基于虚拟机的采煤机远程监控平台关键技术

为实现采煤机的远程监控,研发了基于虚拟机技术的采煤机远程监控平台.采用WinCC系统组态控制技术,对采煤机各项状态数据进行采集、组态和归档分析.运用三维虚拟现实平台Virtools及其SDK二次开发功能,并通过对归档数据库SQL Server的实时访问,对采煤机虚拟样机进行实时驱动,实现采煤机井下运行状态的真实再现以及远程控制.结果表明,该平台能够实现采煤机运行状态的实时再现、数据分析和运动控制功能.     

基于小波分析和改进神经网络的采煤机截割部传动系统故障诊断

为了解决当前采煤机截割部传动系统故障诊断方法存在耗时长、误差大等问题,提出了基于小波分析和改进神经网络的采煤机截割部传动系统故障诊断方法。首先采集采煤机截割部传动系统故障数据,并采用小波分析对数据进行预处理,消除噪声的不利影响;然后提取故障特征并输入神经网络进行训练,采用粒子群算法优化神经网络的参数,从而建立采煤机截割部传动系统故障诊断模型。仿真实验结果表明,该方法提升了采煤机截割部传动系统故障诊断精度,大幅度减少了故障诊断时间,而且增强了抗噪声干扰能力。     

矿井提升机传动系统远程维护平台研究

针对矿井提升机传动系统结构复杂、工作环境恶劣、运行状态频繁变化导致提升机故障类型多且维修困难,在分析提升机传动系统结构和故障原因的基础上设计了一种基于互联网传输矿井提升机传动系统远程维护平台。通过设置传感器获取提升机传动系统电气、温度、振动加速度等信号,通过数据分析仪分析信号来判断提升机传动系统的运行状态,实现了对提升机传动系统的远程维护。经测试,该平台可以实时、远程记录提升机传动系统的运行状态,并能及时根据异常信号做出预警,为矿业生产安全提供了保障。     

智能化采煤机云平台设计研究

提出了一种将煤矿井下采煤机生产运行数据从工作面主机传输到顺槽,从顺槽到矿井地面,再到云平台的数据存储、监控、智能诊断的整套网络化远程监控体系。通过高效全面的数据采集,为用户提供采煤机云平台在线监测、智能故障诊断与实时技术支持等服务。通过对采煤机在工作面运行状态的实时连续采集、对设备的工作状态进行监控及评估、对出现的故障进行及时诊断预测和生成健康报告,并对用户进行数据发布和共享,提高了采煤机智能化水平。     

冲击式采煤机传动系统的仿真研究

在单自由度机械等效力学模型的基础上，对冲击式采煤机机械传动系统进行了详细分析，建立了冲击式采煤机传动系统动态分析模型，编制了动态仿真软件，通过输入采煤机各种运行状态下的工作参数，对采煤机运行工况进行了仿真，进而对冲击式采煤机传动系统的关键部件的可靠性进行了分析，给出了合理的功率匹配方式，研究表明，使用冲击式采煤，可大大降低采煤机的截割功率，应用该仿真软件，给冲击式采煤机的设计和优化提供了方便，快捷的手段。     

基于组态软件的采煤机远程监控系统设计

设计了基于组态王的采煤机远程监控平台,详细叙述了其整体架构。利用组态王软件设计了监控界面,实时监测采煤机的工作状态,并对下位机进行实时控制。该系统的使用极大提高了采煤机远程监控系统的运行效率。     

基于深度迁移学习的采煤机摇臂部滚动轴承故障诊断方法

针对长期正常服役的采掘装备典型故障数据少、有标签数据不足,故障诊断模型训练效果不好等问题,提出一种基于深度迁移学习的采煤机摇臂部传动系统故障智能诊断方法。利用该方法将模拟平台故障数据训练后获取的故障诊断模型参数迁移至采煤机智能故障诊断模型中,从而在不同设备之间进行迁移学习,实现基于小样本数据的采煤机摇臂部智能故障诊断。通过构建预训练的卷积神经网络,将转换为二维时频分布的图像数据集作为预训练模型的输入,并将预训练模型的网络参数迁移至采煤机摇臂传动系统故障诊断模型中,通过保证低层网络不变保留模型的泛化能力,将含有标签的数据集作为采煤机摇臂传动系统智能故障诊断模型的训练数据集对模型进行训练,通过微调高层网络参数进行模型优化和权值更新,得到采煤机摇臂传动系统迁移故障诊断模型,提高了模型的特征提取能力减少了误差。为验证方法有效性,以传动系统滚动轴承为研究对象,采用西储大学轴承数据作为训练集,DDS传动系统平台模拟井下采煤机摇臂部传动系统工况得到滚动轴承监测数据,作为测试集进行试验验证。试验结果表明：滚动轴承平均故障识别精度达到99.59%,与传统的智能故障诊断方法相比,提出的智能故障诊断方法收敛...     

