基于链式基站坐标融合的采煤机定位方法

1

作者 杨艺 孙英杰 +2 位作者 常亚军 刘斌斌 王科平 《工矿自动化》 北大核心 2025年第5期49-56,共8页

在采煤工作面狭长的空间中,超宽带(UWB)基站呈链式分布,通信信号传输的散射、绕射和衰减等扰动和基站间动态坐标融合机制的缺乏均降低了采煤机定位精度。为提高采煤机在工作面UWB基站下的定位精度,提出了一种基于链式基站坐标融合的采... 在采煤工作面狭长的空间中,超宽带(UWB)基站呈链式分布,通信信号传输的散射、绕射和衰减等扰动和基站间动态坐标融合机制的缺乏均降低了采煤机定位精度。为提高采煤机在工作面UWB基站下的定位精度,提出了一种基于链式基站坐标融合的采煤机定位方法。建立了适应采煤过程中UWB基站位置动态变化的采煤机运动模型,采用无迹卡尔曼滤波(UKF)处理UWB测量偏转角,建立了基于UWB基站空间分布特征的链式基站坐标融合模型,以减少时变扰动的影响,采用梯度下降法对采煤机和液压支架群间的位置误差进行迭代优化,提升绝对坐标系下采煤机定位精度,并利用卡尔曼滤波(KF)对基站坐标数据进行滤波,消除梯度下降造成的误差叠加,实现高精度定位。实验结果表明:在±40°范围内,UWB测量偏转角经UKF处理后误差为±5°;在基站间天线平行、非平行情况下,KF链式基站坐标融合方法的均方误差(MSE)较传统刚性基站坐标融合分别降低了91.3%,95.8%,均方根误差(RMSE)分别降低了70.5%,95.5%;在基站间无遮挡、部分遮挡及全遮挡条件下,KF链式基站坐标融合方法实现了较高的采煤机定位精度和稳定性。 展开更多

关键词 采煤机定位 超宽带 链式基站坐标融合 动态定位 无迹卡尔曼滤波

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基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整 被引量：10

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作者 张庆 王学文 +2 位作者 谢嘉成 庞新宇 杨兆建 《工矿自动化》 北大核心 2017年第10期83-89,共7页

针对现有采煤机定位与姿态调整方法准确性较差的问题,在地面有缓慢坡度变化的情况下,对基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整方法进行了研究。首先介绍了采煤机定位技术,即由捷联惯导系统获取采煤机运动参数信息,采用欧拉角法对数据... 针对现有采煤机定位与姿态调整方法准确性较差的问题,在地面有缓慢坡度变化的情况下,对基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整方法进行了研究。首先介绍了采煤机定位技术,即由捷联惯导系统获取采煤机运动参数信息,采用欧拉角法对数据进行处理,进而完成采煤机位姿解算及实时定位;然后以采煤机截割高度调整为例,介绍了基于捷联惯导系统的采煤机姿态调整方法,重点推导了采煤机在不同截割工况下,采煤机截割高度与机身倾角之间的关系式;最后采用采煤机模型进行采煤机定位与截割高度调整实验,结果表明基于捷联惯导系统的采煤机定位与姿态调整方法可有效提高采煤机的定位与姿态调整精度。 展开更多

关键词 煤炭开采 采煤机定位 采煤机姿态调整 截割高度调整 捷联惯导系统

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基于模糊AKF地磁辅助导航的采煤机定位方法 被引量：13

3

作者 毛君 钟声 马英 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第3期48-50,共3页

针对惯导在采煤机定位时产生累积误差以及实时定位精度低等问题,提出了基于模糊自适应卡尔曼滤波(AKF)惯性地磁辅助惯性导航的采煤机动态定位方法。通过迭代最近等值点(ICCP)算法将惯导与地磁辅助技术组合,并引入模糊自适应的卡尔曼滤... 针对惯导在采煤机定位时产生累积误差以及实时定位精度低等问题,提出了基于模糊自适应卡尔曼滤波(AKF)惯性地磁辅助惯性导航的采煤机动态定位方法。通过迭代最近等值点(ICCP)算法将惯导与地磁辅助技术组合,并引入模糊自适应的卡尔曼滤波方法,实现了在线自适应调整测量噪声方差阵。通过对采煤机进行定位仿真分析,结果表明:可克服惯导定位误差随时间累积的缺点,实现了采煤机实时高精度定位。 展开更多

