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矿用刮板输送机链条张紧力监控技术现状及其发展方向 被引量:23
1
作者 蔡文飞 雷志鹏 +5 位作者 宋建成 张国栋 任鸿秋 田慕琴 许春雨 朱剑飞 《工矿自动化》 北大核心 2018年第11期25-31,共7页
分析了刮板输送机链条的常见故障及其产生原因,阐述了刮板输送机链条的预紧力计算过程,介绍了目前国内外5种主要的链条张紧力监控技术的原理和特点,即基于张紧力与功率或油缸压力关系的监控技术、基于链条悬垂量的监控技术、基于微应变... 分析了刮板输送机链条的常见故障及其产生原因,阐述了刮板输送机链条的预紧力计算过程,介绍了目前国内外5种主要的链条张紧力监控技术的原理和特点,即基于张紧力与功率或油缸压力关系的监控技术、基于链条悬垂量的监控技术、基于微应变的监控技术、基于滑模控制的监控技术、基于电流法的监控技术,总结了现有监控技术存在的不足,并从张力监控技术和自动控制技术两方面展望了链条张紧力监控技术的发展方向。 展开更多
关键词 矿用刮板输送机 链条张紧力 链条悬垂量 微应变 张力监控
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矿用三元乙丙橡胶高压电缆绝缘老化机理及状态评估技术研究进展 被引量:4
2
作者 雷志鹏 姜宛廷 +4 位作者 门汝佳 张建花 李媛媛 何庆辉 李蔚 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第9期167-177,共11页
绝缘被认为是电气设备中最薄弱的环节。煤矿特殊工况和电、热、机械应力等老化因子的共同作用,使矿用高压电缆的三元乙丙橡胶(EPDM)绝缘老化机理判定与状态评估存在很大的难度。针对煤矿用高压移动软电缆的EPDM绝缘,介绍了EPDM的基本性... 绝缘被认为是电气设备中最薄弱的环节。煤矿特殊工况和电、热、机械应力等老化因子的共同作用,使矿用高压电缆的三元乙丙橡胶(EPDM)绝缘老化机理判定与状态评估存在很大的难度。针对煤矿用高压移动软电缆的EPDM绝缘,介绍了EPDM的基本性能和经受的老化因子类型。基于多老化因子作用下EPDM的理化性能、机械性能、电性能,分析了EPDM老化机理。综述了绝缘电阻、局部放电、介质损耗因数和温度等矿用高压电缆绝缘在线监测方法的基本原理和存在的问题。总结了矿用高压电缆绝缘状态评估方法研究现状,介绍了基于改进雷达图的多参量和基于介质损耗的单参量矿用高压电缆绝缘状态评估方法。为应对煤矿智能化发展,一方面矿用电气设备智能化需要在智能感知、智能控制方面开展研究,弥补状态感知环节和状态评估特征量缺失的问题;另一方面需要研究轻量化模型或算法,降低设备旁智能终端的计算复杂性、参数量和分析耗时,提高状态评估技术的可实施性,为实现智能分析和智能决策奠定基础。 展开更多
关键词 矿用高压电缆 电缆绝缘 三元乙丙橡胶 绝缘状态评估 绝缘老化机理 多因子老化 绝缘在线监测
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基于红外测温技术的矿用微波加热控制系统设计 被引量:5
3
作者 黄健琦 许春雨 +1 位作者 宋建成 田慕琴 《现代电子技术》 2022年第2期67-72,共6页
