基于RFID技术的移动巡检系统设计与实现

对选矿厂的设备巡检现状和需求,将RFID技术及智能终端应用到选矿厂的设备巡检中,设计并实现了基于RFID物联网的移动巡检系统。系统采用RFID射频感应物联网识别技术,通过对选矿厂的设备管理调研,设计出适应选矿厂的巡检、检修流程,开发出一套巡检后台管理软件及智能终端移动应用,实现了设备巡检、设备报修、统计分析等功能。通过移动巡检系统的应用,可有效的提升选矿厂设备巡检的规范化、数字化,为矿山设备管理、故障预警提供技术支撑。     

基于混合现实技术的爆破后井下采场环境感知试验平台搭建

针对地下矿山爆破后采场中对危险源感知不充分和不及时,导致井下生产效率降低以及人身安全受到威胁等问题,设计了一种基于混合现实技术的爆破后井下采场环境感知试验平台。该平台基于Holo Lens混合现实设备,以采场中各类传感器的监测数据为依据,结合采场安全性评价智能算法和矿山设备远程控制技术,通过Unity3D开发引擎搭建混合现实环境,实现对爆破后采场环境感知、矿山信息透明化、远程专家指导和危险场景还原等功能。以东北大学巷道模拟实训基地为背景,通过在实训基地中人为模拟爆破后采场环境,对平台内各部分功能进行了测试。结果表明:该平台有效地实现了对采场环境的感知与控制,为井下作业的安全性提供了技术保障。     

基于AR技术的远程巡检应用

针对矿山现场巡检环境复杂、作业人员经验不足、现场故障处理效率低等问题，提出基于增强现实（AR）技术、移动互联网技术和专家知识库的智能巡检远程协助系统。以AR头戴设备作为现场信息采集端，通过移动网络进行双向数据传偷，结合专家知识库和设备运行信息库，专家可远程协助现场进行设备问题定位分析及远程监督，从而有效提升巡检作业效率。     

张家峁煤矿回风巷道智能巡检机器人系统

为解决张家峁煤矿回风巷道现阶段仍然采用人工巡检问题,设计一款具有设备设施巡检、环境探测等功能的回风巷道智能巡检机器人系统。通过对该系统中的巡检机器人、驱动执行、风门控制、通讯网络搭建以及能源供给等子系统的详细研究与设计,使其具备煤矿复杂非结构化环境内自主行走、精确定位,且通过搭载多种传感器,实时采集巡检现场的图像、声音和环境参数等信息,实现巷道内部设备运行工况检测、巷道变形检测、气体浓度等环境感知、数据处理与预警以及人机交互等功能。实际应用结果表明:巡检机器人系统能够代替人工巡检实现对回风巷道的检测、预警、判断及分析,降低了巡检人员的工作负担和安全风险,简化了巡检任务的复杂度、减少了巡检人员的数量,切实做到"减人增效"。     

带式输送机在线监测系统的设计研究

带式输送机是工业生产中广泛使用的设备,其稳定运行是安全高效生产的重要保障。针对带式输送机人工巡检存在的效率低、成本高、发现异常较晚等问题,以兆丰铝电氧化铝公司燃煤电厂锅炉车间1号带式输送机为例,设计带式输送机在线监测系统,实时监测带式输送机运行状况。实践表明,设计的在线监测系统应用效果良好,降低了设备严重故障维修频率,日常检修时间也显著缩短,提升了设备运行效率;巡检人员由原来每班3人,减为每班1人,人员劳动强度也明显降低。     

矿井变电所机器人智能巡检系统设计

针对煤矿井下变电所设备运行状态的日常巡检、停送电安全技术措施落实以及视频监控全覆盖等问题,设计了一种直线轨道式巡检机器人系统与变电所设备实现通讯,建立智能巡检系统。重点介绍了矿井变电所机器人智能巡检系统的组成结构与巡检功能,论述了机器人系统巡检动作方式与智能巡检系统执行流程。实践表明：该智能巡检系统可以有效替代矿井变电所的人工巡检岗位,完成日常巡检任务,保障停送电安全技术措施的可靠落实,实现变电所视频的无盲区监控。机器人系统感知功能齐全,与变电所设备联动可靠,巡检运行状态平稳,解决了矿井变电所减员增效的关键技术问题。     