关键词 采煤机定位 模糊自适应卡尔曼滤波 地磁辅助导航

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基于自适应卡尔曼滤波的双惯导采煤机定位方法 被引量：10

4

作者 杨金衡 宋单阳 +2 位作者 田慕琴 宋建成 许春雨 《工矿自动化》 北大核心 2021年第7期14-20,28,共8页

基于惯导的采煤机定位方法存在误差累计、姿态角及位置漂移等固有缺陷,虽然引入误差补偿技术和多传感器组合定位技术可在一定程度上减小误差,但效果有限。针对上述问题,提出了一种基于自适应卡尔曼滤波的双惯导采煤机定位方法。实时同... 基于惯导的采煤机定位方法存在误差累计、姿态角及位置漂移等固有缺陷,虽然引入误差补偿技术和多传感器组合定位技术可在一定程度上减小误差,但效果有限。针对上述问题,提出了一种基于自适应卡尔曼滤波的双惯导采煤机定位方法。实时同步采集安装在采煤机上的2套惯导系统的加速度和姿态角,以惯导系统的位置作为状态量,惯导系统之间的距离和夹角为观测量,建立了双惯导定位模型,以克服单惯导定位误差累计的缺点。然而,双惯导系统输出存在较大差异时会导致双惯导定位模型出现状态突变,降低定位模型准确度,因此采用自适应卡尔曼滤波算法,通过计算基于残差的卡方检验值评估双惯导定位模型是否发生状态突变,并采用三段模糊判别函数动态调整过程噪声的协方差矩阵,以降低状态突变对定位精度的影响。仿真和实验结果表明,自适应卡尔曼滤波相比扩展卡尔曼滤波的抗干扰能力更强,有效减小了状态突变时的估计误差;基于自适应卡尔曼滤波的双惯导采煤机定位方法的定位误差比单惯导的定位误差在各方向上均有所减小。 展开更多

关键词 采煤机定位 双惯导定位 自适应卡尔曼滤波 状态突变 卡方检验 模糊判别

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基于UWB的采煤机定位精度提升算法研究 被引量：7

5

作者 刘一鸣 刘万里 +1 位作者 张博渊 杨滨海 《工矿自动化》 北大核心 2016年第12期25-30,共6页

针对在矿井中采用UWB定位系统获取采煤机位置坐标时精度较低等问题,提出了一种基于UWB的采煤机定位精度提升算法,该算法利用信息过滤算法处理多种信号值的能力对UWB定位结果进行过滤,利用神经网络算法评估优化的能力对采煤机位于刮板输... 针对在矿井中采用UWB定位系统获取采煤机位置坐标时精度较低等问题,提出了一种基于UWB的采煤机定位精度提升算法,该算法利用信息过滤算法处理多种信号值的能力对UWB定位结果进行过滤,利用神经网络算法评估优化的能力对采煤机位于刮板输送机机头位置某个时间段内的数据信息进行评估,实现对采煤机的精确定位。实验结果表明,对定位结果进行过滤处理后,三维精度可达7cm左右,经神经网络算法处理后,定位精度可提升至2~3cm。 展开更多

关键词 煤炭开采 采煤机定位 UWB 信息过滤 神经网络

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基于惯导和激光雷达的采煤机定位方法 被引量：19

6

作者 郑江涛 李四海 +3 位作者 刘士明 付强文 陶渊博 李津 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期595-602,共8页

针对惯性导航误差随时间发散限制基于惯性导航的采煤机定位精度的提升的问题,提出一种激光雷达辅助的采煤机惯性定位方法。通过液压支架和激光雷达的相对位置关系为纽带,建立了特征点位置和导航解算位置之间的数学模型,以此为基础推导... 针对惯性导航误差随时间发散限制基于惯性导航的采煤机定位精度的提升的问题,提出一种激光雷达辅助的采煤机惯性定位方法。通过液压支架和激光雷达的相对位置关系为纽带,建立了特征点位置和导航解算位置之间的数学模型,以此为基础推导了组合导航系统卡尔曼滤波模型。最后搭建了试验平台,试验表明移动平台沿50 m轨道运行约50 min,东向定位误差可维持在0.5 m以内,而北向和高度方向定位误差均可维持在0.3 m以内,满足当前采煤机的定位需求。 展开更多

