TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol. 12, No. 8, August 201 4, pp. 5743 ~ 5750   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i8.626 7          5743     Re cei v ed Fe brua ry 27, 20 14; Re vised  Ap ril 25, 201 4; Acce pted  May 17, 20 14   The Intelligent Control System of the Freezing Station  in Coal Mine Freezing Shaft Sinking      Xiaoliang Zheng 1,2 , Yelin  Hu 2  , Zhaoqu an Che n 2   1 School of Min i ng an d Safet y   Engi neer in g Anhu i Univ er sit y  of Science a n d  T e chnolo g y Huai na n, Anhu 232 00 1, Chin a    2 School of Ele c tric and Infor m ation En gi ne erin g Anh u i Un iversit y   of Scie nce an d T e chnolo g y , H uai na n ,   Anhu i 23 200 1, Chin a   T e l: 0554-66 68 584   Corresp on idn g  author, e-mai l : zheng xl@a ust.edu. cn, yel h u @ aust.ed u .cn,  zqche n @a ust.edu.cn       A b st r a ct  In order to  add ress the issu of low  degr ee  of aut o m ati on and hug w a ste  of  electric en ergy  o f   the equ ip me nt in dril lin g en gi neer ing  free z i n g  station w h ich  adopts the fr e e z i n g  method  of coal mine,  w e   need to design an  intelligent  cont rol system  to control  both the br ine pump and doubl e stage ammonia  screw com p ressor. According to the  actual cooling ne ed  in free z i ng project, this new  system  is able t o   adj ust the w o rking c ond itio n  of the e q u i p m e n t so  as to opti m i z e  th e sup p ly  as  nee de d. Also,  the   temp eratur e a nd fl ow  of the  brin are c o n t rolle d by  fu zzy dec oup lin g c ontrol l er, a nd  varia b le  frequ e n c y   control l er is ad opted i n  the br ine  p u m p to ch ang e the moto r drive spe ed  and fin a lly a d j u st the flow  of  the   brin e appr opri a tely, besi des,  the reas on ab le start-stop u n it is used i n  the compr e ss or to control the   temp eratur e of  the  brin e. It has tur ned  o u t that this  inte ll ige n t contro l s ystem fe atures  a b e tter co ntr o l   perfor m a n ce,  and  thus  has   incre a sed  the   auto m ati o n  lev e and  pr olo n g ed th usin l i fe of th e w h o l e   system   as well as  saved  a large am ount of electric ener gy  and decreased the electricity cost  of   constructio n  en terprises.     Ke y w ords :  fre e z i n g  shaft sin k ing, free z i n g  s t ation,  control s ystem, fu zz y  c ontrol, en ergy  savin g     Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  The coal resource accounts for over 70% of  the total primary energy in China and will  still play a  do minant role in  our  ene rgy  consumption   structu r e fo r q u ite a lon g  ti me in the fut u re.  Con s id erin g t he trend of d eep  mine  exp l oration  in  ou r co al mi ne  co nstru c tion  a n d  shaft o r   oth e r   unde rg roun proje c ts i n  de ep alluvium  o r  incomp eten t bed, the fre e zin g  metho d  is an  efficien way to cro s s the unsta bl e stratu m [1]. There a r many difficult ies an d ri sks in deep mi ne  freezi ng engi neeri ng, su ch   as bro k e n   tu be,  lea k ing  brine, insufficie n t stre ngth of  the fro z en  wall  and large fro z en -he a ve force, so the e ngine er in g techni cia n s ha ve done a lo t of successf ul  resea r ch in o r de r to better control the free zi ng  con s t r uctio n  and a c compli sh th e shaft proje c safely  with a  high  quality, whi c h in clu d e s  two a s p e ct s: one i s  the  real-time  supe rvision  of all  the   para m eters  d u ring  free zin g ,  for example,  the temp e r at ure  and flo w   of the bri ne, the temp eratu r field of the froze n  wall a n d  the frozen-heave force  of the tjaele etc. [2-7 ], therefore, they can  help the the m  to know the con d ition  of the froz en  wall prom ptly; the other is the cont rol  of  freezi ng  stati on, incl udin g  the monito ri ng an c ontrol  of  the eq uipment wo rking co nditio n   at  freezi ng stati on, however, it’s st ill limited to the automation contro l design of the brine pump [8- 10], at p r e s e n t, the eq uip m ent  control  in free zi ng  station i s   stil l reali z e d  m anually  by the  t e chni cia n s.   