煤矿井下带式输送机智能控制系统研究

为了提升煤矿带式输送机运行效率并降低能耗,基于视频识别、模糊控制技术提出了一种带式输送机智能控制系统。该系统采用高清摄像头获取输送带上煤流信息,通过视频图像处理技术掌握输送带上瞬间煤流量;为了避免输送机频繁调速将输送带煤流量划分成若干区段,每个区段有对应的输送带运行速度;将煤流量信息及输送带张紧信息输入到模糊控制器,通过模糊控制器及变频器控制带式输送机运行速度。现场应用后,输送机负载变化较小时运行速度保不变、负载有较大变化时则采取阶梯调速策略调整输送机运行速度,从而达到降低输送机能耗及磨耗目的,并充分发挥变频器功能。     

带式输送机智能调速控制系统设计

针对带式输送机系统耗电量大、机械磨损严重、输送带带速与运量无法合理匹配的工程背景,研究了变频调速控制原理和带式输送机智能调速控制系统设计方法。阐述了影响带式输送机系统能耗的因素,利用传感器实时监测输送带煤流量和带速数据,采用模糊控制算法构建了输送带速度、负载模糊控制器模型,设计了带式输送机智能调速控制系统。测试表明:使用该系统后,带式输送机能够根据负载自适应地调节带速,实现了节能降耗、延长了输送带使用寿命,对提高企业生产效率具有很高的应用价值。     

上湾矿三盘区集运二部变频带式输送机调速技术研究

为解决矿用带式输送机以恒定速度运煤易导致煤量大时无法及时将煤炭运输出去、煤量小时节能效果差的问题,结合上湾矿三盘区集运系统现场实际,提出了调速系统总体方案,分析了采用激光输送带秤、红外输送带秤、电子输送带秤以及上级设备负载电流实现煤量计量的原理和优缺点,研究了利用电子输送带秤和长度积分法准确计量整个带面煤量的思路,给出了分级调速策略,实现了集运二部变频带式输送机调速。     

基于激光测量的输送机低能耗运行控制系统的研究

针对李楼煤矿带式输送机运输系统在运行过程中主要采用的是额定最大速度运行模式,无法根据输送带上的煤量情况实时调整带速,实际运行时存在输送带满载率时高时低不稳定,带式输送机的运行成本相对较高的问题,从提高效率、降低能耗、减少磨损、提高使用寿命出发,提出了基于激光测量的煤量精确识别系统及变频调速系统改造方案,利用激光分割技术和激光条纹中心提取算法实现了对输送带上煤量的精确识别;利用变频调速和闭环反馈控制技术实现了带式输送机在运行过程中根据煤量自动调节带速。实际应用表明,改造后煤量识别系统对煤量的识别偏差为±1.1%,同等条件下将输送带的运行速度降低了24.8%,提高了带式输送机输送效率和运行的经济性。     

采用变频拖动技术来自动调节输送带张紧力

针对当前带式输送机张紧装置的研究现状,设计了一种采用变频拖动技术来自动调节输送带张紧力的装置。主要从张紧装置性能要求、总体结构设计以及系统工作原理等方面进行了详细的说明。系统不仅满足张紧力响应及时、可靠性高要求,而且能够随当前输送机的工况变化而实时调节张紧力,保证带式输送机平稳运行在最佳状态,可以为其他相关的输送机张紧力装置的设计提供一定的参考。     

为带式输送机重锤张紧滚筒提供启动圆周力的设想

针对水平输送的带式输送机,提出一种设想:采用重锤张紧装置时,在输送机负载启动时为张紧滚筒提供一个短时的圆周力,希望能够有效地减小输送带张力和张紧装置张紧力。对此设想做了相关理论分析和实例计算。     

