一种新型强力胶带钢丝绳芯在线检测仪的设计

针对胶带输送机在运行过程中会出现胶带接头因受力过大而抽动,胶带钢丝绳因受外力的冲击而被砸断,因胶皮破损受水的锈蚀造成断绳或锈蚀等问题,介绍了一种电磁感应式、非接触式的强力胶带钢丝绳芯在线检测仪。该检测仪利用本安型磁感探测传感器把钢丝绳芯接头和断头的变化的磁场信号转换为电信号送入数据采集模块,然后由下位机采集、存储信号,再经数据传输模块送到地面,利用地面上位机进行信号分析、处理,最终得到钢丝绳芯接头和断绳的实际情况。实际应用表明,该检测仪能直观地检测钢丝绳芯的使用状态,具有运行稳定、检测准确的特点。     

钻井平台伺服系统中电液施力系统的设计

钻井综合试验装置是研究井下工具、钻井基础理论和应用的仿真试验设备。在仿真试验中,钻具承受工作压力（钻压）是重要的工艺参数。本文给出针对试验操作要求及钻压伺服系统的非线性、不确定性的钻压伺服控制系统。     

无极绳连续牵引车运行状态监测及过速保护系统的研究

针对目前无极绳连续牵引车运行状态监测及过速保护装置存在的问题,提出了一种无极绳连续牵引车运行状态监测及过速保护系统的设计方案。该系统采用上-下位机结构,基于LabVIEW的上位机实现参数设置、数据存储、运行状态显示和远程控制等功能;下位机首先采集无极绳连续牵引车的运行速度信号、制动系统蓄能器压力信号和制动油缸压力信号,然后通过单片机运用一定算法对这些数据进行分析、处理和判断,一旦出现过速、欠压、断绳等故障,下位机会立即输出相应的故障信号;上、下位机以无线方式通信。实际应用表明,该系统可实现对无极绳连续牵引车运行状态的有效监测和过速故障的正确判断。     

基于机器视觉的提升机平衡尾绳在线监控预警系统设计

针对现有提升机平衡尾绳故障检测依靠人工检测存在难度大、危险性高等问题,设计了基于机器视觉的提升机平衡尾绳在线监控预警系统。该系统通过CCD摄像机实时采集现场尾绳图像,然后对图像进行积分投影和Hu不变矩图像特征参数提取,最后通过图像特征分类器进行模式识别以获得故障信息,进而进行故障判断。该系统还可利用局域网和以太网实现对提升机尾绳状态的远程监控,可及早发现尾绳绞绳、断绳、尾绳间距不均和弯曲变形等故障,解决了目前尾绳故障检测周期长和无法及时发现的难题。     

螺线管式磁感应钢丝绳断丝检测系统设计

针对现有钢丝绳损伤检测采用人工检查或定期换绳的方法,存在效率低、成本浪费严重及安全性差等问题,设计了螺线管式磁感应钢丝绳断丝检测系统。系统检测原理:当钢丝绳出现断丝时,磁导率会相应降低,磁阻变大,电感量减小,从而导致线圈磁场不平衡并产生感应电动势,根据该感应电动势的大小可判断出钢丝绳断丝的状况。试验结果表明,该系统克服了传统电磁检测技术不能精确检测钢丝绳内部出现断丝的缺陷,检测精度可达95%以上。     

空间绳系机器人抓捕目标过程协同稳定控制

针对空间绳系机器人抓捕无控目标过程中的自身稳定控制问题,提出一种操作机械臂主动阻尼控制与利用空间系绳、反作用轮进行基体姿态稳定控制相结合的协同稳定控制方法.文中首先建立了空间绳系机器人抓捕目标的动力学模型及与目标的接触碰撞模型,分析了抓捕过程中空间绳系机器人及目标的运动状态,在此基础上设计了操作机械臂关节主动阻尼控制律以减小碰撞力对操作机械臂末端的冲击,结合基体姿态的变化设计了滑模姿态稳定控制律,通过空间系绳和反作用轮提供基体所需的滑模姿态控制力矩.在抓捕目标仿真过程中对关节主动阻尼控制方法和所提出的协同稳定控制方法进行比较分析,结果表明,本文提出的抓捕目标协同稳定控制方法能很好地稳定操作机械臂和基体,且空间系绳对基体及目标的扰动影响很小,达到了空间绳系机器人抓捕目标时自身稳定的要求.     

随钻井下姿态测量系统

在随钻石油钻探时需要准确地了解钻具的姿态信息,通过对姿态信息的测量可以准确地掌握井眼的方位参数。随着近年来石油工业的发展,要求石油钻井技术采用精确的轨迹控制技术,适应定向井、水平井和大位移井等应用的需要。设计一种井下姿态测量系统,可以工作在随钻条件下,通过测量三轴陀螺仪、加速度计和磁阻传感器的信号并进行相应的算法处理,得到钻具在井下的姿态信息。     

摩擦式放绳器

为克服用稳车放绳的缺点,设计并制造一种摩擦式放绳器。文章对放绳器的原理、制动力测定等方面作了介绍。     

半潜式钻井平台司钻虚拟操作系统设计

虚拟现实技术为在虚拟的数字世界中给人类营造真实的自然场景、生成人类想要表现和操作的对象提供了极为有效的技术手段和方法,由于其在经济性和安全性方面突出的表现,使其成为目前处理高端复杂系统相关难题的有效解决方案。本文提出的半潜式钻井平台司钻虚拟操作系统设计的主要目标是设计用于深水钻机司钻操作培训的虚拟操作培训系统,以解决深水半潜式钻井平台司钻操作的培训难题。     

