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基于PID控制算法的大井深智能载人竖井提升机吊具防倾斜控制系统

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信息系统工程 2024年第7期 25-29页

作者：罗志朋何博谢建湖南煤矿机械有限公司

针对大井深智能载人竖井提升机吊具易倾斜的问题,分析了其形成原因,并设计了一种基于PID控制算法的大井深智能载人竖井提升机吊具防倾斜控制系统。该系统以可编程逻辑控制器(PLC)为控制核心,结合变频驱动和PID调节,实时监测和调节吊具... 详细信息

针对大井深智能载人竖井提升机吊具易倾斜的问题,分析了其形成原因,并设计了一种基于PID控制算法的大井深智能载人竖井提升机吊具防倾斜控制系统。该系统以可编程逻辑控制器(PLC)为控制核心,结合变频驱动和PID调节,实时监测和调节吊具姿态。通过传感器反馈和闭环控制,系统能够有效校正吊具的倾斜,确保提升过程中的稳定性和安全性,从而大幅提升设备的运行可靠性和乘员的安全保障。

关键词：竖井提升机可编程逻辑控制器 PID控制大井深自动调平

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计算机办公自动化系统的网络安全策略

计算机产品与流通 2024年第4期 127-129页

作者：刘雁冰湖南省郴州市国有南岭机械厂

随着计算机网络自动化办公模式的诞生,多部门协同办公面临的问题得到了有效解决。办公管理系统平台实现了各部门之间的高效整合,确保了多人在线工作和协同办公的有序进行。得益于互联网的共享和智能化特性,相关的办公数据信息可以被实... 详细信息

随着计算机网络自动化办公模式的诞生,多部门协同办公面临的问题得到了有效解决。办公管理系统平台实现了各部门之间的高效整合,确保了多人在线工作和协同办公的有序进行。得益于互联网的共享和智能化特性,相关的办公数据信息可以被实时保存和调用,这不仅提高了办公效率,还优化了管理结构。为了推进计算机网络办公的自动化进程,必须确保局域网与广域网之间的顺畅连接,并设计一个满足计算机网络办公自动化要求的操作系统。此外,还要建立了一个网络保护系统,以确保计算机网络的安全运行。

关键词：办公管理系统网络安全策略网络办公自动化协同办公操作系统局域网广域网办公数据

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不同工况下可见-近红外光谱的煤矸识别研究

光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 821-828页

作者：刘涛李博夏蕊李瑞王学文太原理工大学机械与运载工程学院煤矿综采装备山西省重点实验室山西太原030024

在实现煤炭高效利用过程中,煤矸分选是一个非常重要的步骤,但现有的煤矸分选技术存在资源浪费,效率较低等问题。可见-近红外光谱识别技术具有快速可靠的优点,在煤矸识别领域已有一定的研究基础,但大多数研究并未结合实际工况进行有效分... 详细信息

在实现煤炭高效利用过程中,煤矸分选是一个非常重要的步骤,但现有的煤矸分选技术存在资源浪费,效率较低等问题。可见-近红外光谱识别技术具有快速可靠的优点,在煤矸识别领域已有一定的研究基础,但大多数研究并未结合实际工况进行有效分析。首先,在实验室中搭建可见-近红外光谱采集装置,模拟实际环境下不同探测角度(0°、10°、20°、30°)、探测距离(10、15、20、25 cm)、光照角度(15°、25°、35°、45°)三种工况,并分别在单因素条件以及正交试验设计的多因素条件下,采集山西西铭煤矿的煤和矸石样本在可见-近红外波段的光谱数据。其次,对采集的光谱数据进行分析,并先后经过标准正态变量变换和Savitzky-Golay卷积平滑,以减少噪音和误差对数据的影响。最后,在单因素试验中,结合预处理算法并基于决策树(DT)、K近邻(KNN)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、支持向量机(SVM)、AdaBoost五种机器学习模型对光谱数据进行训练。单因素试验结果表明,AdaBoost算法具有较强的学习能力,在不同工况下对煤和矸石的识别准确率均为100%,优于其他识别模型。在正交试验中,支持向量机(SVM)作为识别模型进行训练,结果表明,在原始数据和预处理后的数据中,三种工况对煤矸识别准确率的影响程度不同,影响次序从大到小为不同光照角度、探测距离、探测角度。同时,对比实验结果可以得出,选用合适的预处理和建模方法可以降低不同工况对识别准确率的影响。预处理后的数据中,最优的工况组合为探测角度0°、探测距离20、光照角度35°。随机选取一组条件与最优组进行三次重复对照试验,结果表明最优组的识别表现优于随机对照组。研究结果对煤矸识别最优工况条件的寻找具有借鉴意义,并为可见-近红外光谱技术在煤矸识别领域的实际应用提供了理论基础。