基于永磁涡流传动的长距离带式输送机启动特性研究

针对矿用带式输送机启动过程易出现打滑、淤带和断带等问题,基于永磁涡流传动技术,将双盘式磁力耦合器作为带式输送机的驱动装置,建立双盘式磁力耦合器动态数学模型,运用AMEsim软件搭建带式输送机系统仿真模型,设置启动时间分别为60、80和100 s,采用Harrison控制曲线启动时,研究带式输送机满载启动时机头、机尾部输送带的速度特性和张力特性,张紧装置位移特性以及双盘式磁力耦合器调速气隙特性,仿真结果表明:当启动时间为60 s时,带式输送机输送带速度波动大,动张力明显,尾部输送带最大张力达到29 kN,启动过程不平稳;双盘式磁力耦合器调速时,气隙变化与带式输送机启动速度变化趋势相反,启动过程气隙从22 mm减小到4 mm;当启动时间为80 s和100 s时,带式输送机启动过程相对平稳,速度和张紧装置位移波动小,尾部输送带张力波动幅度分别为5 kN和3 kN;带式输送机启动过程存在最佳启动时间,继续延长时间,对带式输送机启动特性影响越来越小,80 s可作为合理启动时间。     

基于RBF网络的带式输送机张紧力前馈控制

针对液压控制系统调节速度慢、带式输送机负载具有时变性、双机驱动控制中两电机相互影响的问题,提出了对带式输送机张紧力进行前馈控制的RBF网络模型。该模型利用电机电流、输送带负载、张紧力三者之间的强相关性,通过预测未来流经电机的电流值变化趋势,来预测未来的负载变化趋势,进而计算带式输送机需要的张紧力大小。实验仿真表明,该模型的预测精度超过了BP网络、支持向量机等预测方式,为带式输送机液压系统的前馈控制提供了有效的预调节值。     

合理选择带式输送机输送带的张紧力

介绍了鲁西煤矿1#上运强力带式输送机在调低输送带张紧力后,带式输送机出现的起动时常伴有刺耳异音、驱动段改向滚筒磨损速率加快等“异常现象”;通过在带式输送机现场认真的观察、分析、实验,找出导致“异常现象”发生的原因,提出通过实验合理选择输送带张紧力的处理办法,较好地解决了输送带张紧力调整所引发的问题。     

基于机器视觉的矿用带式输送机自动调速系统

针对井下大多数矿用带式输送机在煤炭运输过程中长时间空载运行且无法根据煤流量进行自动调速导致电能浪费的问题,提出了一种基于机器视觉的矿用带式输送机自动调速系统。首先利用矿用摄像机获取输送带运行图像,然后提出一种基于视频图像的煤量实时检测方法,根据煤流量与运行时间建立带式输送机自动调速系统运输模型,使矿用带式输送机根据煤流量实现高、中、低、怠四级调速。试验结果表明:该系统运行稳定,通过视频识别的煤流量与实际相差仅为2%,可将矿用带式输送机平均用电量降低12.1%,有效实现了节能降耗与降低成本,提高了矿用带式输送机运行寿命,对智能化矿山建设发展具有很高的应用价值。     

变频调速系统在带式输送机中的应用

为了解决井下运输机输送带磨损及能耗过高的问题,研究一种基于带式输送机的变频调速系统,实时监控输送带的运行状态以及载荷量,并通过变频控制系统调整输送带当前的运行速度,使输送带的运行状态更加科学合理。     

煤矿智能主运输控制系统的设计

为解决煤矿主运输系统带式输送机空载时间长、自动化程度低和工作人员多等问题,设计一套煤矿智能主运输控制系统,通过检测主运输系统沿线带式输送机的煤流量、带速及运行信息,实现带式输送机的顺煤流自适应启停,根据煤量调速,无煤停运,减少空载时间,提高煤矿主运输系统带式输送机的运行效率。     

基于PLC控制的带式输送机智能调速系统设计

针对选煤厂带式输送机实时运行情况,开发了一种由变频器,执行电动机,控制装置以及负载电流检测等组成的智能调速系统。该系统不仅能实现带式输送机的软起动、软停车,而且能对带式输送机实时变频调速控制,在很大程度上降低了电能消耗,减少了设备的机械磨损,提高了带式输送机的运行安全系数和系统的自动化水平。     