空间绳系机器人大角度姿态机动控制

空间绳系机器人在非合作目标捕获/操作方面应用前景十分美好.研究绳系机器人优化控制问题,针对系绳干扰和大角度测量误差下的大角度姿态机动控制难题,建立包括运动学/动力学模型、执行机构模型、干扰模型的空间绳系机器人大角度姿态机动模型,并在Lyapunov原理的指导下,基于动态RBF神经网络理论和自适应控制理论设计了四元数反馈控制器,并进行仿真验证.仿真结果表明,机器人姿态机动速度快,稳态精度高,能够满足空间绳系机器人下一步操作的需求,为空间绳系机器人的精确操作提供了依据,为未来在轨服务技术的发展奠定理论基础.     

钢丝绳芯输送带在线监测系统在马脊梁煤矿的应用

针对采用人工检测方式检测钢丝绳芯输送带运行状况存在效率低、精度差的问题,介绍了一种钢丝绳芯输送带在线监测系统的设计。实际应用表明,该系统可快速、准确地检测出输送带的运行状况,有效地预防了断带事故的发生,为煤矿安全生产提供了保障。     

钢丝绳在线智能检测系统的设计与实现

钢丝绳的完好程度直接关系到人身和设备安全。针对目前钢丝绳检测中自动化程度低及安全性评估较为薄弱的状况,采用霍尔元件阵列检测钢丝绳表面漏磁场,以数字信号处理器TMS320F2812为控制核心,设计并实现了钢丝绳在线智能检测系统。试验及应用表明:该系统性能稳定可靠,适应较为恶劣的现场检测环境,能够在线自动识别钢丝绳缺陷,并对钢丝绳状况做出定量评估。     

基于CBR的井下复杂情况与事故智能诊断和处理系统*

分析了传统的钻井事故诊断与处理专家系统的不足,根据钻井专家决策时的认知过程,基于实例推理技术开发了井下复杂情况与事故智能诊断和处理系统。该系统收集了各油田已发生的各种复杂的事故实例,具有自学习功能,能实现各种复杂情况与事故的诊断和处理,并提供完整的有关复杂事故预防和处理的知识手册,可为钻井专家、技术人员提供决策支持。对系统的总体结构、工作流程以及系统实现的主要技术包括实例表示、实例库组织、实例检索和自学习等进行了详细描述。     

矿井提升机钢丝绳在线无损检测系统的设计及应用

介绍了钢丝绳弱磁检测原理,阐述了矿井提升机钢丝绳在线无损检测系统的构成及工作原理。应用结果表明,该系统能够精确地检测出矿井提升机钢丝绳的内、外断丝及损伤状况,检测效率高,且有效节约了用绳成本,大大降低了检测能耗。     

钢丝绳断丝信号处理技术

针对目前国内各种钢丝绳检测仪器的不足之处,选定了钢丝绳断丝损伤信号识别的特征量,提出利用神经网络技术对检测信号进行分析处理,以提高检测的精度和灵敏度。并详细叙述了用BP网络建立钢丝绳断丝损伤识别模型的方法。     

基于X射线的钢丝绳芯无损探伤系统研究

设计了一种基于X射线的钢丝绳芯无损探伤系统。该系统利用X射线的良好穿透性检测钢丝绳芯输送带中的钢丝绳缺陷,采用光纤将现场采集的图像信息传输到远程上位机中进行分析处理,实现了钢丝绳芯缺陷图像的在线智能识别和分析等功能。原理样机测试结果表明,该系统能够检测出切断、凿穿、接头抽动、撕裂等钢丝绳缺陷,在保证X射线安全工作的前提下,提高了检测效率和准确性。     

基于ARM的钢丝绳检测系统研究

针对目前钢丝绳检测过程中存在细小钢丝绳易漏检,现场走绳速度变化影响检测结果等缺陷,采用S3C2410处理器设计了基于ARM的钢丝绳检测系统,详细分析了系统的检测原理、硬件结构以及软件设计方案.实际应用表明:该系统检测准确可靠,缺陷分辨力强,安装操作简便,同时适应走绳速度不均匀等环境较为恶劣的现场使用.     

基于BP神经网络的钢丝绳断丝损伤定量检测系统的设计

针对传统的钢丝绳断丝损伤定量检测系统检测精度不高的问题,提出了一种基于BP神经网络的钢丝绳断丝损伤定量检测系统的设计方案。该系统由漏磁检测与处理电路获取钢丝绳损伤信号,由光码盘控制单片机对损伤信号进行等空间采样,经单片机处理后的损伤信号再上传至工控机,由工控机调用Matlab软件进行BP神经网络的训练,得到权重矩阵和阈值矩阵,然后由单片机程序进行BP神经网络的前向计算,从而实现钢丝绳断丝损伤的判定。检测结果表明,该系统对钢丝绳断丝损伤的识别率达到了86.9%,具有一定的实用性。     

矿井钢缆胶带自适应复合控制策略研究

针对矿井钢缆胶带电控系统和制动系统的特点,文章提出了基于参数自调整神经网络模糊控制的复合控制策略,比较详细地介绍了电控系统和制动系统复合控制结构、带参数自调整的神经网络模糊控制器结构和钢缆胶带自适应复合控制策略。仿真与现场应用结果表明,该复合控制策略实现了矿井钢缆胶带电控系统和制动系统的整体控制,满足钢缆胶带控制系统高性能的要求。