的 2-3m 落差断层等地质异常进行有效探查。本方法利用层析成像原理，结合不同源的 CT 技术，包括地震波 CT、无线电波 CT、直流电法CT 等多种方式实现对工作面内构造及异常的探查。通过对井下工作面双巷间数据采集与处理，获得面内煤层构造物性参数分布图，根据煤岩物性差异特征预测面内地质异常体，能准确地判断其构造形态和空间位置，为生产提供可靠的地质条件分布特征。（1）地震波 CT：利用工作面上、下两条巷道进行数据采集，通常把激发点(采用矿用炸药作为震源)布置在一条巷道，接收点布置在另一条巷道，采用“一发多收、一炮一放”的观测方式进行地震波数据采集。炮点间距通常为 10-50m，接收点距为 5-15m，可根据现场条件适当调整。炸药量宜为 5-20mg，接收可采用三分量检波器。（2）无线电波 CT：工作面走向长度在 1000m 以内时，采用一发一收方式，即多个发射点布置在矿井巷道工作面的一条巷道中，无线电波透视仪接收机的多个接收点布置在另一条相邻巷道中；工作面走向长度在 1000m-2000m 之间时，采用一发双收方式，采用一台无线电波透视仪发射，两个接收机接收；工作面走向长度在 2000m 以上时，采用双发双收方式，且两台无线电波透视仪之间工作间距大于 1000m，每个发射机的发射点所发射的电磁波分别被各自的接收机的接收点接收。发射频率根据工作面倾斜长度可选择 0.158-1.25MHz 之间不同频段进行数据采集。（3）直流电法 CT：探测前的准备是在需要探测区域工作面侧煤帮每 5m 打一深 0.5m 的小眼，并用放炮用的黄泥捣实，以便探测时安装电极，使电极与煤（岩）体接触良好。现场按方案设计位置布置采集系统，测线电极、电缆等准备好后进行测试。使用仪器为并行电法仪采集全电场空间电位值，且在对穿两条巷道中沿侧帮腰线煤壁位置分别布置电法测线，每站测线长度为 315m，64 个电极，每个电极之间为 5m，当探测范围大时，每巷可采集多站测线采集数据。现场数据采集时要求工作面停电。

矿井提升机作为采矿行业的大型机电设备，担负着提升煤炭、矸石、下放材料、升降人员和设备的重要任务，在采矿生产活动中占有极其重要的地位。在实际生产中，每年由于提升机发生故障而引起停工停产，甚至人员伤亡的事故令人触目惊心。据统计，诸多煤矿事故调查结果表明，煤矿发生的重大提升事故中，因制动系统故障而引发的事故占较大比例。煤矿生产中，为了避免提升事故，我国在《煤矿安全规程》、《在用提升机检测检验标准》等法规和标准中都明确规定，提升机制动系统必须配备相应的监测保护装置。本产品替代了提升机原有机械式的保护装置，实现了矿井提升机制动系统自动监测报警。该设备已在陕西多家煤矿投入使用，运行效果良好。

煤矿井口安检智能化是实现对矿工下井生产信息采集、数据统计和信息查询过程的自动化，是实现矿山企业安全生产、现代化管理现的重要内容，现已自行研发出适用于我国煤矿管理与运行的井口安检及综合管理系统，并在山西潞安集团、山西教场坪集团等多家大型能源集团煤矿获得成功应用。 系统将煤矿井口管理点全面纳入计算机综合管理系统中，实现用户系统的高度集成，真正实现全方位“考勤、门禁、考核、检测”智能化综合管理的目的。本系统集矿工生物特征采集识别技术、电子通道自动化控制技术、网络通讯技术、RFID识别技术、信息综合管理技术于一体，通过各项安全检测来实现人员与安检通道之间完整的“对话”功能，从而开创了煤矿井口安检系统新的应用。 系统具有以下功能模块： （1）入井煤矿安全操作技能培训系统； （2）入井人员饮酒检测系统； （3）入井人员虹膜考勤系统； （4）井底车场人员考勤确认系统； （5）升井人员金属检测系统； （6）升井人员虹膜考勤系统； （7）视频监控辅助运行系统； （8）井口背景音乐播放系统； （9）安检综合信息管理系统； （10）安全信息宣传与导引系统。    系统组成模块相互关联并密切配合协同工作，完成现代化井口安检与人员管理系统。安检系统实现矿工安全监测的同时，将监测数据自动汇总到系统服务器，上级管理部门则通过局域网访问数据库进行报表查询汇总，以实现现代化企业管理管理的目的。

