基于机电液联合的液压支架智能供液系统压力波动特性研究

针对煤矿综采工作面液压支架传统供液方式存在液压冲击大、支架位移不准确、跟机速度可调性较差等问题,本文设计了一套可自动卸压的智能供液系统,以实现对液压支架压力的自动调节,同时,设计了智能供液系统原理图,并采用SimulationX搭建了仿真模型,模拟真实工况下智能供液系统的压力和流量波动特性的规律。结果表明,采用智能供液系统能够有效减小液压支架的压力脉动,提高综采工作面液压支架的供液质量,并且不同的供液流量下压力变化趋势相同,验证了方案设计的合理性。     

液压支架自动跟机动态规律研究

目前针对综采工作面液压支架自动跟机问题的研究集中在基于外部环境变量来控制液压支架动作,在工作面长时间运行中无法保持很好的效果。考虑外部环境的变化最终会反映到液压系统中,提出以液压系统压力特性预测液压支架跟机动作时间。以陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司S1204工作面为工程背景,采用AMESim软件建立了单架液压系统模型和工作面液压系统模型,通过仿真分析得到移架和推溜同时动作时推移液压缸压力、行程等参数的动态变化规律,发现工作面液压支架自动跟机过程中推移液压缸进液口压力与拉架时间呈线性关系,说明可通过进液压力预测跟机动作时间。研发了工作面液压数据采集系统并安装于试验工作面,实时获取液压支架工作过程中推移液压缸进液口压力,并计算出对应的移架时间,得出二者具有强线性相关性,与仿真结果一致。采用线性拟合方法得出进液压力与拉架时间的关系式,实现了基于液压系统进液压力预测拉架时间,提高了自动跟机的准确性,减少了人工调节率。     

大采高垛式液压支架设计

针对榆林矿区某矿大采高综采工作面回风巷采用超前支架、单体支柱或木垛进行超前支护存在支护效果差、支护速度慢、支护成本高、工人劳动强度大等问题,设计了一种大采高垛式液压支架。对该支架在顶梁偏载与底座扭转、顶梁扭转与底座集中载荷、顶梁集中载荷与底座偏载3种工况下进行有限元分析,通过分析应力云图和变形云图发现该支架整体受力均匀,无明显应力集中现象,且支架未出现较大变形;对该支架进行现场测试,结果表明,该支架支护作用下的巷道围岩变形量小,有效保证了工作面巷道的安全。     

无线液压支架控制器设计

针对有线液压支架控制器在实际操作过程中存在的布线困难、易损坏、操作范围受限等问题,设计了一种无线液压支架控制器,介绍了以MSP430F149为控制核心的硬件电路设计,阐述了基于事件触发的控制器软件设计思路及按键中断服务程序和通信中断服务程序设计方案。测试结果表明,该无线液压支架控制器实现了单台液压支架控制、邻架控制及支架成组控制,数据传输速率为115 200bit/s,误码率为0,控制距离达25m,待机功耗仅为10mW,支架动作响应时间不超过500ms。     

液压支架选型设计系统

为了方便煤矿设计人员对液压支架进行选型设计,采用C#语言、ASP.NET技术、Visual Studio2013系统开发工具及SQL Server 2008数据库,开发了基于B/S模式的液压支架选型设计系统,介绍了系统总体设计及功能实现方案。采用该系统,用户输入设计参数即可得出选型结果,并能够对选型结果进行择优。以某煤矿液压支架选型设计实例验证了该系统的可行性。     

液压支架控制器自动化检测装置研究

针对煤矿液压支架控制器检测过程中存在测试效率较低的问题,设计了一种液压支架控制器自动化检测装置。该装置实现了液压支架控制器功能、性能和可靠性的自动检测,提高了液压支架控制器的检测效率、软件适应性能和产品质量,对液压支架电液控制系统的发展起到了积极的促进作用。     