针对我国煤矿井下班中餐供应中缺乏食品有效加热技术的问题,文中开发一套矿用微波加热控制系统。该系统主要由红外测温单元、水冷监测监控单元和主控单元组成。其中,红外测温单元用于检测炉腔内部物料温度,并通过I^(2)C通信协议将信号... 针对我国煤矿井下班中餐供应中缺乏食品有效加热技术的问题,文中开发一套矿用微波加热控制系统。该系统主要由红外测温单元、水冷监测监控单元和主控单元组成。其中,红外测温单元用于检测炉腔内部物料温度,并通过I^(2)C通信协议将信号传输至主控单元。水冷监测监控单元实现了磁控管在密闭环境中的有效散热和对水箱水位、管道流量、磁控管温度等工况参数的实时监测,增强了水冷系统的安全可靠性。通过比较物料温度实测值与设定值得到偏差信号,主控单元根据偏差信号并结合PID控制算法调节磁控管输出功率大小,达到自动控温的目的。此外,设计本安型红外遥控装置对系统进行操作,提高人工操作的便捷性。基于LabVIEW软件开发了上位机监测平台,实现对现场设备的远程管理。试验测试结果表明,文中系统操作简便灵活,磁控管冷却效果良好,恒温加热时的温度误差小于±5℃,实现了对系统各项工况参数的智能化监测,为煤矿井下就餐智能化提供了技术支撑。 展开更多
关键词 矿用微波加热 加热控制 红外测温 工况参数监测 自动控温 系统设计 远程监控
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矿用水平定向钻机智能化电控系统设计 被引量:5
4
作者 刘铸 栗林波 +2 位作者 杜建荣 张宇翔 宋建成 《工矿自动化》 北大核心 2021年第6期91-95,102,共6页
针对国产水平定向钻机电控系统存在智能化程度低、功能单一、安全性差等问题,设计了一套矿用水平定向钻机智能化电控系统。该系统主要由微处理器、电压电流检测模块、安全栅采集模块、漏电闭锁模块、漏电流检测模块和先导模块组成。安... 针对国产水平定向钻机电控系统存在智能化程度低、功能单一、安全性差等问题,设计了一套矿用水平定向钻机智能化电控系统。该系统主要由微处理器、电压电流检测模块、安全栅采集模块、漏电闭锁模块、漏电流检测模块和先导模块组成。安全栅采集模块通过开关量安全栅、模拟量安全栅、热电阻安全栅进行限压限流和故障隔离,提升信号采集精确度和信号采集过程中的安全系数;漏电闭锁模块采用外加直流电的方法检测电动机对地等效绝缘电阻,将计算出的电阻值与漏电闭锁动作电阻的整定值比较,实现电动机漏电闭锁故障的切除;漏电流检测模块采用外加零序电流互感器的方法在线检测回路中的漏电流,经处理器分析判断后,达到快速切除漏电故障的目的;先导模块除了可实现远程控制功能外,还可在满足本质安全性能的基础上对故障信号进行采集,有效减少误动作。测试结果表明:该系统实现了电动机远程和就地启停控制及远程先导保护等基本功能;电流采集精度高,误差小于2%;故障识别准确,漏电闭锁保护和过载保护动作准确、可靠。 展开更多
关键词 矿用水平定向钻机 智能化电控系统 安全栅 漏电闭锁 远程先导
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矿用乙丙橡胶电缆绝缘电热老化状态评估 被引量:9
5
作者 门汝佳 雷志鹏 +6 位作者 吝伶艳 张国栋 赵瑞雪 朱剑飞 许春雨 宋建成 田慕琴 《工矿自动化》 北大核心 2019年第4期67-71,共5页
针对乙丙橡胶电缆在电热作用下的绝缘老化特性研究较少的问题,对矿用乙丙橡胶电缆进行了电热联合老化试验,分析了乙丙橡胶电缆绝缘在不同老化时间下的极化/去极化电流特性,提出了反映绝缘老化程度的特征参量——老化指数和去极化电量。... 针对乙丙橡胶电缆在电热作用下的绝缘老化特性研究较少的问题,对矿用乙丙橡胶电缆进行了电热联合老化试验,分析了乙丙橡胶电缆绝缘在不同老化时间下的极化/去极化电流特性,提出了反映绝缘老化程度的特征参量——老化指数和去极化电量。结果表明,随着老化时间的增加,乙丙橡胶电缆绝缘表面颜色由白色逐渐加深变为棕色,老化后期绝缘外层生成白色粉末状物质,绝缘内形成较多孔洞;绝缘的极化电流和去极化电流均随老化时间的增加逐渐增大,其中去极化电流在老化前期变化明显,在老化后期变化较小;分别根据极化电流和去极化电流计算得到的老化指数和去极化电量均随老化时间的增加而增大,可作为评估乙丙橡胶电缆绝缘老化状态的特征参量。 展开更多