关键词 采煤机定位 惯性导航 激光雷达 卡尔曼滤波

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综采工作面采煤机定位技术研究现状及展望 被引量：9

7

作者 夏婷 李威 +1 位作者 王超 李雨辰 《工矿自动化》 北大核心 2017年第10期24-28,共5页

通过介绍国内外综采工作面采煤机定位技术发展现状,分析了采煤机常规定位技术、采煤机捷联惯导定位技术、采煤机捷联惯导定位误差补偿技术、基于捷联惯导和其他方法的采煤机组合定位技术的特点,指出研究捷联惯导的定位解算策略、探寻无... 通过介绍国内外综采工作面采煤机定位技术发展现状,分析了采煤机常规定位技术、采煤机捷联惯导定位技术、采煤机捷联惯导定位误差补偿技术、基于捷联惯导和其他方法的采煤机组合定位技术的特点,指出研究捷联惯导的定位解算策略、探寻无线传感器网络与捷联惯导的紧耦合融合策略、研究复杂振动及多径效应下采煤机空间定位技术是采煤机定位技术的发展趋势。 展开更多

关键词 煤炭开采 综采工作面 智能化开采 采煤机定位 捷联惯导 组合定位

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“惯导+里程计”的采煤机定位方法研究 被引量：9

8

作者 石金龙 马宏伟 +2 位作者 毛清华 张羽飞 华洪涛 《煤炭工程》 北大核心 2021年第10期143-147,共5页

针对煤矿井下综采工作面采煤机受环境影响定位效果较差的问题,提出了一种"惯导+里程计"的综采工作面采煤机定位方法。该方法将惯导测量的位移与里程计航位推算的位移之差作为量测值,应用闭环卡尔曼滤波建立组合定位模型,实时... 针对煤矿井下综采工作面采煤机受环境影响定位效果较差的问题,提出了一种"惯导+里程计"的综采工作面采煤机定位方法。该方法将惯导测量的位移与里程计航位推算的位移之差作为量测值,应用闭环卡尔曼滤波建立组合定位模型,实时修正系统误差,测量采煤机的姿态与位置。在仿真实验与煤矿井下综采工作面进行了试验验证,结果表明:工作面推进方向测量误差小于3cm,高度方向测量误差小于2cm,分析了误差产生的原因,验证了"惯导+里程计"采煤机定位方法的精度与稳定性。 展开更多

关键词 综采工作面 “惯导+里程计” 采煤机定位 位姿测量 卡尔曼滤波

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基于非完整性约束的采煤机定位方法 被引量：3

9

作者 宋单阳 杨金衡 +3 位作者 陶心雅 卢春贵 田慕琴 宋建成 《工矿自动化》 北大核心 2022年第7期52-57,共6页

目前基于惯性导航系统和里程计组合的采煤机定位方法直接用里程计输出对惯性导航系统推算得到的采煤机前进速度进行修正,但抑制惯性导航系统误差发散的能力非常有限。采煤机在运动过程中满足非完整性约束的特点,即在采煤机不发生跳跃和... 目前基于惯性导航系统和里程计组合的采煤机定位方法直接用里程计输出对惯性导航系统推算得到的采煤机前进速度进行修正,但抑制惯性导航系统误差发散的能力非常有限。采煤机在运动过程中满足非完整性约束的特点,即在采煤机不发生跳跃和侧滑的情况下,牵引齿轮和履带连接处的侧向和垂向速度为零。基于该特点,在惯性导航系统和里程计组合定位的基础上,提出了一种基于非完整性约束的采煤机定位方法。安装于采煤机机身中部的惯性测量单元输出经机械编排获得采煤机姿态、速度和位置信息;安装于采煤机牵引齿轮上的里程计输出用于计算采煤机瞬时速度。使用惯性导航系统的机械编排结果和误差传播模型建立卡尔曼滤波状态方程,在采煤机牵引齿轮和履带的连接处引入非完整性约束,利用惯性导航系统投影在连接处的速度与里程计输出的速度之差作为观测向量,建立卡尔曼滤波观测方程;将卡尔曼滤波算法处理后的结果作为误差反馈,对惯性导航系统的输出进行修正,得到采煤机姿态、速度和位置的最优估计。实验结果表明,相较于传统惯性导航系统和里程计组合的定位方法,加入非完整性约束后定位误差没有随时间发散,对实际轨迹具有良好的追踪性能;采煤机在前向、侧向、垂向上的定位误差分别降低了66%,62%,67%。 展开更多