Given the l o w auto m atio n level a nd  huge  wa ste  of elect r ic  e nergy  of the  artificial  controlled  fre e zin g   station,  setting  up  an  autom at ic  co ntrol  system  for th e u s a ge  of dou ble  sta g e   ammoni a screw comp re ssor an d bri ne  pump to cont rol both the  comp re ssor  and b r ine p u m prom ptly accordin g to the  actu al cooli ng ne ed,  whi c can  in cre a se  the a u to mation level  of  freezi ng stati on, prolo ng its using life and save  lot s  of electri c it y, as well as decre ase the  con s tru c tion   co st, therefo r e, it has pe rfec tly  an swe r ed  the call of  ene rgy co nse r vation a n d   emission  red u ction p o licy i n  our count ry.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 8, August 2014:  574 3 –  5750   5744 2. The Struc t ure of th e Sy stem   The free zing  proj ect a ppli e s a mmoni cycle  re f r ige r ation sy stem  to co ol the  brine, i n   whi c h p r o c e s s the lo w-te mperature  brine takes  th e  heat of the  formation  away throug h t h e   freezer in th e  pum so th a t  it ca n form  a fro z e n   wall.  The  large  scale e quipm en t in the  free zi ng   station mainl y  include s th e scre w com p re ssor a nd  brine p u mp,  both with larg e power. Ta ke th e   Fengjin g fre e z ing  station i n  Yang village  of SDIC  XINJI ENERGY  Co., Ltd for an  example, whi c h   is eq uippe d with 24 do uble  stage  ammo n i a scre com p re ssors a nd  3 brin e pu mp s (with an oth e 6 for stan dby  use ) , and th e power of th e motor d r ive  includ es 2 8 0 W , 250 kW  an d 200K w and  so   on. The earli er co mpressor and pu m p  were man ually adjuste d, and the forme r  co ntro lled  cap a city-a dju s ting valve; t he late r controlled the   imp o rt an d expo rt valve ope n i ng. In orde to   reali z e the  cl ose d -lo op  co ntrol of the  re frigerat ing  ca pacity in the  free zing  statio n ba sed  on t h e   real coolin g need s of the  froze n  wall,  we hav e d e sig ned the  intelligent co ntrol sy stem  to   automatically co ntrol th doubl stage  ammo nia  screw comp re ssor an d the   brine  pu mp,  the   stru cture of which i s  sh own  in Figure 1.            Figure 1. The  Struct ure of the System       The Profibu s -DP bu network is for tran sferri ng  the i n formatio n, a nd the  contro l ce nte r   con s i s ts of an IPC (Indust r ial Person al Comp uter ) a nd a Profibu s -DP interfa c e  card, by whi c the techni cia n s are able t o  observe th e workin g sta t us of all the comp re ssors  and pum ps a n d   manipul ate th em, a s  for th e configu r atio n softwa r e, it  is  used fo storing  and  m anagi ng  all t h e   data.  The b r ine  pu mp u s es the  variable f r e quen cy  control for  chan gi ng the flo w   of brine  throug h adj usting the sp ee d of motor d r i v e in time  instead of the fo rmer i m po rt a nd expo rt valve,  as a  re sult, the en ergy h a s  be en  save d obvio u s ly. PLC (P rog r a mmable  Logi c Controll er)  and  the freq uen cy conve r ter  a s  well a s   so me rel a tive a c cesso r ie s fo rm the frequ ency  conve r sion   control  cabi n e t to  start, ad just a nd  stop  the  c ont rol o f   the  moto r d r ive  by  th e water pump. T h e   electroma gne tic flow meter and the pre s sure se nsor  are re sp on sib l e for obse r vi ng the real time   pre s sure and  flow of the brine in side th pump, and  then the two signal s are both co nne ct ed  into PLC  con t roller.  