为克服交-交变频调速系统功率因数低，谐波电流大的缺点，很多煤矿使用了矿井提升机 ACS6000 交-直-交可逆调速系统。这种系统使用了先进的电力电子技术和计算机控制技术，其技术难度大，专业性强，且提供的技术资料均为外文，使现场工程技术人员在使用、维护、管理该设备造成很多困难和诸多不便。针对上述问题，本课题对矿井提升机 ACS6000 交-直-交可逆调速系统进行了大量的研究，在消化、吸收、测试、实验的基础上提供技术服务，编写 ACS6000 完整的中文技术资料，并对现场工程人员进行技术培养。主要包括：1．PWM 可逆整流器的控制技术的研究，含直流电压、功率因数控制方法；2．PWM 可逆整流器的并网技术研究；3．大功率集成门极晶闸管 IGCT 性能研究；4．直流母线预充电技术研究；5．主电路参数选择研究；6．同步电动机直接转矩控制变频器的控制技术的研究；7．三电平逆变器控制策略的研究；8．提升机电控系统的数字仿真；9．系统性能测试，测试一个提升循环的速度、转矩、定子电流、励磁电流、功率因数、定子电压等。10．故障诊断和维护的分析。

技术成熟度：技术突破 1.原理：结合磁浮列车极端运行工况，充分考虑运行环境的强磁场，深入研究机-电-磁耦合机制，精确调节磁体悬浮姿态，以实现超导磁体在液氮温区（-196℃）自稳定悬浮。 2.创新点： （1）研发国产化低功耗悬浮控制模块，能耗较进口设备降低35%； （2）突破-196℃环境下多系统协同控制技术，填补国内工程化应用空白。 3.应用场景： （1）高速磁浮列车静悬试验台 （2）精密仪器运输平台 （3）航空航天地面测试装备 4.应用案例：前期开发的自由度控制系统，已被合作团队应用且效果较好。

(1)道路交通安全规划 针对城市交通带来的安全问题，从问题的分析入手，在事故预防、事故处理、事故服务等多角度提出城市交通安全的规划。技术流程如下图所示。道路交通安全规划一般包括交通安全调查与分析、交通安全现状分析、交通安全发展趋 势分析、道路交通安全设施系统规划、交通安全管理规划、交通安全保障规划、交通安全规 划的实施与滚动发展等。(2)道路交通安全审计清华大学承担的道路交通安全审计项目经过一年的调研与研究分析，提出了相应的项目 成果。1)我国城市道路交通安全评估(审计)指南 对城市道路交通安全评估的定义、目的、指南适用范围、评估周期与时间、评估内 容要求进行规定与说明。 提出了道路交通安全评估8大基本步骤，并对每个步骤需要评估的内容进行详细的 分析与规定。 对道路交通安全评估中的关键技术进行了研究。第一，提出了道路交通安全风险图 的绘制方法与目的;第二，将道路交通安全评估等级划分为 2 大类共 6 个等级。 提出了道路交通安全审计表单。对城市现有道路从道路网络与功能、交通工程设施、 交叉口渠化和信号配时、路段横断面构成、转弯半径、照明等道路工程状况、道路使用者的 交通行为特性(尤其是行人、自行车利用者等)、道路两侧的土地利用与交通环境等进行道路 交通安全评估工作。安全评估通常采用评估单进行操作记录和分析，分评估主表单和分表单。2)我国城市道路交通安全评估工作机制 对国家层面的领导工作机制、城市层面评估组织工作流程提出了相关的建议。 3)盘锦、锦州、辽阳三城市道路交通安全评估 项目目标在于论证评估路网的使用效益及应用潜力，发现盘锦市的交通安全隐患，对交通安全状况的改善和安全管理提出建议及实施方案，从而减少盘锦市交通事故的发生数量，提高交通安全水平。 