关键词 矿用乙丙橡胶电缆 电热老化 绝缘老化 极化电流 去极化电流 老化指数 去极化电量
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基于多级数据融合技术的液压支架故障诊断技术 被引量:11
6
作者 李新胜 宋建成 +4 位作者 曲兵妮 田慕琴 许春雨 宋鑫 柴文 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第12期154-159,共6页
为提高液压支架故障诊断技术水平,促进综采工作面智能化技术发展,在分析液压支架常见故障的基础上,将常见故障分为3个等级,设计了液压支架状态监测传感器布置方案,针对3个等级故障将传感器输出数据进行深度融合,即数据层融合、特征层融... 为提高液压支架故障诊断技术水平,促进综采工作面智能化技术发展,在分析液压支架常见故障的基础上,将常见故障分为3个等级,设计了液压支架状态监测传感器布置方案,针对3个等级故障将传感器输出数据进行深度融合,即数据层融合、特征层融合和决策层融合,提出了一种基于多级数据融合技术的液压支架故障诊断方法。基于AMEsim软件平台建立了故障仿真模型,对该诊断方法进行了有效性验证。结果表明:该方法可实现液压支架故障的有效诊断,诊断结果可靠性高,实时性强,能够有效降低工作面设备故障的检修时间。 展开更多
关键词 液压支架 故障诊断 多级数据融合 故障仿真
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矿用高压电缆绝缘中气隙缺陷处电场分布及影响因素分析 被引量:6
7
作者 杨硕 耿蒲龙 +3 位作者 曲兵妮 宋建成 刘聚财 田敏 《工矿自动化》 北大核心 2018年第4期44-51,共8页
为了全面掌握电缆绝缘中气隙缺陷处电场分布的影响因素及规律,以矿用高压XLPE电缆为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立了包含气隙缺陷的电缆结构模型;在对绝缘中气隙的形状、尺寸与电场强度的关系进行理论分析的基础上,仿真研究了气隙... 为了全面掌握电缆绝缘中气隙缺陷处电场分布的影响因素及规律,以矿用高压XLPE电缆为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立了包含气隙缺陷的电缆结构模型;在对绝缘中气隙的形状、尺寸与电场强度的关系进行理论分析的基础上,仿真研究了气隙的形状、尺寸、位置及绝缘层厚度对气隙中电场分布规律的影响。结果表明,4种不同形状的气隙中,椭圆柱体气隙缺陷处的电场强度最大,且垂直于绝缘中电场方向的气隙长度越大,气隙中电场强度越大;对于气隙尺寸,r值越大,气隙处电场强度越大,而气隙大小的变化对气隙处电场强度的影响并不大;对于不同半径的气隙,随着气隙距离导体屏蔽层距离的增大,气隙处最大电场强度均先增大后减小;对于给定尺寸的气隙,随着绝缘层厚度的减小,气隙中电场强度与绝缘中电场强度均相应增大。这些结论为气隙缺陷局部放电等相关研究奠定了基础,同时也为电缆的运行与维护检修提供了技术指导。 展开更多
关键词 矿用高压电缆 电缆绝缘 气隙缺陷 电场分布 缺陷形状 气隙尺寸 绝缘厚度 局部放电
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基于介电响应法的矿用电缆绝缘性能评估方法研究 被引量:4
8
作者 雷志鹏 李蔚 +4 位作者 何庆辉 门汝佳 王业 刘洋 吝伶艳 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第1期46-55,共10页