矿山设备维修管控流程优化及管控系统开发

大型矿业设备智能维修管控系统作为智慧矿山的重要组成部分,一直受到企业和学术界的关注。目前,国内矿山企业的设备维修管控大多存在设备管理体系不完整、设备维修缺乏科学管理支撑等问题。为了规范设备管理流程,加强设备故障维修和信息反馈的速度,建立了合理高效的设备维修管理流程,并根据此流程基于B-S架构研发了矿山设备维修管控系统。该系统既可以在电脑网页端操作,也可以在手机端进行常用功能的快捷操作,取得了较好的应用成果。     

选煤厂设备巡检智能管理系统设计及应用

针对煤炭行业选煤厂设备的多样性、复杂性和安全巡查管理工作中容易出现的问题和弊端,采用动态二维码技术和无线室内定位技术,研制成功了选煤厂智能巡检系统。该系统具有红外测温、测震、拍照、视频、录音和智能巡检等功能,通过定制巡检标准和实时采集巡检点周围设备的物联网数据,将模拟量、数字量、观察类等信息自动处理和采集,通过手机APP上传后台,实时定位(10 cm)巡检人员轨迹。通过自由巡检、领导巡岗、日常巡检等模式组合,发现设备缺陷,启动维修流程审批,形成闭环管理,提高了安全巡检工作的质量和管理水平,实现了管理模式由"专岗、专技、专人"到"无人值守、专人巡视"的转变。     

基于功能分析的带式输送机自动巡检机器人设计

带式输送机具有长距离连续运输等优点,成为运输煤炭等矿山物料的重要设备。在长时间连续运行过程中,带式输送机关键部件的性能退化会引发输送带打滑、跑偏和断带等故障,迫切需要对其工作状态进行实时监测。针对传统带式输送机自动巡检系统上下坡驱动打滑、平稳性差等问题,设计了一种基于轨道摩擦和齿轮齿条啮合混合驱动的自动巡检机器人。基于功能分析,设计了巡检机器人的总体方案,提出了水平运动时采用行走轮和轨道的摩擦式驱动和上下坡运动时采用齿轮齿条啮合驱动的两阶段驱动方式,增加了巡检机器人的爬坡能力,避免了传统巡检装置存在的上下坡打滑的不足。考虑到带式输送机恶劣的巡检工况,详细设计了巡检机器人的驱动系统和行走系统等机械结构,并采用Creo软件建立了巡检机器人的三维模型。针对巡检机器人的控制系统实现的功能,完成了巡检机器人的控制系统硬件选型和控制系统程序的流程图设计,并计算出巡检机器人的续航时间。采用ANSYS软件对底板和托架进行了有限元分析,完成了底板轻量化设计并对底板和托架的强度进行了校核分析。采用ADAMS软件对巡检机器人的运动过程进行了仿真分析,运动学仿真结果表明：巡检机器人能够顺利实现水平运动和上下坡...     

翻车机智能在线状态检修技术

翻车机智能在线状态检修系统是在翻车机原系统下位机程序、上位机画面的基础上增加了故障处理提示、重要故障捕捉、故障筛选定位、故障历史记录、模拟量趋势记录、重要数据的自动存盘、流程实时演示等功能。试验结果表明:该系统提高了设备可靠性和检修效率,降低了翻车机系统故障率和现场运行检修工人的劳动强度,对同类电厂同类设备的生产、检修具有借鉴和指导意义。     

基于虚拟现实煤矿安全系统

通过建立数字化煤矿虚拟场景,实时采集瓦斯和通风量等安全报警数据为基础,对整个地下矿井进行安全巡检漫游。采用Hermite曲线拟合规划漫游路径,虚拟人替代现实中的安全巡检员进行设备维护,二分法迭代求解虚拟巡检员位姿,达到巡检员位置显示实时性,并使安全巡检过程具有交互性和速度可控性。这一技术已应用在某三维煤矿生产安全虚拟现实系统中,说明煤矿能利用一个交互性较强的可视化平台来保证生产安全。     