三城市交通安全审计将整体性和具体性、科学性和可实施性进行双重结合，从宏观和微观、策略和措施两个层面给出了改善交通安全状况的建议和具体方案。 方案最终以文档和图集两种形式展现。针对问题的方案内容包括道路基础设施完善，公 交优先措施保障，标志标线、护栏、交通安全岛等交通工程设施完善，智能交通管理系统建 设，交通管理措施强化，人行过街设施、人行道系统完善等多方面内容;方案的实施对象涉及三条道路的每条路段和每个路口。 该项目以基础设施为切入点，综合考虑了影响交通安全的人、车的行为因素，并以提高交通参与者交通安全意识和交通文明素质为制定方案的目标之一，切实达到了提高盘锦市交 通安全水平和市民素质的目的。

1 成果简介（ 1）道路交通安全规划 针对城市交通带来的安全问题，从问题的分析入手，在事故预防、事故处理、事故服务等多角度提出城市交通安全的规划。技术流程图下图所示。  道路交通安全规划技术流程图 道路交通安全规划一般包括交通安全调查与分析、交通安全现状分析、交通安全发展趋势分析、道路交通安全设施系统规划、交通安全管理规划、交通安全保障规划、交通安全规划的实施与滚动发展等。 （ 2）道路交通安全审计 清华大学承担的道路交通安全审计项目经过一年的调研与研究分析，提出了相应的项目成果。 1） 我国城市道路交通安全评估（审计）指南 A、对城市道路交通安全评估的定义、目的、指南适用范围、评估周期与时间、评估内容要求进行规定与说明。 B、提出了道路交通安全评估 8 大基本步骤，并对每个步骤需要进行评估的内容进行详细的分析与规定。 C、对道路交通安全评估中的关键技术进行了研究。第一，提出了道路交通安全风险图的绘制方法与目的；第二，对道路交通安全评估等级划分为 2 大类共 6 个等级。 D、 提出了道路交通安全审计表单。对城市现有道路从道路网络与功能、交通工程设施、交叉口渠化和信号配时、路段横断面构成、转弯半径、照明等道路工程状况、道路使用者的交通行为特性（尤其是行人、自行车利用者等）、道路两侧的土地利用与交通环境等进行道路交通安全评估工作。安全评估通常采用评估单进行操作记录和分析，分评估主表单和分表单。 2） 我国城市道路交通安全评估工作机制 对国家层面的领导工作机制、城市层面评估组织工作流程提出了相关的建议。 3） 盘锦、锦州、辽阳三城市道路交通安全评估 项目目标在于论证评估路网的使用效益及应用潜力，发现盘锦市的交通安全隐患，对交通安全状况的改善和安全管理提出建议及实施方案，从而减少盘锦市交通事故的发生数量，提高交通安全水平。 三城市交通安全审计将整体性和具体性、科学性和可实施性进行双重结合，从宏观和微观、策略和措施两个层面给出了改善交通安全状况的建议和具体方案。 方案最终以文档和图集两种形式展现。针对问题的方案内容包括道路基础设施完善，公交优先措施保障，标志标线、护栏、交通安全岛等交通工程设施完善，智能交通管理系统建设，交通管理措施强化，人行过街设施、人行道系统完善等多方面内容；方案的实施对象涉及三条道路的每条路段和每个路口。 该项目以基础设施为切入点，综合考虑了影响交通安全的人、车的行为因素，并以提高交通参与者交通安全意识和交通文明素质为制定方案的目标之一，切实达到了提高盘锦市交通安全水平和市民素质的目的。2 应用说明清华大学承担过沈阳、济宁等多个城市的道路交通安全规划。 此外，我们在制定出我国第一部关于城市交通的《道路交通安全审计手册》后，针对盘锦、锦州、辽阳三个城市为代表进行了详细道路交通安全审计工作。 以盘锦市道路交通安全审计工作为例进行介绍： （ 1）规模 1） 首先从城市总体着手，明确城市和城市交通总体特点及存在问题，针对问题，在深层挖掘其原因的基础上从交通基础设施建设、交通管理设施建设、交通政策建设及交通安全教育建设等方面提出解决思路和总体对策。 