液压支架姿态动态监测与控制系统设计

以掩护式支架为研究对象,分析了支架姿态监测与控制的重要性,提出了以液压支架电液控制系统为基础的支架姿态动态监测与控制系统,并通过综采工作面的实际使用进行验证,结果表明,该支架姿态动态监测与控制系统可有效控制支架工作在较佳的工况下。     

矿用液压支架支护质量综合监测保障系统设计与实现

为了及时全面地掌握和了解工作面液压支架支护质量,采用了矿用液压支架支护质量综合监测保障系统,通过液压支架姿态无线微功耗自供电实时监测、液压支架受力状态无线微功耗自供电实时监测、液压支架支护质量实时监测与预警、液压支架支护质量综合保障信息四部分实现了对液压支架姿态、初撑力、循环末阻力、周期来压、支护质量、保障信息等方面内容的显示、不合理使用和隐患预警。结果表明通过该系统实现了对矿用液压支架支护质量全面、综合性地监测和保障,保证了综采工作面液压支架安全、高效、长寿命地使用。     

综采工作面液压支架姿态监测系统设计

针对综采面液压支架姿态参数获取难、传输距离远、传输可靠性差等问题,开发了一种基于C8051F0 20微处理器和RS485通信网络的液压支架姿态监测系统。以两立柱掩护式液压支架为模型,推导了姿态计算公式;以加速度传感器ADXL345为核心的倾角传感器可实时测得液压支架关键部件的倾角;以C8051F020微处理器为核心的检测分站通过RS485通信电路获得倾角参数,并将数据存储和通过RS485实时上传到防爆计算机;实验室调试结果表明,本系统实现了液压支架姿态在线监测功能,为现场应用提供了指导意义。     

基于灰色理论的液压支架姿态监测方法研究

针对当前液压支架姿态监测方法只能对单架液压支架的运行姿态数据进行监测、不能把成组液压支架相互配合运行的相关数据进行分析,存在监测漏洞、不能及时判断出成组支架出现的故障等问题,借鉴采煤机记忆截割相关理论及实践应用方法,以灰色理论为依据提出一种监测矿用综采液压支架移架姿态的方法。该方法根据液压支架前几架移架和前几个移架循环的姿态,采用横向循环和纵向循环预测相结合的方式,对移架后的支架将出现的姿态进行预测,并将预测出的支架姿态与移架后实际存在的姿态进行对比,及时发现支架在移架操作中出现的问题,确保液压支架支护的安全。试验结果表明,该方法分析预测的数据和实际移架操作后的数据结果基本一致,证明该方法有效。     

基于信息融合技术的超前液压支架姿态感知方法及实验验证

超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器，而单一感知传感器间相对独立，无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理，结合超前液压支架组相对位置调整、移架和顶底板变形引起的2种典型空间姿态变化情况，提出一种基于信息融合技术的超前液压支架组姿态感知方法。采用超声波测距传感器测量超前液压支架组与巷帮相对位置动态信息，将小于安全距离进行位置调整过程中所引发的超前液压支架组空间姿态变化视为航向角度的动态变化，实现超前液压支架组位置调整、移架过程的空间姿态感知。采用九轴姿态传感器感知支架顶梁、底座和连杆机构的姿态动态变化信息，利用卡尔曼滤波算法融合单个姿态传感器各轴姿态数据，抑制测量过程中噪声的影响，利用自适应加权融合算法将所有姿态传感器具有相同变化趋势的同轴数据进行融合，实现对超前液压支架组空间姿态数据的动态融合感知。最后使用超前液压支架组空间姿态感知实验台对所提出的超前液压支架组空间姿态感知方法进行实验验证分析。实验结果表明：横滚角融合结果最大误差为0.024 3°,最小误差为0.001 6°,平均绝对误...     

基于VR的液压支架监测数据三维可视化

联合Solidworks和EON软件建立虚拟三维液压支架模型。基于液压支架机构运动学规律,采用JavaScript脚本语言对虚拟液压支架进行机构运动编程,利用数据采集模块对液压支架关键部位进行数据采集,设计了一套通过以太网进行数据传输,由位移及姿态参数驱动的液压支架的监测系统,为今后建立采用虚拟现实技术的煤矿综采工作面远程监测系统提供参考方法。     

基于马尔科夫理论的液压支架姿态监测方法

液压支架是煤矿井下开采和安全支护的主要设备,液压支架的姿态决定了生产过程能否顺利进行。首先针对影响液压支架姿态的关键参数进行解析,并对其进行数学建模,为支架的姿态调整提供了依据,提出了一种基于马尔科夫理论的支架姿态预测方法。该方法可以实现液压支架移架过程中对下一个支护状态相关姿态参数的预测。仿真结果显示,该方法可以提供误差较小的预测结果,为对支架姿态异常的判断提供了参考依据,同时也为液压支架的自适应调整、自动化控制提供了新的方向和启发。     

基于深度视觉原理的工作面液压支架支撑高度与顶梁姿态角测量方法研究

针对工作面液压支架姿态传统接触式测量方法存在的传感器数量多、故障率高、解算误差大、可视性差等问题,建立了一种基于支架运动机理的液压支架姿态视觉测量模型,提出了一种基于深度视觉原理的液压支架支撑高度与顶梁姿态角测量方法,并搭建了测量系统.该测量方法通过在液压支架顶梁上布设RGB-D相机,利用深度视觉技术获取液压支架底座彩...     

基于粒子群算法的电液控制液压支架自适应调节方法

为了缩短电液控制液压支架"降架-移架-升架"动作的时间,首先分析了液压支架的工作原理,以及其传统工作过程中存在的不足,以ZY17300/32/70型两柱掩护液压支架为例,对其进行运动姿态分析。设计一种基于粒子群算法的电液控制液压支架最优过渡姿态求解算法,以降架和升架总时间为目标函数,求解最短时间的最优过渡姿态,进而求得立柱和平衡缸千斤顶的动作顺序和伸缩量。实验仿真结果表明,通过该方法得到的"降架-移架-升架"动作耗时相对于传统方法,缩短了动作时间,提升了工作效率。     

机器视觉的液压支架姿态角度测量系统设计

介绍了液压支架的各种姿态以及造成液压支架姿态变化的原因,设计了基于机器视觉的液压支架姿态角度测量系统的硬件结构,分析了测量系统软件中各模块的运行流程,并设计了10组实验测量液压支架的航向角、横向角和俯仰角,通过对比实验结果与设定值,验证了该测量系统的准确性和可靠性。