关键词：可见-近红外光谱不同工况煤矸识别 AdaBoost 正交试验

MG25/50-TPD型交流电牵引采煤机在万顺煤矿运用探讨

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能源新观察

能源新观察 2024年第2期 43-45页

作者：罗世才罗志朋何博贵州省遵义市桐梓县工业和能源局湖南煤矿机械有限公司

通过机械化开采,提高急倾斜采煤工作面的生产效率,减少工作面作业人数,较大减少安全隐患,这是高产、高效、安全煤矿生产的需要。由炮采(风镐采煤)向机械化采煤转型是急倾斜煤层可持续发展的方向。研究开发适用于倾角大于65°以上的煤层... 详细信息

通过机械化开采,提高急倾斜采煤工作面的生产效率,减少工作面作业人数,较大减少安全隐患,这是高产、高效、安全煤矿生产的需要。由炮采(风镐采煤)向机械化采煤转型是急倾斜煤层可持续发展的方向。研究开发适用于倾角大于65°以上的煤层采煤设备势在必行。

关键词：急倾斜采煤机伪倾斜开采设计合理运用

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智能采煤机器人关键技术

煤炭学报 2024年第2期49卷 1174-1182页

作者：马宏伟赵英杰薛旭升吴海雁毛清华杨会武张旭辉车万里曹现刚赵友军王川伟赵亦辉王鹏孙思雅马柯翔李烺西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室陕西西安710054 西安重工装备制造集团有限公司陕西西安710054 西安煤矿机械有限公司陕西西安710200

采煤机是综采工作面的核心装备,研发智能采煤机器人是实现综采工作面智能化的关键。综合分析当前采煤机机器人化研究进程中的传感检测、位姿控制、速度控制、截割轨迹规划与跟踪控制等技术的研究现状,提出研发智能采煤机器人必须破解的... 详细信息

采煤机是综采工作面的核心装备,研发智能采煤机器人是实现综采工作面智能化的关键。综合分析当前采煤机机器人化研究进程中的传感检测、位姿控制、速度控制、截割轨迹规划与跟踪控制等技术的研究现状,提出研发智能采煤机器人必须破解的“智能感知、位姿控制、速度控制、截割轨迹规划与跟踪控制、位-姿-速协同控制”五大关键技术,并给出解决方案。针对智能感知问题,提出了构建智能感知系统思路,给出了智能采煤机器人智能感知系统的架构,实现对运行状态、位姿、环境等全面感知,为智能采煤机器人安全、可靠运行提供保障;针对位姿控制问题,提出了智能PID位姿控制思路,给出了改进遗传算法的PID位姿控制方法,实现了智能采煤机器人位姿精准控制;针对速度控制问题,提出了融合“力-电”异构数据的截割载荷测量思路,给出了基于神经网络算法的截割载荷测量方法,实现了截割载荷的精准测量;提出牵引与截割速度自适应控制思路,给出了人工智能算法牵引与截割速度决策方法和滑模自抗扰控制的牵引与截割速度控制方法,实现了智能采煤机器人速度精准自适应控制;针对截割轨迹规划与跟踪控制问题,提出了截割轨迹精准规划思路,给出了融合地质数据和历史截割数据的截割轨迹规划模型,实现了截割轨迹的精准规划;提出了截割轨迹精准跟踪控制思路,给出了智能插补算法的截割轨迹跟踪控制方法,实现了智能采煤机器人截割轨迹高精度规划与精准跟踪控制;针对“位-姿-速”协同控制问题,提出了“位-姿-速”协同控制参数智能优化思路,给出了基于多系统互约束的改进粒子群“位-姿-速”协同控制参数优化方法,实现了智能采煤机器人智能高效作业。深入研究五大关键技术破解思路,有利于加快推动研发高性能、高效率、高可靠的智能采煤机器人。

关键词：智能采煤机器人智能感知速度控制截割轨迹规划与跟踪控制协同控制

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“三机”成套装备联调验收及实践

矿山机械 2024年第8期52卷 5-10页

作者：杨文明刘程李宗杰郑州煤矿机械集团股份有限公司河南郑州450010

综采工作面“三机”设备(液压支架、采煤机、刮板输送机)成套化及智能化已成为趋势,成套装备及控制系统的关键在于统一的顶层设计、标准和协议。由于涉及设备较多、质量大且安装复杂,在井下安装完成后,一旦存在尺寸配套性及智能化功能... 详细信息