Usin the flow valu e as t he fe ed back to adj ust the clo s e-l o op PID with t he  pre s sure valu e a s  the  reference to  avoid  the too   lo or to o hi gh  pressure in sid e  the p u mp, it  is  quite differe n t  from the n o rmal va riabl e-fre que ncy con s tant-pressure  water supply  sy ste m   without  the p r essu re as a controlled pa ramete r.  The  free zing  brin e ci rcul ation system reali z es  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     The Intelligen t Control Syst em  of the Freezin g Station in Coal Min e  (Xiaolia ng  Zheng 5745 the brin e ci rculation b e twe en the fre e ze r and th b r in e tank th rou g h  the free ze r,  and the  heig h ts   of outlet pip e  and  retu rn pi pe a r e the  sa me, that is, t he stati c  lift o f  the wate r p u mp i s  zero, so  the sp eed of  it just cha nge s the  water fl ow, nothi ng  to do with th e  lift itself, also, becau se of  its  kineti c  ene rg y and potential energy and  the continuit y  of  the brine   in the closed  pump, the brine  can  still flo w   unde r a  low  spe ed of th water pum p.  As a  co nseq uen ce, the  pressure valu will   not affect th e  wh ole  brin circulatio n to o mu ch, in ste ad, the flo w   plays  an im p o rtant  role  in  the  cooli ng suppl y, and therefo r e, it is use d  to reali z e the  clo s ed -loo p control.   The do uble  stage  ammo nia screw  co mpre ssor i s   equip ped  with an PL C controlle r,   whi c h will ca use two pro b l e ms if we ch ange it  to frequen cy conv erting control: one is the high  transfo rmatio n co st o w ing  to many com p re ssors;  the  other i s  the l a rge  difficulty becau se of t h e   doubl e sta ge  comp re ssor,  so it’s  ha rd to  achi eve  the  goal, so we ju st tran sforme d the net wo rk of  the comp re ssor  set to start or ope n it acco rd i ng to the real coo ling need. Althoug h we di dn’t  adju s t the wo rkin g statu s  o f  every comp ressor  se t, tho ugh the rea s o nable  start an d stop, we stil decrea s e d  the energy con s umptio and  incre a sed th e efficien cy.      3. The Desig n  of Con t rol  Algorithm   3.1. Contr o l Logic   In the freezin g operation, the co oling capa ci ty quantity from the free zing b r ine  to the  formation he at  excha nge can be  calcul ated  thro ugh  the brin e flow an d the bri ne tempe r atu r e   differen c of the outlet  a nd return  ci rcuit, be side s,  we  mu st first kno w  the  scale of  co ol ing   cap a city nee ded du rin g  the form ation  of the froz e n  wall  so a s  to compl e te  the automati c ally  control of b o th the comp re ssor  set a nd  the wa te r p u m p, and th en  we n eed to  confirm the fl ow  and temp erature of the  brine in  the freezi ng  circul ation to fu rth e r control th e dou ble  sta ge  ammoni a screw  comp re ssor an d bri ne  pump a nd fi n a lly to rea c the real  need  of the cooli n cap a city in t he he at exch ange. T he  whole  cont ro l l ogic i s   sho w n as Figu re  2, obviou s ly, the  given coolin g  cap a city ne eded i n  the  heat exc han ge is  cal c ul ated by some  related  ob se rved  data an d the  developm ent  con d ition of t he fro z e n   wal l , moreove r , the coolin g ca pacity supply  is   reali z ed th ro ugh controlli ng the com p resso r  an d brine pu mp, and then we  can g e t the real   cooli ng  cap a city need in th e formatio n h eat exch ang e ,  finally, com pare d  with  th e given d a ta, the   closed-loop control will be achi eved.         