技术内容
(一)基本原理
以综采工作面的关键设备——采煤机为研究对象,对采煤机智能化及远程监控的关键技术进行研究,实现了采煤机基于记忆截割、多传感信息融合和人工免疫理论的自适应割煤、运行状态的远程动态监测、故障的预测预报以及采煤机的远程同步自动控制, 基于三维虚拟现实技术实现采煤机工作状态的真实再现,提升了综采工作面系统的柔性生产能力和指挥调度系统的应变能力。
(二)关键技术描述
(1) 采煤机故障诊断及预报理论及方法
基于多传感融合技术,建立了适应于综采工作面采煤机故障预测预报及远程控制的分层有限自动机模型,实现了设备运行状态的动态监测以及故障的预测和预报。
(2) 基于 MESH 技术的采煤机远程监控无线交换网络平台
基于无线网状网技术研发了本安型无线交换机,实现采煤机工况参数以及控制指令的无线传输。
(3) 采煤机记忆截割及自适应调节技术
研究了采煤机记忆截割过程中的区间识别方法,实现了采煤机的记忆截割,基于免疫进化算法建立采煤机截割路径自适应调节模型,实现了采煤机工作姿态的自适应调节。
(4) 基于 3DVR 技术的综采工作面采煤机远程控制数字化集成平台的研究
基于三维虚拟现实(Three-dimension Virtual Reality:3DVR)以及远程控制的互锁技术,全景显示采煤机内外部状态及变化趋势。
(三)工艺流程
在采煤机上装置 1 台本安型无线交换机,根据综采工作面的具体情况布置若干台本
安型无线交换机,每个无线交换机配备 1 台隔爆型网络摄像仪。采煤机上的无线交换机和液压支架上的无线交换机并行通讯,一个交换机同时和多台交换机通讯,足以保证数
据传输的稳定性和可靠性。利用该无线传输网络把采煤机的参数信息(数据和视频等信息)和控制指令传输到端头无线交换机。在顺槽安装若干台本安型无线交换机,实现采煤机机载控制器、顺槽控制器以及地面远程控制器的通信。利用传感信息融合模块实现采煤机工况监测信息的处理,利用建立的采煤机分层有限自动机模型实现采煤机工作流的正确控制及验证,并在正确的采煤机工况监测信息的基础上,利用分层有限自动机和进化免疫算法实现采煤机的故障预测预报。