矿山鸿蒙系统在采煤机顺槽监控站的应用

集控台操作员可以在顺槽通过监控站实时查看采煤机的运行状态、修改采煤机运行参数、远程控制采煤机运行,并且监控站可以配合上位机完成综采工作面自动化运行任务,达到高效生产的目的。矿山鸿蒙操作系统是华为公司为解决矿山行业智能化建设中遇到的各种难题而专门开发的一套工业操作系统。该系统具有独特的软总线技术,提供统一的数据接口和协议标准,解决不同设备厂家数据互联互通的难题,实现设备间有效协同工作。     

融合传感数据和模型的采煤机VR系统研究

为了提高采煤机虚拟现实（VR）系统的场景显示效果，首先构建了采煤机姿态虚拟仿真方法流程，设计了采煤机VR系统总体架构；确定了以UDP网络协议为基础的采煤机实时传感数据流通信方法，提出了基于采煤机状态的实时模拟量数据插补推测融合算法；结合物理光照模型、实时渲染等新兴技术，提出了采煤机关键监测数据的实时特效渲染及传感数据和模型融合渲染方法，为采煤机VR监控提供了准确、直观和真实的表达方案。搭建了采煤机VR监控实验平台，验证了所设计采煤机VR系统的可行性和实用性。     

基于LabVIEW的采煤机摇臂故障诊断系统设计

根据电牵引采煤机摇臂工作特性及故障诊断系统要求,完成了故障诊断系统的硬件和软件设计。该电牵引采煤机摇臂故障诊断系统基于LabVIEW平台,实现了信号监测分析软件的开发,并在此基础上根据故障特性实现了故障类型识别和诊断。系统可根据传感器测量信号完成采煤机摇臂工作状态的动态监测,实现振动分析和诊断分析等功能,同时可对采煤机不同工况下的工作状态进行评估,提升了采煤机运行可靠性。     

智能化煤矿数据模型及复杂巨系统耦合技术体系

煤矿井下同步运行着通信、传感、控制等大小上百个子系统,形成了越来越复杂的智能化巨系统.针对整个矿井智能化巨系统缺乏统一数据模型、传感器数据不完备、跨系统数据融合等难题,提出统一的多源异构数据融合处理方法——基于"分级抽取-关联分析-虚实映射"的数据逻辑模型,构建了完整的煤矿井下跨系统全时空信息数字感知体系,形成集井下现...     

基于GIS的煤矿安全监控系统研究与实现

针对煤矿安全生产过程中遇到的问题,提出一种新型的基于GIS技术的煤矿安全生产监控系统方案,并利用Mapinfo软件平台实现被测点地理信息、实时测量数据和视频图像信息的集成,实现了矿井安全信息的实时监控与远程管理,提供了GIS技术在安全监控、管理、处理工作中的开发与应用。     

基于DSP的掘进机智能故障监测系统

利用DSP构建一个掘进机在线监测诊断系统,实现对掘进机的实时监测与诊断。系统分为底层驱动、数据处理和故障诊断3个层面。对掘进机的关键机械部件状态进行监测,采集掘进机关键部件的故障信息进行分析、诊断。对掘进机安全运行、煤矿的正常开采提供了保障。     

基于IFIX刮板输送机实时监测系统研究

运用工业组态软件IFIX作为监控实验平台,结合PLC技术,通过对井下机械化采煤设备关键技术研究实验平台中的刮板输送机工作状态参数的数据采集、信号处理、传输、通讯和实时显示,设计了针对上述实验平台的刮板输送机实时监测系统。并通过IFIX过程数据库中的数据块将采集到的数据存入关系数据库SQL Server2005,可以进行数据查询、分析,且为以后故障诊断提供技术支持。同时通过ASP与ADO技术可将现场数据发送到网络,实现监测参数远程显示。     