关键词 采煤机定位 惯性导航系统 里程计 非完整性约束 卡尔曼滤波

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基于捷联惯导系统的采煤机定位方法 被引量：2

10

作者 武俊 刘瀚文 《工矿自动化》 北大核心 2021年第S02期19-22,共4页

针对现有采煤机定位精度较低的问题,提出了一种基于捷联惯导系统的采煤机定位方法。首先建立采煤机参考坐标系,然后利用捷联惯导系统中的三轴加速度计和三轴陀螺仪实时测量采煤机的加速度和角速度信息,并根据四元数捷联惯导位姿解算方... 针对现有采煤机定位精度较低的问题,提出了一种基于捷联惯导系统的采煤机定位方法。首先建立采煤机参考坐标系,然后利用捷联惯导系统中的三轴加速度计和三轴陀螺仪实时测量采煤机的加速度和角速度信息,并根据四元数捷联惯导位姿解算方法解算出采煤机的实时位置和姿态信息,最后得到精确的采煤机运动轨迹,实现对采煤机的实时定位。该方法已在乌海能源有限责任公司老石旦煤矿应用,解决了老石旦煤矿现有采煤机定位系统中惯性零件出现漂移的问题,能够实现采煤机的实时精确定位,满足采煤机定位精度要求,提高了采煤效率。 展开更多

关键词 采煤机定位 捷联惯导 三轴加速度计 三轴陀螺仪 加速度

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基于鲁棒闭合路径校准的采煤机SINS/OD组合导航系统

11

作者 闫明 付翔 +2 位作者 王然风 杨欣雨 刘彬 《工矿自动化》 北大核心 2025年第5期41-48,共8页

基于非完整性约束和闭合路径校准的捷联惯导与里程计的组合导航系统是被广泛应用的采煤机定位方案,其中闭合路径校准法需要能够准确测量液压支架的实际推移距离,但传统的卡尔曼滤波器(KF)难以应对观测量中的异常值,而错误的预测位置会... 基于非完整性约束和闭合路径校准的捷联惯导与里程计的组合导航系统是被广泛应用的采煤机定位方案,其中闭合路径校准法需要能够准确测量液压支架的实际推移距离,但传统的卡尔曼滤波器(KF)难以应对观测量中的异常值,而错误的预测位置会严重影响闭合路径校准法的精度,导致难以有效检测采煤机轨迹直线度。最大相关熵准则卡尔曼滤波器(MCCKF)可获得测量值的高阶统计量,但是MCCKF中的核带宽通常根据经验设定,影响了MCCKF对复杂环境的适用性。针对上述问题,提出了一种基于鲁棒闭合路径校准的采煤机捷联惯性导航系统(SINS)/里程计(OD)组合导航系统。首先,基于采煤机运动约束模型分别建立速度测量误差方程和位置测量误差方程,并建立KF模型完成对采煤机位置的最优估计;然后,采用MCCKF取代传统的KF,降低传统闭合路径校准法中错误的预测位置对直线度检测的干扰;最后,建立具有自适应核带宽算法的MCCKF(AMCCKF),在不预设核带宽参数的情况下即可获得良好的鲁棒性。实验结果表明:AMCCKF的东向均方根误差(RMSE)为0.1920 m,比MCCKF(核带宽=1)高2.65%;AMCCKF的北向RMSE为0.0496 m,比MCCKF(核带宽=1)低30.53%。结合东向和北向误差,AMCCKF的圆概率误差(CEP)为0.1422 m,较MCCKF(核带宽=1)降低了6.51%。在引入自适应核带宽后,AMCCKF可以达到甚至优于经过多次测试得到的固定核带宽MCCKF的性能,说明基于AMCCKF的组合导航系统具备更好的环境适应性。 展开更多

关键词 采煤机定位 捷联惯性导航系统 里程计 液压支架 闭合路径校准 最大相关熵准则卡尔曼滤波器 自适应核带宽

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采煤机惯性导航安装偏差对定位误差的影响 被引量：24

12

作者 郝尚清 李昂 +3 位作者 王世博 葛兆亮 张智喆 葛世荣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1963-1968,共6页