液压支架直线度检测机器人激光定位矩阵研究

针对煤矿井下无人工作面液压支架直线度检测问题,提出了液压支架姿态及直线度检测模型,重点对液压支架直线度检测机器人的激光定位矩阵进行了研究,阐述了激光定位矩阵的软硬件设计方案。通过分析实验结果,得出结论:对于采用直径12mm的光敏电阻制作的激光定位矩阵,当光斑直径为9~30mm时,其检测误差随光斑直径的增大而减小,最大检测误差为7.6mm;综合考虑检测精度和有效检测范围,选择最佳光斑直径为12~18mm;影响激光定位矩阵检测精度的因素主要包括系统误差和随机误差,可通过减小光敏电阻直径、在光敏电阻前增加小阻值电阻等方式来降低检测误差。     

液压支架精确推移控制方案研究与应用

针对液压支架液压系统存在控制精度差、支架推移步距不一致等问题,提出了一种液压支架精确推移控制方案。该方案通过引入推移控制逻辑阀,并优化电液控制系统自动推移控制流程,实现移架、推溜动作精确控制及销轴间隙自动消除功能。实验及现场应用结果表明,该方案提高了综采工作面液压支架自动推移控制精度,保证了支架推移步距的统一。     

液压支架电液控制系统自动化测试平台研制

针对现有液压支架电液控制系统功能测试方法存在实现成本高、测试效率低、无法自动记录测试数据的问题,同时为了便捷验证液压支架电液控制系统的控制逻辑对综采工作面工况的适应性,以SAC型液压支架电液控制系统为研究对象,研制了一种液压支架电液控制系统自动化测试平台。该测试平台采用测试管理平台协调多个检测装置协同执行测试用例,利用仿真技术模拟各种传感器数据的变化过程,利用多路通信网络实现测试数据的实时汇总,利用多路继电器切换实现多功能的复用,可以根据具体的综采工作面应用配套实现检测装置端口功能自动化配置和管理,实现了液压支架电液控制系统的单动功能测试、成组功能测试、自动跟机功能测试及综采工作面工况适应性测试的自动化,提高了测试效率和测试准确性,为研究综采工作面顶板垮落、底板凹凸等复杂工况下电液控制系统的自适应性提供了有效手段。     

基于组态软件的液压支架压力远程监测系统

文章提出了一种基于组态软件的液压支架压力远程监测系统,实现了井下液压支架压力的实时采集与监控。该系统由嵌入式中心分站数据采集系统、RS485总线、上位机等构成硬件设备,采用工业组态软件开发监控系统软件,实现了液压支架压力的参数记录、实时监控、报警报表、事件查询、趋势曲线显示等功能。该监测系统在提高支架运行可靠性、实现矿山自动化等方面具有很好的应用前景。     

基于ZigBee技术的井下液压支架压力监测系统设计

针对煤矿井下工作环境复杂,现有井下有线液压支架压力监测系统存在布线复杂以及数据传输可靠性不高等问题,提出了一种基于ZigBee技术的井下液压支架压力监测系统设计方案。该系统以CC2530芯片为核心,采用无线节点实现了液压支架前柱、后柱和前伸梁3路压力数据的采集、存储、发送、分析与显示功能。     

大采高液压支架自动控制技术研究

针对大采高工作面在生产中存在着顶板压力大、片帮冒顶严重、支架失稳等问题,分析了大采高液压支架自动化控制技术需求,从工作面顶板、工作面煤壁管理、液压支架的防滑与防倾倒控制、多级护帮联动控制、液压支架智能跟机控制几个方面对大采高液压支架自动控制技术进行了研究:采用液压支架的自动移架控制和自动补压技术可使工作面液压支架对工作面顶板的支撑力达到预设值,从而实现对工作面顶板的有效管理;通过护帮板的姿态控制和支承压力控制可有效提高工作面煤壁的管理效率,防止片帮事故的发生;采用倾角传感器、行程传感器和激光传感器检测支架姿态,可实现工作面液压支架的伪斜自动控制;通过在护帮板上安装接近传感器实现多级护帮板的逻辑控制;采用红外传感器检测采煤机位置,按照采煤工艺实现大采高液压支架的跟机自动化控制。     