Figure 2. Logi c Co ntrol       3.2. The Rela tion bet w e e n  the Flo w   an d Tempera t u r Based  on  the follo wing  relate d formulas in th Con c ise  Coalm i ne Constructio n   Enginee ring Manual   [11]:    0 dn q QK H   0 00 20 1 q= 1 ln ln c tt rr R r                                                    (1)  0 ct Q Q   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 8, August 2014:  574 3 –  5750   5746 The mathem atical rel a tion ship b e twe e n  the fl ow and  temperature  of the brine i s  thus to  be:     0 00 20 1 dn ( ) Q= 1 ct ( l n l n ) c KH t t rr R r                                            (2)    0 Q   is  the real cooling capability  to  freeze  shaft, and it s unit is  kW;  k means the l o ss  coeffici ent in   the pip e   cooli ng of th e fre e zin g  pi pe  (1 .1~1.25 ) ; d  is the di amete r  of the f r ee zi ng   pipe  with the  unit of meter;  n re pre s e n ts for the  n u mb er of the free zing  pipe;  H i s  the d epth o f   the freezi ng and the unit also is mete r;  q equals to  the absorptivity (0.26~ 0.2 9 ) of the freezing  pipe, the unit  of which is  w/m 2   0 t  is the ini t ial temperatu r e of the stratum;    c t  means t he outlet   temperature  of  the brin e    is the  co efficient of  the h eat ex chang e in  the  free zin g  pi p e   (70 ~ 12 8w/m 2 k);   0 r  is the ra dius  of the freezi ng pi pe  with mete r a s  the u n it; R  is the effe cte d   freezi ng radiu s , meter a s  it s unit;  1 2 are th e extensive radiu s e s  of  the free zing  col u mns, a n d   the unit i s   stil l meter;   me ans the  heat  con d u c tivity coeffici ent  of the melte d   so il and  fro z en   soil.  Q  is th e b r ine flo w   and    is the  den si ty of the ci rcular bri ne (12 50~127 0kg/m 3 ) ;  C  is  the  spe c ific he at  of the  circul a r  b r ine  with  a  value  of 2.7 3 t  i s  the  tem peratu r e  diffe ren c e  of the  outlet and loo p  of the circul ar bri ne.     3.3. The Fuzz y  Decoupling Con t rolle The brin e flow and temp e r ature togeth e r det e r mine  the scale of  the heat excha nge  betwe en all  the fre e zers a nd the  stratu m, and th er e  is tight  co up ling bet wee n  the two, so  i t ’s  hystereti c  i n   controlling and diffi cult to get the  real  time  chan ge of the freezing process by  building  dynamic  mathematic al model. The  fuzzy dec oupling c ontroller  f eatur es  a better   adaptivity an d robu stne ss to  satisfy th e control of   b r ine  flow an d  tempe r atu r e,  suita b le  for the   control with  t he  un ce rtain model and p a ram e ter,  b e c au se it  doe sn’t de pen on the  accu rate   mathemati c al  model of th e co ntrolle obje c t, thus  t o  avoid the  difficulty in di stingui shi ng t h e   system. The  structu r e i s  sho w n in F i gure 3,  mai n ly includin g  the fuzzy controlle r and  the   decouplin g controlle r; as f o r the fuzz y controlle r, it is comp ri sed by  a brine flo w  fuzzy controll er  and a bri ne temperature  fuzzy c ontroll er, and the  output quanti t y C Q  and C T  of the fuzzy  controlle r re spectively rep r ese n for  the  input  q uantity of the  b r ine   flow a nd te m peratu r e  of the   decouplin g controlle r. Fin a lly, add the more a c curate cont rolled v a lue U Q  an d U to the  actu ator  brine p u mp a nd com p ressor   [12 - 14].           Figure 3. The Sys t em Str u c t ur e of Fuzzy D e c o upling  C ontroller        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     The Intelligen t Control Syst em  of the Freezin g Station in Coal Min e  (Xiaolia ng  Zheng 5747 3.4. The Desi gn of Fu zzy   Con t roller   The b r ine  flo w  an d tem perature fu zzy controlle rs a r e  both P D  mo del an d they  apply the   two-in put an d one -outp u t fuzzy  stru ct ure; in  a dditi on, the de gree of mem b ership b e twe en  deviation E a nd outp u t co ntrol value  is 7, with th e  co rre sp ondi n g  wo rd  set a s NB, NM,  NS,  ZO, PS, PM, PB , whi c h   mean  neg ative big,  neg ative m edi um, negative sm a ll,  ze ro,  p o siti ve   small, po sitive medium a n d  positive big ;  the me mbership d egree o f  the deviation rate of ch a nge  EC is 5, an d  the corre s p ondin g  word  set i s   { N B,  NS, ZO, PS, PB}, kno w n  as  neg ative big,  negative sm a ll, zero, po sitive small, and  posit ive big;. The dom ain s  of discourse  are:      {E}= { - 10  -8 -6 -4 -2 0 2 4  6 8 10};   {EC} = {-1 -0. 