惯性导航装置安装于采煤机机体上,导航解算时以惯性导航装置坐标系代表采煤机坐标系,当其安装存在偏差时,惯性导航装置坐标系不能代表采煤机坐标系,进而会影响采煤机的定位精度。根据航位推算原理,建立了采煤机惯性导航安装偏差所引起... 惯性导航装置安装于采煤机机体上,导航解算时以惯性导航装置坐标系代表采煤机坐标系,当其安装存在偏差时,惯性导航装置坐标系不能代表采煤机坐标系,进而会影响采煤机的定位精度。根据航位推算原理,建立了采煤机惯性导航安装偏差所引起的采煤机定位误差模型,获得惯性导航装置安装偏差与采煤机定位误差之间的关系。安装偏差中的航向偏差与俯仰偏差对采煤机定位误差的影响较大,横滚偏差对采煤机定位误差影响较小,并且定位误差主要集中在高度方向及垂直于采煤机运动的方向。构建的定位误差模型为确定惯性导航装置的安装精度要求与补偿安装偏差引入的采煤机定位误差提供了理论依据。 展开更多

关键词 采煤机定位 惯性导航 安装偏差 误差模型

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基于超宽带系统的采煤机端头定位策略及定位技术研究 被引量：6

13

作者 曹波 王世博 +2 位作者 葛世荣 刘万里 梁耍 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期257-266,共10页

采煤机的精准定位是实现无人开采的关键,但是现阶段的采煤机定位技术定位精度较低,无法满足高精度定位的要求。为此,提出在综采工作面的两个端头位置分别设置导轨,使超宽带(Ultra-Wideband,UWB)基站群能沿着导轨整体移动,当采煤机运行... 采煤机的精准定位是实现无人开采的关键,但是现阶段的采煤机定位技术定位精度较低,无法满足高精度定位的要求。为此,提出在综采工作面的两个端头位置分别设置导轨,使超宽带(Ultra-Wideband,UWB)基站群能沿着导轨整体移动,当采煤机运行到端头时,利用对应端头的UWB定位系统获得采煤机的位置坐标,完成一刀截割之后,UWB基站群沿着进刀方向迁移,为下一次端头定位做好准备,实现“一刀一迁移”的端头定位策略,为惯性导航提供端头校准的依据。考虑到井下实际环境中测量噪声较大,提出了基于最小均方误差准则(Minimum Mean Square Error Criterion,MMSEC)的收缩估计方法;以定位终端与基站群之间的距离构建观测方程,建立扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)模型,进一步消除距离残差对定位精度的影响,提高UWB定位系统的位置估计精度;以基站群迁移装置和定位终端移动平台为基础,模拟采煤机的运动,研究所提基站群迁移策略和定位算法。试验结果表明,MMSEC收缩估计方法能够提高运动轨迹的定位精度,第4刀和第5刀的定位精度提升比较明显,平均定位误差由0.341 m,0.394 m减小为0.296 m,0.339 m,定位精度分别提升了13.1%和13.9%,经过EKF平滑处理后,第4刀和第5刀的平均定位精度进一步提升13.5%和10.6%;随着基站群迁移次数的增加,平均定位误差逐渐增大,x轴和z轴平均误差逐渐增加,y轴平均误差基本保持在0.2 m之内;MMSEC-EKF算法的前3刀的定位精度小于0.2 m,因此采煤机完成3次循环截割后,重新测量基站群的坐标,能够获得更好的定位效果;提出的端头“一刀一迁移”的定位策略及定位算法为井下定位技术提供理论参考,该方法有待井下环境的进一步试验验证。 展开更多

关键词 采煤机定位 超宽带 最小均方误差准则 扩展卡尔曼滤波 迁移策略

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采煤机捷联惯导定位方法研究 被引量：11

14

作者 张金尧 李威 +2 位作者 杨海 司卓印 应葆华 《工矿自动化》 北大核心 2016年第3期52-55,共4页

针对综采工作面采煤机定位精度较低的问题,提出了一种基于Rodrigues参数法的采煤机捷联惯导定位方法。该方法运用捷联惯导的三轴加速度计和三轴陀螺仪输出采煤机的加速度和角速度信息,采用无冗余度的Rodrigues参数法对其进行位姿解算。... 针对综采工作面采煤机定位精度较低的问题,提出了一种基于Rodrigues参数法的采煤机捷联惯导定位方法。该方法运用捷联惯导的三轴加速度计和三轴陀螺仪输出采煤机的加速度和角速度信息,采用无冗余度的Rodrigues参数法对其进行位姿解算。仿真结果表明,在采煤机斜切进刀过程中,采煤机最大定位误差为0.291 4m,姿态误差最大值为0.602 2°,满足采煤机的定位精度要求。 展开更多