综采工作面“三机”设备(液压支架、采煤机、刮板输送机)成套化及智能化已成为趋势,成套装备及控制系统的关键在于统一的顶层设计、标准和协议。由于涉及设备较多、质量大且安装复杂,在井下安装完成后,一旦存在尺寸配套性及智能化功能协同方面的问题,再返回设备厂家进行返修或调试,会耗时耗力,极大影响矿方的达产进度。基于此,规划并建立成套装备联调场地,按照井下工作面布局形式,模拟井下作业过程,对“三机”成套设备的配套尺寸、极限位置干涉及智能化功能进行提前验证,并对存在的问题进行整改,从而保证成套设备的顺利交付。

关键词： “三机”设备成套化联调验收智能化

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德菲斯矿综放成套设备应用实践

能源与环保 2024年第3期46卷 191-196页

作者：杨文明刘程张立超郑州煤矿机械集团股份有限公司河南郑州450010

土耳其德菲斯煤矿位于马尼撒省的索马盆地,因地质构造复杂,断层较多,而且工作面走向存在一定的倾角,导致在工作面开采过程中,存在刮板机与液压支架“上窜下滑”、漂溜等问题,严重地制约了产能。通过对设备的受力进行理论分析,在矿井下... 详细信息

土耳其德菲斯煤矿位于马尼撒省的索马盆地,因地质构造复杂,断层较多,而且工作面走向存在一定的倾角,导致在工作面开采过程中,存在刮板机与液压支架“上窜下滑”、漂溜等问题,严重地制约了产能。通过对设备的受力进行理论分析,在矿井下对采煤工艺进行针对性的调整,保证了“三机”成套设备在P01工作面的顺利使用。对于矿方复购的第2套设备,通过对工作面刮板输送机、液压支架的结构改进,从配套层面优化设备布局及连接方式,从而极大提升设备的生产适应性,顺利解决了“上窜下滑”、漂溜等问题,达到了工作面产能300万t/a的目标。

关键词： “三机”设备综采放顶煤成套化 “上窜下滑” 漂溜

基于ZigBee技术的刮板输送机链条状态在线监测系统研究与设计

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煤矿机械 2024年第3期45卷 197-200页

作者：张帅郑州煤矿机械集团股份有限公司郑州450000

提出了一种刮板输送机链条状态在线监测系统。该系统以ZigBee无线芯片CC2530作为核心控制器件组成刮板输送机链条无线传感器,销锁无线传感器安装在接链环上实时检测接链环销锁受力情况,实现对刮板输送机链条状态的实时检测及故障预警,... 详细信息

提出了一种刮板输送机链条状态在线监测系统。该系统以ZigBee无线芯片CC2530作为核心控制器件组成刮板输送机链条无线传感器,销锁无线传感器安装在接链环上实时检测接链环销锁受力情况,实现对刮板输送机链条状态的实时检测及故障预警,变断链事后报警为断链事故前预警停机,从而避免了断链事故的发生。

关键词：刮板输送机链条销锁无线传感器在线监测故障预警

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输送机刮板的受力分析与优化设计

机械设计 2024年第6期41卷 160-164页

作者：翟学军杨超范宝冬王俊涛中煤张家口煤矿机械有限责任公司河北张家口076250 河北省高端智能矿山装备技术创新中心河北张家口076250

文中根据输送机刮板的实际受力情况,运用材料力学知识对刮板进行受力分析并建立刮板弯矩方程,根据弯矩方程绘制刮板弯矩分布图。从刮板弯矩分布图可以看出,在刮板链距处所受弯矩最大,且随着刮板链距的加大,刮板最大弯矩会减小,当链距加... 详细信息

文中根据输送机刮板的实际受力情况,运用材料力学知识对刮板进行受力分析并建立刮板弯矩方程,根据弯矩方程绘制刮板弯矩分布图。从刮板弯矩分布图可以看出,在刮板链距处所受弯矩最大,且随着刮板链距的加大,刮板最大弯矩会减小,当链距加大到一定数值时,刮板中间弯矩变为负值,当刮板链距处的弯矩与刮板中间位置的弯矩绝对值相等时,刮板的最大弯矩最小,并以此计算出刮板最优链距l=0.586L,并绘制不同链距刮板最大弯矩变化图。刮板采用最优链距会大幅减小刮板的最大弯曲应力,增加刮板安全系数,延长刮板使用寿命。同时,应用Pro/Engineer三维设计软件建立刮板三维实体模型,寻找出刮板链距处为危险截面,并对刮板外形进行优化设计,最后根据煤炭行业标准提供的力-挠度试验数据应用SolidThinking Inspire软件对刮板优化前后分别进行仿真分析,根据分析结果可知,优化设计后刮板挠度满足行业标准要求。优化刮板外形不仅去掉了危险截面处的应力集中,而且还减小刮板质量,降低材料成本及运行阻力,该计算过程及结果分析对输送机刮板的改进及优化设计具有重要指导作用。

关键词：刮板受力分析优化设计最优链距挠度校核仿真分析