OpenGL在矿井巷道可视化研究中的应用

矿井巷道三维仿真系统是以计算机图形学、人工智能、网络技术、图像处理、语音处理及高性能计算为基础的极其复杂的技术系统,能够实现各种状态下的三维场景的模拟。基于OpenGL(Open Graphics Library),在Visual C++ 6.0集成开发环境下,设计了三维巷道仿真系统,解决了其中关键技术问题,可以模拟巷道外部全景以及巷道内部情况,最后通过贴图使巷道具有真实感。矿井巷道的模拟系统是利用虚拟现实技术的软硬件设备,根据巷道数据、巷道建立原则以及图像数据模拟出的巷道三维场景,使用户可以轻松地了解地下巷道,为煤矿的安全开发提供可靠保障。     

基于平行系统理论的矿山安全作业系统的建立

以数字矿山的三维可视化和虚拟环境为平台,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并以此为基础,探讨在真三维环境中集成矿山开发与运行的相关信息,解决数字矿山建设过程中基础信息不足、信息孤岛和可视化等方面的问题。通过建立三维数字矿山信息集成管理系统,实现对矿山开发与运行的科学预测、规划、控制和监测,对提高矿山企业的运作效率、安全生产水平,增强矿山企业的竞争力,实现可持续发展具有重要意义。     

FLAC 3D与RG井下录像系统在复杂采空区处理的应用

结合排山楼金矿空区的复杂现状,应用FLAC^3D建立数值分析模型,运用FISH语言编程使模型地表与矿山实际相拟合,模型充分反映了地表、井下空区的现实状况。并根据空区围岩的位移、应力模拟结果,分析了围岩的稳定性。虽然模型显示应力向着有利于岩石材料高抗压的似拱形发展,但从顶板安全系数较低、间柱应力集中、岩体时间效应、井下开采扰动等方面综合分析,得到空区围岩的稳定只是暂时稳定的结论。所以,空区暴露面积不宜扩大,应立即采用RG井下录像系统对顶板岩体跟踪监测,为生产提供客观依据,实施RG监测强采。     

点检维修制与设备管理现代化

论述了点检维修制的概念和理论 ,及其实施的程序。分析了它与设备管理现代化的关系 ,指出点检维修制是设备管理现代化的一个典型代表。     

基于检修特点的矿用液压支架结构件焊接工艺研究

矿用液压支架结构件是重要的受力部件,设备检修过程中对结构件拆解检修时焊缝修复方面存在的问题较多,造成设备整体检修质量水平低,甚至在井下使用过程中出现一些不安全状况。通过优化修理拆解工艺方案,对结构件焊接修复工艺进行研究,进一步提高结构件的检修焊接修复质量,降低作业人员劳动强度,达到提质增效的目的。     

煤矿设备预知维护系统的设计

 本文针对目前煤矿设备管理中采用计划维修所存在的问题,提出了矿用设备预知维护系统（简称为4M系统）,该系统集设备日常信息管理、工况监测、故障模型模拟及预知维修模型决策四种功能于一体,为煤矿设备管理工作提供了新的指导方法。另外,以带式输送机传动系统为例,介绍了相应的4M系统的实现过程。     

煤矿设备检修信息化建设及实践

煤矿的采煤效率依靠高度的机械化和自动化设备,机电设备维护是保证采煤效率和安全的重要工作.为解决煤矿井下设备检修记录填写时,纸质记录不易留存、数据不易统计分析、突击补填记录等问题,神东煤炭集团开展了煤矿设备检修信息化建设.在为各矿井配备井下WiFi或4G网络、为员工配备防爆手机的基础上,自主研发了设备云检修系统;依托于神...     

三维数字矿山信息集成管理系统设计与实现

以数字矿山的三维可视化和虚拟环境为平台,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并以此为基础,探讨在真三维环境中集成矿山开发与运行的相关信息,解决数字矿山建设过程中基础信息不足、信息孤岛和可视化等方面的问题。通过建立三维数字矿山信息集成管理系统,实现对矿山开发与运行的科学预测、规划、控制和监测,对提高矿山企业的运作效率、安全生产水平,增强矿山企业的竞争力,实现可持续发展具有重要意义。