矿用高压电缆在实际使用中易受电、热、机械应力等多种因素的复合作用,加速绝缘老化,易导致电缆漏电、短路或放电等故障。目前,介电响应法被引入矿用电缆绝缘性能及老化状态的分析、评估和诊断中。针对基于介电响应法的电缆绝缘性能及... 矿用高压电缆在实际使用中易受电、热、机械应力等多种因素的复合作用,加速绝缘老化,易导致电缆漏电、短路或放电等故障。目前,介电响应法被引入矿用电缆绝缘性能及老化状态的分析、评估和诊断中。针对基于介电响应法的电缆绝缘性能及老化状态评估问题,以常用的三元乙丙橡胶(EPDM)绝缘矿用移动软电缆为研究对象,总结了介电响应法中回复电压法、极化/去极化电流法和频域介电谱法的基本原理和典型特征量,对比了3种方法的优缺点。介绍了扩展Debye模型提取的老化因子、修正介电驰豫模型提取的弛豫特征量、介质损耗积分谱等基于介电响应模型的电缆绝缘性能评估特征量。从基于回复电压法和极化/去极化电流法的矿用电缆电痕腐蚀程度判别,以及基于极化/去极化电流法和等温松弛电流、基于介电驰豫模型、基于介质损耗积分值的EPDM绝缘多应力老化状态评估等方面,综述了介电响应法在矿用电缆绝缘性能评估中的应用研究。针对基于介电响应法的矿用电缆绝缘性能评估存在的在线监测技术无法适应煤矿工况、评估用数据不足、绝缘劣化程度与特征量关系未知等问题,提出应重点研究电缆绝缘状态感知、绝缘劣化程度与特征量关系构建这2项关键技术。 展开更多
关键词 矿用电缆 绝缘性能评估 介电响应法 回复电压法 极化/去极化电流法 频域介电谱法 多应力老化
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矿用橡套屏蔽电缆绝缘不平衡对杂散电流分布的影响 被引量:3
9
作者 庞丹 耿蒲龙 +4 位作者 田慕琴 宋建成 杜亚昆 李鑫 呼守信 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1614-1619,共6页
在分析煤矿交流杂散电流产生机理的基础上,以矿用橡套屏蔽电缆为研究对象,建立了交流杂散电流分布参数模型,并通过理论计算与Matlab仿真分析以及RTDS实时仿真验证,研究了交流杂散电流沿着电缆长度方向的分布规律,总结了屏蔽电缆相间绝... 在分析煤矿交流杂散电流产生机理的基础上,以矿用橡套屏蔽电缆为研究对象,建立了交流杂散电流分布参数模型,并通过理论计算与Matlab仿真分析以及RTDS实时仿真验证,研究了交流杂散电流沿着电缆长度方向的分布规律,总结了屏蔽电缆相间绝缘参数不平衡对交流杂散电流的影响。结果表明:沿着屏蔽电缆长度方向,流经屏蔽层、金属网的交流杂散电流有效值都先减小再增大,且在线路中点处均达到最小值;当电缆的相间绝缘电阻或分布电容不平衡度增大时,流经屏蔽层与金属网的交流杂散电流有效值均整体增大,不平衡系数K从1.25变为3,其增幅达到了10倍左右。 展开更多
关键词 矿用橡套屏蔽电缆 绝缘不平衡 交流杂散电流 数学模型 分布规律
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矿用回转钻机离线式随钻测斜系统 被引量:2
10
作者 张文杰 刘宗伟 宋建成 《工矿自动化》 北大核心 2019年第10期5-10,共6页
针对矿用回转钻机打钻过程中无法直接测量孔底钻具姿态数据和绘制钻孔轨迹的问题,基于随钻测斜原理和离线式数据同步方法,开发了一种矿用回转钻机离线式随钻测斜系统。该系统由探管、同步仪和上位机软件组成。探管通过三轴加速度传感器... 针对矿用回转钻机打钻过程中无法直接测量孔底钻具姿态数据和绘制钻孔轨迹的问题,基于随钻测斜原理和离线式数据同步方法,开发了一种矿用回转钻机离线式随钻测斜系统。该系统由探管、同步仪和上位机软件组成。探管通过三轴加速度传感器和三轴磁阻传感器分别测量重力场和地磁场,以采集钻杆姿态;同步仪通过按键采集钻孔和钻杆编号,并根据钻杆姿态数据进行有效测点筛选;上位机软件通过测点递推算法绘制钻孔2D或3D轨迹图。功能测试结果表明:该系统测量的总地磁场矢量模长接近真实值50~60μT,总重力加速度矢量模长接近1g,经传感器校正算法校正后的倾角最大偏差为1°,方位角最大偏差为5°。井下测试结果表明:对于已成钻孔,该系统绘制的钻孔轨迹与实际轨迹基本相同;对于钻进钻孔,孔口轨迹易受钻机本身的磁干扰而出现偏差,导致整条钻孔轨迹偏差较大,应保持钻机距离孔口3m以上。 展开更多