5  0 0.5 1};  {C} =  { - 1 -0.8  -0.6 -0.4 -0.2  0 0.2 0.4 0.6 0.8 1}.      Table 1. Fu zzy Control Rul e  Table   EC  NB NM  NS  ZO  PS  PM  PB  NB PB  PB  PB  PM  PS  ZO  NS  NS PB  PB  PM  PS  ZO  NS  NM  ZO PB  PM  PS  ZO  NS  NM  NB  PS PM  PS  ZO  NS  NM  NB  NB  PB PS  ZO  NS  NM  NB  NB  NB      3.5. The Desi gn of De cou p ling Contr o ller  There exi s ts  tight de cou p ling in  the b r in e fl ow an d te mperature,  so we n eed to  impo rt   decouplin g to  de cou p le th e outp u t q u a n tity of the  fu zzy co ntroll er.  Du ring   this pro c e ss,   we use   the de cou p lin g co efficient,  that is, to a dd two  de co upling  co efficients  1  and   2  between t h e   brine flo w  a nd tempe r at ure to m a ke  the value o f  brine flo w   and temp era t ure a s  follo wing  formula s  (3 and (4 ):     11 1 [( 1 ) ] [ 0 1 ] QQ Q T UK C C   ,,                                  (3)    22 2 [( 1 ) ] [ 0 1 ] TT T Q UK C C   ,,                                  (4)    Whe n   1  and   are ze ro,  U Q  =  K Q  *  C Q ,  U T = K T  *  C T and there is  no de coupli n g control  betwe en the brine flo w  an d temperature; when  1  a nd  are b o th 1,  U Q  =  C T  ,  U T =  C Q , and the   brine flo w  an d temperature are in  extre m e de coupli n g con d ition. If  1  and  ar e b e t w e en  0  an d   1, we nee d to test the bri ne ci rculation  system to e n su re the  rea s on able d e co upling  coeffici ent  and thu s  to  d e co upling  co ntrol the  brin e  flow an tem peratu r e, at l a st, addi ng th e output q uan tity  U Q  and U int o  the actuato r  brine pu mp a nd com p ressor.     3.6. Simulation Analy s is        Figure 4. Simulation Mod e l  of the System  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 8, August 2014:  574 3 –  5750   5748 Figure 4  sho w s th simula ted mod e l of t he sy stem aft e r MATLAB  simulation. Fig u re  5 is  the ch ang curve of the  b r ine flo w  b e fore  and  after the fuzzy de cou p ling  co ntrol, in  whi c we   can  co me to  a co ncl u si on  that there  exists a l a rger fl uctuatio n bet wee n  the b r i ne flow  and t he  set value wh en adoptin g the tradition al  way to c ontrol, howeve r , the fuzzy de cou p ling cont rol  can  stabili ze the brin e flow  and thu s  rea c h a better con t rol effect.        Figure 5. The  Chan ge Curve of the Brine Flow  Before and After the Fuzzy De co upling  Contro     4. Energ y  Sav i ng Effect  Once the intelligent co ntrol system of  coal min e  shaft freezin g  station is p u t into   operation an repla c e s   m anually adju s t ed cont rol  in   t he p a st, all  th at the te chni cians ne ed to   do   is just cal c ul ate the flow value and te mperature  va lue of the circula r  brin e a c cordi ng to the   developm ent  con d ition of  the fro z en  wall, an the n  the sy stem  adju s ts the  equipm ent when   need ed,  so th e ele c tri c  e n e r gy can  be  sa ved to a  la rge  scale. T he  brine  circulatio n  is  also mu ch   more  stabl e b e ca use of the  freque ncy  co ntrol an op e n ing of the i n -and-out water valves, whi c cha nge s the  brine flo w  through the m o tor speed  driv en by the wa ter pump, he nce, the wast ed  energy in sid e  the  pip e   will al so  be  save d.  