掘进机监测主机的设计

为了实现掘进机截割机构、行走机构、运输机构、冷却系统等关键参数的数据处理与监测报警,设计了一种掘进机监测主机,介绍了掘进机监测主机的硬件架构和软件设计。该掘进机监测主机实现了参数监测、状态自检、报警信息记录、系统通讯设置、数据存储等功能,应用表明,该掘进机监测主机操作简单,满足掘进机状态监测的现场要求。     

掘进机状态监测的数据采集器设计

针对传统掘进机状态监测数据采集器多为隔爆兼本安型产品,产品笨重,数据采集通道少、采样速率和精度低、数据存储和提取困难等问题,设计了一款本安型的高性能掘进机状态监测数据采集器,介绍了数据采集器的总体结构、硬件设计和软件设计。实际应用表明,该数据采集器满足了掘进机状态监测数据采集的使用需求,具有广泛地推广价值。     

断面掘进机的总体方案设计

因为掘进机在矿山井下设备当中属于大型的机械设备,是巷道掘进机械中重要的一种,成为实现掘进机械化的关键。它是集矿岩破碎、装载和转运于一体,由于它的结构复杂,所以对设计和制造的要求也是多方面的。本文关于总体方案的设计主要对掘进机的总体结构进行了分析和研究,确定了掘进机的主要外形以及各部分的工作形式。     

掘进机的液压系统设计与分析

掘进机的工作运行与液压技术紧密相关,二者相互促进。掘进机采用液压系统具有许多突出的优点,如结构简单、控制简单、操作简便省力、易于实现自动化、体积小、调速性能好、过载保护性能好等。因此研究掘进机及其液压系统具有重要的意义。本文关于掘进机液压系统的设计主要针对液压系统的回路、元件、工作原理等进行了详细的分析、选型和研究。     

基于PLC和组态软件的顶管掘进机远程监控系统

顶管掘进机广泛应用于隧道挖掘和管道铺设，为使其高效工作，设计了远程监控系统。远程监控系统实现了对顶管掘进机的掘进过程、工作状态及动态参数等进行监控。该系统用PLC下位机对现场信号进行采集、处理，通过远程上位机采集视频信号、下位机传送的状态和模拟信号，并对下位机实时控制。     

基于视觉/惯导的掘进机实时位姿测量方法研究

针对煤矿井下掘进机实时位姿自动检测的难题,通过分析比较现有几种位姿测量方法的优缺点,提出了一种基于视觉/惯导的掘进机位姿组合测量方法。该方法通过激光捷联式惯导系统得到掘进机的姿态信息、单目视觉测量掘进机的位置信息,从而实现掘进机实时位姿的5自由度测量。依托大柳塔煤矿的快掘设备对该方法进行了实验验证。结果表明,姿态测量精度为0.1°,静态漂移的标准差不大于0.25°,位置定位精度优于1cm。该方法能够用于掘进机实时位姿测量,具有广阔的工程应用前景。     

双矢量定姿在煤矿掘进机姿态测量中的应用

针对现有巷道掘进机的姿态测量手段中普遍存在的高成本和误差累积等问题,文中提出了一种基于双矢量定姿原理的姿态测量算法。通过在巷道掘进环境中分别对重力矢量和光矢量进行构建与感知,利用惯性倾角测量和双目视觉测量技术,基于矢量元素分别在导航坐标系和掘进机载体坐标系中的数学表达,可实现掘进机载体坐标系相对于巷道导航坐标系的姿态解算。利用倾斜仪和双目相机组成的测量装置对指示激光和重力矢量进行测量,结合双矢量定姿算法即可完成掘进机机身的姿态解算。文中设计了静态重复性精度测量实验,结果表明该方法的姿态角重复性测量精度为0.066 2°。利用蒙特卡洛方法对可能会引入的误差源进行仿真分析,结果表明误差对方位角、俯仰角以及滚转角的影响分别为0.786 4°、0.454 8°和0.476 5°。     

嵌入式掘进机图形用户系统设计

在煤矿井下采掘过程中,如何对掘进机进行安全可靠的控制,如何将各种数据实时显示并对异常情况及时报警,以便工作人员进行分析处理成为掘进机使用过程中的一项重要研究课题。为了提高开发效率,本文针对井下环境中如何实现实时故障报警及显示系统提出一种解决方案。采用基于S3C2440AL的ARM嵌入式技术,通过移植Linux内核的操作系统以及Qt/Embedded图形用户界面,开发了一套掘进机的故障显示图形用户系统。并采用串口通信方式进行数据传输,在煤矿的生产作业中实现掘进机操作人员对采掘过程中掘进机的各项运行参数进行实时有效的分析和处理,以及对掘进机进行安全可靠的控制。     

基于NB-IOT的掘进机运行状态监测系统设计

针对现在大型机械开掘隧道时事故频发现象,本文设计了一种基于窄带物联网(NB-IOT)和传感器的状态监测的系统.在远程监测中,采用低功耗微处理器STM32L151结合高精度传感器,对掘进机容易出故障的关键部位和工作环境中的瓦斯浓度进行检测,采集掘进机设备的状态数据,利用NB-IOT技术进行通讯,将采集到的状态数据传输到云...     