关键词 煤矿掘进 巷道掘进 回转钻机 随钻测斜 钻杆姿态测量 钻孔轨迹绘制
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矿用高压电机主绝缘用粘合树脂纳米改性研究
11
作者 王飞 雷志鹏 +2 位作者 宋建成 李媛媛 门汝佳 《煤炭技术》 CAS 2019年第7期179-182,共4页
为研究纳米颗粒对矿用高压电机主绝缘用粘合树脂材料介电强度的影响,采用纳米SiO2对环氧桐马酸酐粘合树脂进行纳米改性研究.制备了SiO2纳米颗粒质量分数在0~5wt%的SiO2/粘合树脂纳米复合试样.对不同温度等级下材料的交、直流击穿场强进... 为研究纳米颗粒对矿用高压电机主绝缘用粘合树脂材料介电强度的影响,采用纳米SiO2对环氧桐马酸酐粘合树脂进行纳米改性研究.制备了SiO2纳米颗粒质量分数在0~5wt%的SiO2/粘合树脂纳米复合试样.对不同温度等级下材料的交、直流击穿场强进行测试,基于威布尔分布对测量结果进行了分析,研究结果表明:粘合树脂的交、直流击穿场强均随纳米SiO2添加量的增加先上升后下降;在不同温度条件下,低含量(0.5wt%、1wt%)纳米SiO2添加可有效提高粘合树脂材料的交、直流击穿场强.纳米粒子与树脂基体之间形成的界面区会改变材料内部结构以及载流子在复合电介质内部的输运过程,从而影响材料的击穿特性. 展开更多
关键词 电机 粘合树脂 纳米二氧化硅
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矿用带式输送机驱动滚筒轴承振动信号降噪方法 被引量:19
12
作者 杨祥 田慕琴 +3 位作者 李璐 宋建成 张林锋 吴静坤 《工矿自动化》 北大核心 2019年第3期66-70,共5页
针对现有振动信号降噪方法中经验模态分解存在模态混叠、独立分量分析要求采集的振动信号数不少于源信号数等问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)和快速独立分量分析(FastICA)的矿用带式输送机驱动滚筒轴承振动信号降噪方法。首... 针对现有振动信号降噪方法中经验模态分解存在模态混叠、独立分量分析要求采集的振动信号数不少于源信号数等问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)和快速独立分量分析(FastICA)的矿用带式输送机驱动滚筒轴承振动信号降噪方法。首先,通过EEMD算法对采集的振动信号进行分解,得到若干不同尺度的包含故障特征频率的本征模态函数(IMF)分量;然后,基于相关系数对IMF分量进行重构,得到特征信号和虚拟噪声信号,将重构的特征信号和虚拟噪声信号组成输入矩阵,并作为FastICA算法的输入;最后,利用FastICA算法实现信号与噪声分离,达到信号降噪的目的。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 矿用带式输送机 驱动滚筒轴承 滚筒轴承故障诊断 振动信号降噪 集合经验模态分解 快速独立分量分析
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带式输送机输送带故障检测技术研究 被引量:18
13
作者 杨祥 田慕琴 +3 位作者 李璐 雷志鹏 宋建成 张林锋 《煤矿机械》 北大核心 2019年第2期133-136,共4页