Th rough  the  re al coolin capa city nee d  and   rea s on able  st art an stop  of the e quip m ent, t he d o uble  stage  a mmonia  scre comp re sso r  can  not only save  the electri c  e nergy, but also prolo ng the  usin g life of the equi pment     Table 2. Energy saving tabl e of frequen cy control b r in e pump     The  Pr essur e    of Pipeline  The Output  Freque nc y  of th e   Transducer   Hz  The  Estimated  Motor  Speed   rpm   The Leading -out  Terminal  of the Tr ansform er   The  Brine  Fl ow  m 3 /h   The rat e  of  pow e r  saving Voltage  Curre nt   Without the  Transducer   0.5   1490   380  460  860    With the  Transducer   0.55 41 1220   380  300  918  34.8%   0.49 37 1100   380  240  822  47.8%   0.41 32  950  380  152  794  67%       The bri ne p u m p motor m odel is Y2 -3 55L1 -4 in th e Fengji ng freezi ng statio n in Yang   village of S D IC XINJI ENE R GY  Co., Ltd  with th rate d po we r of  2 80kW,  rated   curre n t of 5 0 0 A,  and n o min a voltage of 3 8 0 V, and th doubl e sta g e  ammoni screw comp re ssor lo w-volta g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     The Intelligen t Control Syst em  of the Freezin g Station in Coal Min e  (Xiaolia ng  Zheng 5749 motor d r ive  model i s  Y35 5 M2-2, with t he rate d po wer of 25 0kW,  rated  cu rre n t  of 433A an d   nominal  volta ge of 3 80V,  besi d e s , the  high-volt a ge  motor d r ive  model i s  Y3 1 5L2-2, with t h e   rated p o wer  of 200kW, ra ted cu rre nt o f  365A  and  nominal volta ge of 380V.  If we stop o n e   doubl e stag e ammonia  scre w com p ressor d u rin g  the running , we can save ( 250 + 200 kW * 24h = 10 80 0 k W / h . the  detailed  ene rgy saving  sta t us through f r eque ncy  con v erting contro lled   brine p u mp i s  sho w n a s  Ta ble 2.  Suppo sing  we stop one d ouble  stage  ammoni a screw comp re ssor pe r day, and the  power  saving  rate of  3 brine pu mp s is 50%,  more over, the el e c tri c  charge  is 0.7yua n p e kilo watt hour,  and co nstruction perio d is  300 day s, the electri c  ch arge save d will  be:    3*280 kW*5 0 % *24h*3 00d* 0.7yuan/kil o watt hour=2.11 68million  RM (250 +2 00 )kW*24h* 300d *0. 7 yuan/kil o wat t  hour =2.268 million RMB   Total amou nt: 226.8+211.6 8 =4.3 848milli on RMB       5. Conclusio n   The intelligent control sy stem of the freezing  station  has i n crease d the automation level  of the equip m ent and  ch ange d the u ndevelo ped  manually  co ntrolled m e th od in the p a st.  Acco rdi ng to  the actu al he at excha nge  scale in f r ee zing p r oje c t, it cal c ulate s  b o th the bri ne fl ow  and tem pera t ure  so  as to control  th e whole  equ ipment. In t e rm s of the  wo rki ng  of the  equipm ent, the syste m  h a s optimi z e d  the workin g   status a nd  decrea s e d  th e rep a ir rated ,   therefo r e p r o l ong its u s in g life; from the per sp ecti ve of energ y  saving, be cau s e of th rea s on able e quipme n t adj ustment an d  on-dem and  sup p ly, the electri c  ene rg y is saved to  a   large  de gre e , as  a result, the ope ratio n  co st of  the  enterp r i s e s  h a s b een  saved an d the  p r ofit  rate b een i n crea sed. T he  next step  sh o u ld be  focu se d on th e real-time dete c tio n  of the free zing   temperature  field an d e s timation of the  develop m ent  statu s  of the  frozen  wall,  and the n  u n d e the help of the expert syst em, we  ca n control the working  status of  the equipme n t in time so that  the automatio n level of the  freezi ng p r oj e c t ca n be  fu rt her im prove d . Whe r ea s,  giv en there is sti l no re co gni ze d accu rate  way to analyze the free zi n g  tempe r ature field, it still remai n s to  be  deeply stu d ie d by the rese arche r s.        