2） 在解决思路和总体对策的指导下，在以专家式踏勘为手段对道路及其周边环境进行全面了解的基础上，针对盘锦市的交通走廊泰山路、双兴路、辽河路，总长约 30km 的三条南北主干路的交通安全问题作了详细的交通安全检查报告，并且，分别制定了具体的、可操作的交通安全改善方案。 （ 2）具体任务 1） 实地踏勘和现场调研。 2） 鉴别交通走廊（泰山路、辽河路和双兴路）。 3） 提出针对每条交通走廊的详细的道路交通安全检查报告（包括基础设施、公交系统、交通工程设施、交通管理、人、车在道路上的行为等问题）。 4） 制定相应的解决交通安全问题的补救性行动计划。 5） 编制详细的实施计划和检测行动计划。 6） 制定开展面向城市交警和其他相关决策者的培训计划。3 效益分析为各城市提高道路交通安全水平提供了良好措施和规划方案，同时可以较大程度缓解各城市严峻的交通安全形势。4 合作方式商谈。

一、 成果主要特点两次应邀参加“院士专家山西行”，经过约3年深入研究、反复论证和实验，取得的科技创新高效益成果（己获专利授权），已开发初样（参阅后面照片）。具有井下在线自动校准功能，不需要人工调参数，能在井下在线连续可靠运行一年以上。具有湿敏自动校准功能。没有继电器和电位器之类触点器件，不会产生电火花。利润率高(>3:1 市场需求总潜力每年达十亿元以上。),无污染，不消耗油、气和煤之类燃料,不排出废气、废水或废渣。产值/能耗比高，1 kwh可产出万元以上（产品本身功耗<2W）。有切实可行防“盗版仿造”措施。批量生产之元器件分散性, 可由专用设备数字化自动纠偏, 实现自动归一化校准, 不需要人工调节电位器之类参数。优势很突出，甲烷在线检测行业更新换代产品。产品和设备体积小, 200 m2厂房即可批量生产, 劳动强度低,对生产人员技术水平要求不高。二、 应用说明国内很多企业生产甲烷检测仪或报警器，其产品主要有矿工帽型、便携式和“在线”式三种，只有“在线”式甲烷检测设备可随时向监控中心和井巷风速调控系统发送实时甲烷浓度信息。我国现用“在线”检测设备每10天左右需拆装/人工调参数一次。每次调参数，需将安装在井下的甲烷在线检测设备拆下，拿到地面在洁净空气和标准甲烷浓度两种条件下,人工调节多个电位器,再安装到井下。费时费事, 维护人员多，对安全生产不利。本专利成果可开发出系列产品，其基本产品简称为“JC365”，它能自动校准, 优势很突出。推广应用本成果具有重要意义和重大价值。可在我国各煤矿井下广泛应用，并可出口到国外含硫煤矿。三、效益分析我国煤矿很多, 绝大数煤矿含有硫化物, 它可侵蚀甲烷检测元件,现用产品需频繁人工调校参数, 即:现用产品需定期(例如每10天一次)将安装在井下的甲烷在线检测设备拆下, 拿到地面, 在洁净空气和标准甲烷浓度两种条件下,人工调节多个参数,调好后再安装到井下。这不仅费时费事, 劳动生产率低, 更严重的是不利于安全生产。 “JC365”是甲烷在线检测领域更新换代JC365”及其系列产品的市场潜力很大，每年达十亿元以上。积极恰当产销，年利润可达数亿元。产品，它不需要人工调参数，能在井下在线连续可靠运行一年以上，可大幅度提高劳动生产率和安全生产水平，而且产值/能耗比高（1 kwh可产出万元以上），利润率高(>3:1), 无污染，不消耗油、气和煤之类燃料, 不排出废气、废水或废渣,并研发了切实可行防“盗版仿造”技术措施。因此“四、产品性能本专利技术是精密电子和自动控制技术创新成果, 其相应产品“JC365” 主要性能如下:具有井下在线自动定期调整/校准功能，不需要人工调参数，能在井下在线连续可靠运行一年以上。检测范围: 0至4%甲烷浓度, 误差≤0.1%, 微处理器数据和运算分辨率为0.001% , LED数码显示分辨率为0.01% 。现场3位LED数码显示, 同时可200至1000Hz变频脉冲或1至5mA电流远程输出, 传送距离可达2000m。具有现场声光报警和预警功能, 并可远程发送报警和预警信号。具有湿度补偿功能, 能在相对湿度98%范围内正常工作。温风气工作环境: 0-40℃, 风速: 0-8m/S , 气压: 80-120kPa,O2 >12%,CO2 <5% 。供电: 9-24V, 耗电<2W。体积：< 205mm X180mm X65mm符合矿用隔爆要求。五、合作方式长期合作，互利双赢。希望合作企业观念先进、在煤矿有销售基础、有500万元左右资金、交通方便。企业支付入门费和按销售额提成。 