深入分析了输送带故障中纵向撕裂和断带故障形成的原因,研究了输送带纵向撕裂和断带故障常见的检测方法的优缺点,并指出针对纵向撕裂可采用将漏料和带宽检测装置相结合的检测方法或使用附加压力检测法;针对断带故障,目前的检测方法都存... 深入分析了输送带故障中纵向撕裂和断带故障形成的原因,研究了输送带纵向撕裂和断带故障常见的检测方法的优缺点,并指出针对纵向撕裂可采用将漏料和带宽检测装置相结合的检测方法或使用附加压力检测法;针对断带故障,目前的检测方法都存在一定的不足,需要从可靠性、经济性、安装方便性等方面进一步改进。然后,针对输送带故障的实时检测,分析了国、内外在线监测监控系统的发展现状,展望了带式输送机输送带故障检测技术的研究方向。 展开更多
关键词 矿用带式输送机 纵向撕裂 断带 检测方法 在线检测技术
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智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器设计 被引量:9
14
作者 张晓海 田慕琴 +4 位作者 张敏龙 宋建成 许春雨 聂鸿霖 杨永锴 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第8期30-36,共7页
随着无人值守智能化综采工作面建设的不断推进,对液压支架电液控制系统的自动化控制功能提出了更高的技术要求。基于目前国内开发的电液控制技术在满足智能化生产技术要求方面,存在通信速率低、响应不及时和可靠性差等问题,开发了一种基... 随着无人值守智能化综采工作面建设的不断推进,对液压支架电液控制系统的自动化控制功能提出了更高的技术要求。基于目前国内开发的电液控制技术在满足智能化生产技术要求方面,存在通信速率低、响应不及时和可靠性差等问题,开发了一种基于32位处理器的液压支架电液控制系统端头控制器,设计了基于工业以太网和CAN总线的端头控制器通信架构。根据无人值守智能化综采工作面具有智能感知、智能决策和自动控制的技术要求,在端头控制器中设计了参数巡检、参数修改、在线升级和跟机自动控制功能。为了应对智能化综采工作面对液压支架电液控制系统数据标准化、规范化的要求,端头控制器可以对液压支架电液控制系统产生的数据按照基于位号的数据编码标准进行编码。通过综采工作面“三机”实验平台进行实验,结果表明:端头控制器从发出巡检指令到接收到实验平台27台支架控制器的数据,整个过程用时1.8 s,比使用RS485通信实现参数巡检快1.5 s;端头控制器发送的升级程序大小为38 KiB,传输时间为1.2 s。经过测试,综采工作面所有支架控制器从接收升级命令到一起升级成功用时为4~6 s,达到了预期目标;端头控制器可以根据采煤机位置控制相应液压支架做出正确动作,且能够满足实时性要求。 展开更多
关键词 端头控制器 ARM处理器 电液控制系统 液压支架 智能化工作面
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基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法 被引量:7
15
作者 郭梁 宋建成 +3 位作者 宁振兵 王明勇 吝伶艳 黄健琦 《工矿自动化》 北大核心 2021年第1期49-54,I0003,共7页