关键词 采煤机定位 捷联惯导 Rodrigues参数法

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采煤机三维轨迹的惯性基厘米级相对测量方法 被引量：5

15

作者 江一夫 李四海 +2 位作者 谢波 严恭敏 雷孟宇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期178-183,共6页

针对煤矿长壁工作面自动开采的实时精确定位需求,基于惯性测量和编码器航位推算的精确相对定位能力,提出了采煤机三维轨迹坐标的测量方法。通过目标工作面端点坐标拾取和航位推算轨迹的整体旋转,推导了工作面自动调直修正量的计算方法... 针对煤矿长壁工作面自动开采的实时精确定位需求,基于惯性测量和编码器航位推算的精确相对定位能力,提出了采煤机三维轨迹坐标的测量方法。通过目标工作面端点坐标拾取和航位推算轨迹的整体旋转,推导了工作面自动调直修正量的计算方法。设计了更适用于井下供电环境的导航信息即时存储方案,实现了采煤机断电前后的快速接续位置测量。误差分析表明,相对测量方法不受惯性导航系统初始对准误差及其相对采煤机安装偏角的影响,理论上具有厘米级的定位精度。通过激光陀螺惯性测量组合井下跑空刀试验验证了定位算法的有效性,5 h工作时间,水平定位精度达到3.9 cm,高程定位精度达到1.5 cm,满足综采工作面自动化生产需求。 展开更多

关键词 采煤机定位 惯性导航 相对定位 三维轨迹

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采煤机捷联惯导系统杆臂效应误差补偿方法研究 被引量：2

16

作者 司卓印 李威 仝军令 《工矿自动化》 北大核心 2019年第5期56-61,共6页

针对杆臂效应误差力学补偿方法无法实时求出角加速度信息的问题,在分析采煤机捷联惯导定位系统杆臂效应产生原因的基础上,提出了一种改进的杆臂效应误差补偿方法。该方法利用导航坐标系下不同时刻重力加速度分量相同的原理求出杆臂长度... 针对杆臂效应误差力学补偿方法无法实时求出角加速度信息的问题,在分析采煤机捷联惯导定位系统杆臂效应产生原因的基础上,提出了一种改进的杆臂效应误差补偿方法。该方法利用导航坐标系下不同时刻重力加速度分量相同的原理求出杆臂长度;然后利用角速度求出载体坐标系相对于导航坐标系的角加速度;最后通过杆臂效应误差公式求出测量加速度的误差,从而对加速度输出进行补偿。仿真结果表明,该补偿方法能够有效提高采煤机捷联惯导定位系统的精度,能有效补偿采煤机的位置误差,消除累积误差的影响,相对于补偿前采煤机x方向和y方向的定位精度分别提高了5.1%和23.6%。 展开更多

关键词 煤炭开采 采煤机定位 杆臂效应误差补偿 角加速度 捷联惯性导航 安装偏差角

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边缘计算在采煤机控制系统中的应用 被引量：6

17

作者 张阳 杜志文 《工矿自动化》 北大核心 2019年第12期75-80,共6页

基于远端云计算的采煤机控制系统中大多数采煤机原始数据计算都是放在远端云平台中执行,存在数据传输可靠性低及延时长等问题,无法满足采煤机无人化控制中对实时计算的要求。针对上述问题,提出了一种基于KubeEdge边缘计算的采煤机控制... 基于远端云计算的采煤机控制系统中大多数采煤机原始数据计算都是放在远端云平台中执行,存在数据传输可靠性低及延时长等问题,无法满足采煤机无人化控制中对实时计算的要求。针对上述问题,提出了一种基于KubeEdge边缘计算的采煤机控制系统。以采煤机高精度定位和机器视觉检测应用为例,介绍了基于KubeEdge的边缘计算架构在采煤机控制系统中的实现方法并进行了测试。测试结果表明,边缘计算在采煤机控制系统中的应用实现了采煤机相关数据在边缘侧的计算及计算结果在远端云平台的同步,实现了采煤机远端云平台的数据通信和同步,即边缘节点负责计算数据,远端云平台负责显示结果,解决了基于远端云计算的采煤机控制系统存在数据传输可靠性低、延时长的问题。边缘计算和远端云计算共同构建了新型采煤机控制系统网络应用平台,是采煤机控制系统无人化应用的研究方向。 展开更多