产品详细介绍  SDY-MAF01现代化矿井通风系统设计综合模型装置 该装置是一个典型的技术含量高的现代化矿井通风系统的缩影，可直观显示出全矿整体通风系统、通风设备、通风设施、隔爆设施、煤层注水系统、综合防尘系统。并通过声光电系统显示出矿井安全监测监控系统运行实况。传感器监测瓦斯浓度、氧气浓度、风速、一氧化碳、负压等参数。利用反风措施通风时，矿井反风系统运作实况等。     主要结构：     主井、副井、刀把式井底车场，水平运输大巷、运输上山、轨道上山、专用回风上山，一个普通综采工作面（上、下巷），三个掘进工作面，一条运输大巷，一条回风大巷。 本系列产品还提供：     SDY-MAC01现代化矿井开采设计综合模型（A型）     SDY-MAC02现代化矿井开采综合仿真模型（B型）     SDY-MAC04综采开采生产系统及演示装置     SDY-MAC05综采工作面及顶板管理安全演示装置     SDY-MAC06综放开采生产系统及安全演示装置     SDY-MAC07普采工作面生产系统及安全演示装置     SDY-MAC08炮采工作面生产系统及安全演示装置     SDY-MAC09回采工作面初次放顶及周期来压演示装置     SDY-MAC10巷、岩巷、半煤岩巷掘进装药、联线、模型（A型）     SDY-MAC11巷、岩巷、半煤岩巷掘进装药、联线、模型（B型）     SDY-MAC12矿井开拓方式立体模型（A型）     SDY-MAC13矿井开拓方式立体模型（B型）     SDY-MAC14井底车场巷道布置模型     SDY-MAC15走向长壁采煤法采区巷道布置模型（A型）     SDY-MAC16走向长壁采煤法采区巷道布置模型（B型）     SDY-MAC17倾斜长壁采煤法巷道布置模型（A型）     SDY-MAC18倾斜长壁采煤法巷道布置模型（B型）     SDY-MAC19探放水模型     SDY-MAC21各种地质构造立体模型及岩石标本、岩层产状模型     SDY-MAC22煤矿井下支护实验演习装置     SDY-MAF02现代化矿井通风系统设计综合模型装置（B型）     SDY-MAF04瓦斯（煤尘）爆炸实训演示装置     SDY-MAF05煤尘爆炸实训演示装置     SDY-MAF06矿井环境安全监测控实训演示装置     SDY-MAF07现代化矿井通风系统与安全实训装置     SDY-MAF09矿井灾变、风流逆转实训装置     SDY-MAF10掘进与通风工作面生产安全演示装置     SDY-MAF13双风机、双电源、自动切换、三专二闭锁演示装置     SDY-MAF14矿井避灾路线演示装置     SDY-MAF15矿井避灾路线演示板     SDY-MAF16预防瓦斯突出安全措施模型     SDY-MAF17井下各种风门演示装置     SDY-MAF18煤与瓦斯突出实训演示装置     SDY-MAF19轴流式通风机     SDY-MAF20离心式通风机     SDY-MAY01立井提升与保护实训演示装置     SDY-MAY02斜井提升与保护实训演示装置     SDY-MAY03胶带输送机及安全保护实训演示装置     SDY-MAY04各类型可弯曲刮板运输机电动模型