基于空间矢量约束的煤矿掘进机组合测量方法

为了解决煤矿掘进机位姿测量的问题, 将一组反向同轴安装的工业相机和捷联惯性导航系统组装成测偏单元, 并结合视觉测量和惯性导航技术提出了一种基于空间矢量约束的实时位姿组合测量方法。该方法通过测偏单元测得激光指向仪光源光斑的空间矢量、掌子面光斑的空间矢量和掘进机的姿态信息, 建立空间矢量约束方程以及坐标系转换得到掘进机位置信息, 并进行了理论分析和实验验证。结果表明, 通过该方法能得到掘进机实时位姿的六自由度信息。该方法可用于煤矿掘进机的位姿测量, 具有广阔的应用和发展前景。     

全断面隧道掘进机刀盘平面度的检测

全断面隧道掘进机是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备,本文研究了全断面隧道掘进机刀盘平面度的检测。     

基于LP2103的掘进机语音报警系统

介绍了掘进机语音报警系统的控制核心、功能特点、硬件结构和详细原理。同时,语音报警系统采用嵌入式μC/OS-Ⅱ为基础系统,详细介绍了系统任务的软件设计。实践表明,掘进机语音系统井下运行稳定、可靠。     

TBM掘进机配套带式输送机部件设计分析

简述了TBM掘进机机机内、机外使用短、长距离带式输送机的原因,并对两类带式输送机部件的设计进行分析,说明了带式输送机输送碴土方案适合隧道工程要求的连续、高效、经济性,及带式输送机在隧道工程的使用拓展了带式送机运用的用途.     

基于模糊算法的掘进机截割机构变频控制策略研究

提出一种基于模糊算法的掘进机截割机构变频控制策略。首先对掘进机截割机构调速系统原理及特性进行分析;然后采用一种基于模糊PID算法的变频控制策略,通过模糊自适应在线修正PID参数,实现对截割电机的快速、准确调节;最后,通过Matlab对截割机构的工作电流进行仿真,验证了该控制策略的正确性和有效性。     

基于ANSYS/CFX的掘进机巷道通风流体仿真

采用ANSYS/CFX对掘进机巷道内的气体流动进行模拟,了解巷道内气体流动状况,计算巷道内的风速分布情况,为巷道的优化设计提供参考。     

基于双相机标靶的直线顶管掘进机导向方法

针对直线顶管掘进机在掘进导向中所面临的响应速度慢、成本高的问题,提出了一种基于双相机靶标的实时位姿测量方法.利用对向安装的两个工业相机及两块感光成像屏组成测量标靶,并辅以一道已知空间方位信息的指示激光.所提方法利用光斑图像分析处理、标定网格检索以及欧拉角解算技术,可完成掘进机相对计划线在工程坐标系下水平/垂直偏差的测量...     

地铁双联拱硬岩隧道非爆破开挖关键技术研究

文章针对广州地铁双联拱硬岩隧道非爆破开挖施工过程中的技术难题,总结研究了超前地质预报、超欠挖控制、长台阶+下台阶拉坡道等关键技术,并对悬臂掘进机铣挖工艺进行了优化。研究结果表明,采用超前地质预报技术可以减少地质灾害风险,超欠挖控制技术可以提高开挖精度,长台阶+下台阶拉坡道施工技术可以适应大断面隧道开挖要求。同时,通过喷雾除尘系统优化悬臂掘进机铣挖工艺,可以有效控制粉尘污染。研究成果为今后类似工程提供了有价值的参考。     

可编程控制器PLC在矿用掘进机电气系统中的应用

以PLC控制器为核心的掘进机电气控制系统抗振性能好,可靠性高,体积小,集控制与保护为一体,适用于长期恶劣的工作环境。     

基于互联网的隧道掘进机故障筛选及预警系统开发

国内盾构机在施工时,在盾构机掘进过程中时常会遇到各种突发情况,然而报警信息无法及时传递到技术专家手中,这为盾构施工埋下了安全隐患。为解决这一困难,文章设计了一套基于互联网的隧道掘进机故障筛选及预警系统,能实现实时搜集多台盾构机施工中的报警信息,通过因特网汇集到远端服务器,利用故障筛选及预警系统,实时向技术专家,业主,监理发出预警短信。系统保障了施工人员及机械的安全,提高了管理效率节约了项目成本。     

JK-3型隔爆激光定向器在煤矿中的应用

对煤矿井巷工程来说,主要是利用激光的发散角小和亮度高这二个特点。1965年美国首先把氦氖激光用在隧道施工中,为休斯型全断面岩巷掘进机定向。我国煤炭系统始于1971年研制出隔爆型激光导向仪样机,1972年在江西萍乡青山超级瓦斯矿井试用。1978年在吸取国内外同类型产品优点的基础上研制