变频跟踪调速带式输送机PLC模糊控制系统设计

本文对矿山带式输送机的现状进行了分析,上下游皮带需要根据载荷来动态调整带速,根据这一特点利用模糊控制理论,设计了一个模糊控制器,根据各级皮带载荷,智能调节各级皮带的速度,即本条皮带与下游皮带速度之差和本条皮带的载荷变化率的数据,经过模糊控制器处理后输出相应的模拟信号给变频器,变频器来调节带式输送机的运行速度,实现沿线带式输送机速度的跟踪调节。设计了以S7 1200PLC为控制核心的皮带控制系统,利用西门子TIA portal编程软件和MATLAB仿真软件,完成了带式输送机的变频跟踪调速的程序设计,并对模糊控制器进行了仿真验证,实现了顺料流启动、顺料流停止、有料运行、无料停机、料多快转、料少慢转、速度同步跟踪调节的自动控制功能。     

带式输送机效率最优控制

以带式输送机在煤矿井下煤炭运输中的应用为背景,对带式输送机效率最优控制系统进行了研究。利用煤仓随机服务系统模型和Matlab数据绘图分析确定了仓前、仓后煤流强度最佳比例,为控制程序的设计提供依据。利用Matlab对带式输送机起动加速度下动张力和振动特性进行分析,得出了最佳起动加速度曲线。通过带式输送机运行阻力分析推出其运行功率表达式,实现了带速、运量的匹配运行。     

超长运距机头集中驱动顺槽带式输送机研究

神东矿区采用"两部搭接"或"加中间驱动"传统方式实现6 000 m顺槽煤炭超长距离运输,在矿务工程、安装与回撤、维护等方面存在劳动强度大、成本高的问题。为此研发了6 000 m超长运距、低阻节能、智能变频、机头集中驱动矿用顺槽带式输送机,主要从轻型低阻力长寿命托辊、合理带速和合适带面选择、负载感知自适应电磁张紧系统、标准架轻型化设计、防跑偏鼓形滚筒等方面开展技术创新。首台样机在上湾煤矿12302综采工作面运输顺槽进行工业性试验,运行结果表明:空载运行、带载运行、降阻节能、停机张力控制、安装运行维护等效果良好,简化了顺槽运输系统,保障了生产连续性,满足了3 000~6 000 m工作面安全高效开采的需求。     

延长煤矿输送带使用寿命的方法探讨

分析了煤矿输送带使用时的特殊性,在此基础上,通过对煤矿输送带在成分上与使用方式上的探讨,从输送带的磨损、疲劳损坏、自身质量等方面研究了影响输送带使用寿命的主要因素,最终从输送带自身质量、安装与养护、温度检测、缓冲设备,以及其他使用要点方面,对如何提升煤矿输送带使用寿命议题给出了合理建议。     

基于RBF-PID控制器的带式输送机自适应调速系统

带式输送机是煤矿开采过程中重要的运输设备,运输距离长,耗能大。提出基于RBFPID控制器的带式输送机自适应调速系统,实现带式输送机自适应调速从而降低其能耗。通过对带式输送机的能耗与煤量、带速之间的关系进行分析,建立带式输送机的能耗模型。为实现功率平衡,采用RBF-PID控制器调节电动机输出电压。阐述了RBF-PID控制器的工作过程,完成了基于RBF-PID控制器的带式输送机自适应调速系统的硬件设计和软件设计。该系统能耗低,节能效果良好。     

煤矿带式输送机变频调速系统应用研究

为解决煤矿井下带式输送机软启动及设备保护和电力浪费问题,通过研究液力耦合器软启动原理和存在的缺陷,对比研究变频调速系统功能的实现,带式输送机变频调速系统解决液力耦合器易损坏设备、启动电流冲击大及多电机驱动功率不平衡等问题。采用变频调速系统时,皮带电机启动电流和冲击力均较小,运行平稳可靠,降低启动时对电网的冲击和对设备的损坏,可实现重载启动和根据负载量自动调速,提高了煤矿企业经济效益。