关键词 煤炭开采 采煤机控制 边缘计算 云计算 采煤机高精度定位 机器视觉检测 KubeEdge

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智能无人采煤工作面关键技术探究 被引量：3

18

作者 王亮 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第S02期5-6,共2页

分析了智能无人采煤工作面的优势:可以拓宽煤层开采范围,提高开采安全性和效率,实现信息化机械化开采。探究了智能无人采煤工作面关键技术,包括煤岩界面自动识别与调高技术、采煤机自主定位技术、工作面综合体系模型等。这些关键技术的... 分析了智能无人采煤工作面的优势:可以拓宽煤层开采范围,提高开采安全性和效率,实现信息化机械化开采。探究了智能无人采煤工作面关键技术,包括煤岩界面自动识别与调高技术、采煤机自主定位技术、工作面综合体系模型等。这些关键技术的应用,将极大提高煤矿的生产效率和工作安全性。 展开更多

关键词 煤矿智能化 无人采煤工作面 煤岩界面识别 调高技术 采煤机自主定位

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综采装备姿态协同控制研究 被引量：6

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作者 徐严军 刘波 +1 位作者 刘伟 张晋川 《工矿自动化》 北大核心 2022年第S02期112-115,140,共5页

为提高综采装备协同工作性能,提高综采工作面开采效率与智能化水平,提出了一种采煤机、液压支架与刮板输送机协同控制方案。通过红外位移探测器(由红外发射器和红外接收器组成)在不同尺度下的信号特性来确定采煤机准确位置;以采煤机当... 为提高综采装备协同工作性能,提高综采工作面开采效率与智能化水平,提出了一种采煤机、液压支架与刮板输送机协同控制方案。通过红外位移探测器(由红外发射器和红外接收器组成)在不同尺度下的信号特性来确定采煤机准确位置;以采煤机当前位置为中心,分别沿采煤机运动方向向前、向后选择一定数量的液压支架进行调控,控制采煤机运动前方液压支架收起护帮板,控制采煤机运动后方液压支架进行移架;采煤机移架过程中利用非接触霍尔回路辅助调整液压支架位置,以保证相邻液压支架对齐;液压支架对齐后,选择刮板输送机推移过程中最大挠度下最少推移支架分段式推移刮板输送机。该综采装备姿态协同控制方案为综采工作面智能化开采提供了参考。 展开更多

关键词 综采装备 协同控制 采煤机定位 液压支架 非接触式霍尔电路 刮板输送机挠度控制

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寺河二号井薄煤层综采工作面智能化系统设计 被引量：7

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作者 孙晋璐 高贵军 +1 位作者 琚林涛 时三波 《煤炭工程》 北大核心 2022年第10期17-21,共5页

针对薄煤层综采工作面存在的受限空间作业难、多机协同工作能力差等问题,构建了智能化系统。提出了红外、射频、轴编码器多信号融合的采煤机定位方法,建立了以惯性导航为主、视频信号为辅的工作面找直技术。搭建了乳化液泵站智能控制系... 针对薄煤层综采工作面存在的受限空间作业难、多机协同工作能力差等问题,构建了智能化系统。提出了红外、射频、轴编码器多信号融合的采煤机定位方法,建立了以惯性导航为主、视频信号为辅的工作面找直技术。搭建了乳化液泵站智能控制系统、喷雾降尘智能系统、三机和带式输送机故障诊断系统等智能化保障系统;在工作巷搭建集成控制平台,通过多种数据接口接入各保障系统,采用工业总线网络为通道,实现井下集控和地面远控。工业运行表明,系统可实现采煤全流程自动化生产,采煤队生产班减少5人,人员减少30%,每天平均多推进6刀,生产效率提升102%。 展开更多

关键词 薄煤层 综采工作面 智能化 采煤机定位 三机故障诊断

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