大型矿区煤质与选煤计算机综合管理系统(二)——矿区煤质与选煤综合信息集成平台

矿区煤质与选煤综合信息集成平台采用模式集成和数据复制法相结合的综合型集成方法,通过标准字典统一共有的数据名称和编码,实现了多类型、多系统、多层次选煤煤质数据的集成,集成了生产、管理、离线、在线等不同类型数据;集成了选煤、煤质、煤销、采煤等多生产系统数据,集成了选煤厂、矿、集团公司、国家和行业不同管理层次数据,实现了跨ORACLE、SQLSERVER、ACCESS以及DCS系统组态软件自带等多数据库平台、跨CAD图形系统多媒体平台的数据交换与共享,解决了常见的"信息孤岛"问题。     

基于精确大地坐标的煤矿透明化智能综采工作面自适应割煤关键技术研究及系统应用

目前煤矿智能综采工作面存在生产环境状态不透明、成套装备难以应对煤层起伏变化、信息化与智能化集成度不高等问题,其系统的适应性和实用性受到影响。具体而言,主要是缺乏基于地理信息系统的可视化数字孪生管控平台,无法实现基于统一大地坐标驱动的透明化工作面的自适应割煤。为突破相关技术难题,提出并研究了测量机器人大地坐标传导、透明化工作面系统建立和动态修正、5G通信、采煤机与地质模型的自适应耦合以及基于时态地理信息系统（TGIS）的“一张图”一体化管控平台等多项关键技术,完成了多维可视化软件系统的开发与硬件系统的高度集成,实现了：(1)采煤机、刮板输送机等固定或移动目标点达毫米或厘米级的精确定位;(2)三维地测模型、设备模型、开采环境与工业控制之间的基于逻辑关系的一体化集成和数字孪生系统的构建;(3)综采工作面采煤机、视频、惯导、测量机器人和地质雷达等信息的可靠、实时传输;(4)为地面调度指挥控制中心的远程决策和智能自适应控制提供了可视化管控环境。系统已经成功应用于临沂矿业集团菏泽煤电郭屯煤矿3301,2305两个工作面,初步实现了较为复杂地质条件下的智能化自适应开采和地面远程管控。     

煤矿智能连采工作面建设方向研究

连采掘进主要应用在煤矿双巷快速掘进系统中,完成煤矿井下大巷、顺槽、切眼、回撤通道及联络巷道的施工工作,后配套设备有梭车、锚杆机、给料破碎机、带式输送机、铲车等,采用连采机掘进、梭车运煤、锚杆机支护、破碎机转载、胶带机运输、铲车清煤及辅助运料的施工工艺。为了积极响应国家煤矿安全监察局关于智能矿山建设相关要求,不断提升掘进工作面自动化、智能化水平,结合现阶段连采掘进工作面生产作业现状,提出了基于连采机远控割煤、梭车自动运行、锚杆机自动钻锚、破碎机自动运行、局部通风机智能变频控制、分散设备集中控制的智能连采工作面建设方向,促使掘进工作面不断向无人、少人、自动化、智能化方向发展,改善工人作业环境,提高掘进效率。     

无线机载瓦斯实时监测系统的开发与应用

在现有的KJ2000N安全监控系统的基础上进行功能扩充,采用无线网络通讯技术,将采煤工作面的T0、T1瓦斯传感器所采集到的瓦斯浓度信号实时传送至采煤机处,供给采煤机司机或跟班人员实时掌握采煤工作面的瓦斯变化情况,进而控制采煤机的割煤速度及移架工序。     

面向矿区地质数据的集成方法及应用

由于矿区开采周期较长,同一矿区的地质数据呈现信息孤岛,不能有效共享、造成矿区地质勘查工作效率低下且重复投入。针对矿区地质数据呈现海量、多源异构的特点,提出“整理筛选、清理优化、基准统一”的多源异构数据综合集成方法；构建了以GIS中间件和空间数据库相结合的矿区地质数据综合集成模型；围绕地质数据集成的关键技术,以潞安—晋城矿区为研究区域,设计并开发了低成本、易实现的矿区地质数据综合集成可视化平台,该平台操作简单,部署灵活、功能齐备,达到了潞安—晋城矿区地质数据的综合集成的目标,解决了矿区地质数据分散化和同质化等问题,促进地质数据集成化理念在矿区地质勘查领域的应用,进一步推动信息化矿山建设进程。     

全液压钻式采煤机液压系统的设计

以某一型号的钻式采煤机为研究对象,介绍了其主要构成及工作原理,不同于传统的电机驱动及控制钻式采煤机,该设计采用全液压系统驱动及控制,最后将电机驱动与液压驱动的钻式采煤机性能做对比。结果表明,相对于传统电驱动钻式采煤机,液压采煤机大大提高了采煤的工作效率。