SOI压力传感器在支架工作阻力监测中的应用

为了提高液压支架工作阻力监测的可靠性,研制了一种新型硅基SOI压力传感器。该传感器将双层电阻栅应变计与不锈钢弹性体相熔合,控制电路采用定值定时采样模式,保证了数据的有效性和连贯性。现场应用结果表明,新型硅基SOI压力传感器监测数据准确,可用于矿井顶板压架事故分析。     

井下液压支架压力在线监测系统设计

针对现有煤矿井下液压支架压力监测系统存在布线困难、组网规模小、传输距离短等问题,采用WaveMesh无线自组网技术,设计了一种井下液压支架压力在线监测系统。该系统通过无线压力传感器采集液压支架的压力数据,压力数据以无线方式传送给无线监测分站,并由无线监测分站通过RS485总线与光纤环网相连上传至地面监测主机。实际应用表明,该系统运行稳定、可靠,可实时、精确监测井下液压支架的压力变化。     

液压支架无线控制装置动态关联技术

为解决液压支架无线控制装置的运行安全问题,分析了液压支架无线控制装置的工作原理,并基于红外热释电人体感应技术,提出了液压支架无线控制装置动态关联技术方案。研制了工作面人体感应装置,实现了无线手持控制器与支架驱动器的动态关联,提高了液压支架无线控制装置运行的安全性。测试结果表明,人体感应装置检测角度为110°,检测距离为10.6m,动态关联动作的通信连接延时约为1.1s,闭锁动作延时约为0.3s,可以满足使用要求。     

基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统设计

针对有线液压支架压力监测系统存在布线复杂以及数据传输可靠性不高等问题,设计了一种基于无线传感器网络的液压支架压力监测系统。该系统以CC2530芯片为核心,通过数据采集节点采集液压支架的压力值,路由节点接收采集的压力值并通过多跳的方式传至Sink节点,Sink节点结合CAN总线将压力值上传至上位机,实现整个无线传感器网络覆盖范围内的液压支架压力监测。测试结果表明,该系统可实时、准确地监测井下液压支架压力数值的变化。     

基于蓝牙自组网的液压支架压力监测系统设计

针对现有矿井液压支架监测系统布线复杂、数据传输不稳定、维护困难等问题,设计了基于蓝牙自组网的液压支架压力监测系统。该系统通过蓝牙技术组建的无线自组网解决了繁杂的布线问题,使用蓝牙无线通信和以太网传输液压支架压力数据,传输速率快,性能稳定,工作人员利用上位机软件,即可实时对液压支架压力值进行分析。     

Integrating technologies to support action

As computer supported co-operative work (CSCW) becomes of increasing practical significance in business and public sector organisations, there is a need to develop a framework which can embed CSCW within the wider needs of the organisation. It is proposed here, based on specific study into the group working of executives, that such a framework needs to draw on the four domains of business drivers, information, human and social aspects, and technology. In much of the work to date for executives, there has been a preoccupation with their decision support needs. It is proposed that ‘systems to support action’ (SSA) should be given greater significance. The framework to underpin SSA could be based on one of the systems approaches, and that particularly examined here is managerial cybernetics, as developed by Stafford Beer.     

矿用液压支架综合工况评价模型研究

针对现有液压支架监测系统未实现液压支架综合工况全面监测和评价的问题,建立了液压支架综合工况评价模型。通过安装于支架顶梁、前连杆、底座上的姿态传感器得到顶梁与水平面夹角、前连杆与水平面夹角、底座与水平面夹角,结合评价模型计算采高、立柱总长度、平衡油缸总长度,综合分析液压支架姿态和受力状态,实现对支架支护工况的综合评价。