Ackn o w l e dg ments   This  work wa s su ppo rted i n  part by Nat u ral  Sci e n c Found ation f o r University in Anhui  Province of Chin a und er  Grant KJ201 3A03, and  E ducation Proj ect of Creati on and Inn o vation  for Colle ge Student s in Chi na und er G r a n t 20121 036 1 067.         Referen ces   [1]  YANG Geng-S he, XI Ji a-mi. Revie w   an d Pr ospect  of Res earch o n  F r ee zing D e sig n  T heor y of C o a l   Mine Shaft.  Chines e Journ a l o f  Undergr ou nd  Space a nd En gin eeri n g . 20 1 0 ; 6: 627-6 35.   [2]  LI Pan,  XIE Xi ong- ya o.   Res e arch o n  Optim i zatio n  of F r ee zing-tem peratu r e Monit o rin g   Desig n  a n d   Method  of  Dat a  An al ysis  i n  S han gh ai Y a n g tze R i ver T unn el.  C h in ese  Jo urna l of  Un der grou nd  Spac e   and En gi neer in g . 2012; 8: 12 2 - 128.   [3]  Z H AI Yan-zho ng, XU Shu-r o ng.  Desi gn a n d  Applic atio n of Re mote Mo nito ring a nd Me as urin g Syste m   for Ground F r e e z i n g . Coal Sci ence a nd T e chnol og y. 20 08; 36: 68-7 1 [4]  Z H ENG Xiao- li ang, GUO Z h ao-ku n,  XIE H ong-z h i, et  al.   Monitor i n g  a n d  Meas ure m e n t System of  F r ee z i n g  T e mp erature  F i el d B a sed  on  Distr i b uted Optic a l F i ber S ensor  T e chno logy.  Co al  Scie nce  an d   T e chnolog y. 2 009; 37: 1 8 -21.   [5]  HU  Xi ang- do n g , LIU R u i-fen g .   T e mperature   Monitori ng  S y s t em for F r eezi n g Metho d  Bas e d on  “1- w ir Bus.  Chin ese J ourn a l of Un de rgrou nd Sp ace  and Eng i n eeri n g . 200 7; 3: 93 7-94 0.  [6]  SONG Lei, YANG W e i-hao, L I  Hai-pe ng. Mo nitori ng  of F r eezin g Shaft Sinkin g in Ultra- D ee p Alluv i u m   of Guotun Co al  Mine.  Journ a of Minin g  & Safety Engin eer in g.  2010; 7: 19- 23.   [7]  Z H ENG Xia o -li ang, HU Ye-l i n , SHEN Hua- jun, et al.  App licatio n of Distribut e d  F i ber T e mp eratur e   Detectio n T e ch nol ogy i n  the S haft F r ee z i n g   Restorati on Pr oject.  T E LKOMNIKA Indon esi an Jo urna l o f   Electrical E ngi neer ing. 2 014;  12(5): 39 36- 39 42.   [8] ZHENG  Xiao-l ian g , MA  Lie,  HU  Ye-l in.  T he  Desi gn  of  F r ee z i n g  Sta t ion Br ine  Pu mp  Var i ab le   F r eque ncy Ene r gy-savin g Sys t em . Mine C o n s truction T e chnol og y. 20 08; 29: 19-2 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 8, August 2014:  574 3 –  5750   5750 [9]  SU Jing-ming,  GONG Yan, TANG Chao-li,  Study o n  Inte lli gent  Contr o l S ystem  of Bri ne  W a ter in  Min e   Ground F r ee z i ng Refrig erati o n Station fo r the Mine F r ee z i n g  Shaft  Sink in g . Co al  Eng i n e e rin g . 2 012;  36: 104- 10 6.  [10] HONG Yan, SU Jing-mi ng, T A NG Chao-l i , et al.  Researc h  on the Intell i gent F l ow  Con t rol of F r ee z i ng   Sinki ng B a se on th e Exp e rt-F u z z y  PID  Al g o rith m . Com p u t er Eng i ne eri n g & Sci enc e. 2 012;  34:  166- 171.   [11]  CUI Yun-l ong.  Concis e Min e   Constructi on E ngi neer in g Ha ndb ook. Bei jin g:  T he Chin a Coal In dust r Publ ishi ng H o u s e, 2003.    [12]  Li F e i, MA  Xi u ,  CAO W e i-hu a, et al. F u zz y comp e n sati on  deco u p lin g co ntrol of ca lorifi c valu e a n d   pressur e  in ga s mixi ng proc e ss.  Journal of Centra l South  Univ ers i ty (Science a nd T e ch nol ogy).  201 1;   42: 94-9 8 .   [13]  W en Bia o  W ang, Yon g  Su n, Si Yua n  W a n g , et  al. App lic ation  of Intelli g ent T h ree-state Pan g -Pan g   Contro l to  Hea t  Exch an ge St ation.  T E LKO M NIKA Indo ne sian J our nal  of  Electrica l  E ngi neer ing . 20 14 ;   12(5): 35 29- 35 36.   [14]  Xi e P e izh a n g Z hou  Xin gpe n g . T i me Del a y MI MO Deco u p lin Co ntrol  b a sed  o n  DOB SVM Inverse   Sy s t e m T E LK OMNIKA Indon esia n Journ a l o f  Electrical Eng i ne erin g . 201 3; 11(12): 75 25- 753 2.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.