针对煤矿井下单轨吊机车常用定位方法存在定位精度低和定位成本高的问题,提出了一种基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法。采用九轴惯性测量单元(IMU)采集机车加速度数据,并对加速度数据进行限幅滤波和去零偏等预处理,解算并输出... 针对煤矿井下单轨吊机车常用定位方法存在定位精度低和定位成本高的问题,提出了一种基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法。采用九轴惯性测量单元(IMU)采集机车加速度数据,并对加速度数据进行限幅滤波和去零偏等预处理,解算并输出姿态角和加速度值;采用方向余弦矩阵法滤除加速度数据中所含的重力分量,消除该分量对数据的干扰;利用加速度变化率阈值法和零速修正法修正稳态误差,使稳态加速度和速度更接近真实值;采用Lagrange插值多项式测距法测量单轨吊机车的行驶距离,并利用测距结果定时修正法来补偿测距误差,根据机车的起点和行驶距离实现定位。实验结果表明,当车辆行程为30.8 m时,测距误差基本在0.65 m以内,可以达到高精度、低成本的定位要求。 展开更多
关键词 矿用单轨吊机车 定位 捷联惯性导航 九轴惯性测量单元 重力分量 积分测距 加速度传感器
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基于误差状态方程的采煤机滚筒最优控制调高技术的研究 被引量:3
16
作者 王宏 许春雨 田慕琴 《现代电子技术》 2023年第4期20-24,共5页
针对采煤机传统PID调高技术控制滞后和跟踪性能较差的问题,文中提出一种基于误差状态方程的最优控制调高技术,以改善采煤机滚筒调高的响应速度和跟踪性能。首先建立采煤机调高控制系统的数学模型;其次为便于处理,将数学模型转化为状态... 针对采煤机传统PID调高技术控制滞后和跟踪性能较差的问题,文中提出一种基于误差状态方程的最优控制调高技术,以改善采煤机滚筒调高的响应速度和跟踪性能。首先建立采煤机调高控制系统的数学模型;其次为便于处理,将数学模型转化为状态空间方程,利用最优控制方法对状态空间方程进行处理,得到采煤机滚筒调高的最优控制器;再根据当前和过去的已知信息对系统进行反馈补偿,改善系统的动态性能。为验证最优控制调高技术的有效性,在Simulink中搭建最优控制仿真模型和传统PID仿真模型,进行阶跃响应和路径跟踪实验。结果表明,与传统PID控制相比,所提方法响应速度更快,路径跟踪性能较好,可为提高自动化采煤技术中采煤机滚筒调高控制智能化水平提供理论支持。 展开更多
关键词 采煤机 截割滚筒 误差状态方程 数学模型 状态空间方程 最优控制器 反馈补偿
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矿用隔爆型干式变压器绕组局部放电对温升的影响 被引量:4
17
作者 万志强 曹鹏刚 +1 位作者 宋建成 雷志鹏 《工矿自动化》 北大核心 2018年第5期36-41,共6页
为了分析矿用隔爆型干式变压器绕组绝缘层中的气隙或杂质等缺陷对绕组温升的影响,以一台连续式绕组1 000kVA/10kV矿用干式变压器作为研究对象,介绍了矿用干式变压器绕组匝间及层间绝缘结构;借助红外摄像仪对不同放电类型和不同老化温度... 为了分析矿用隔爆型干式变压器绕组绝缘层中的气隙或杂质等缺陷对绕组温升的影响,以一台连续式绕组1 000kVA/10kV矿用干式变压器作为研究对象,介绍了矿用干式变压器绕组匝间及层间绝缘结构;借助红外摄像仪对不同放电类型和不同老化温度下试样的温升特性曲线进行类比分析,得出以Nomex绝缘纸为绝缘层的干式变压器匝间放电及层间放电与温度之间的关系;运用传热学原理并结合绝缘材料特性进行数值计算及分析,得出矿用干式变压器匝间放电对绕组发热过程的影响,为变压器内部热点温度的定位及局部放电点的准确定位提供了理论依据。 展开更多
关键词 隔爆型干式变压器 绕组绝缘 局部放电 匝间放电 层间放电 温升特性
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矿用多功能热电阻型隔离安全栅设计 被引量:2
18
作者 张宇翔 宋建成 田慕琴 《工矿自动化》 北大核心 2020年第6期12-16,共5页
针对常见热电阻型隔离安全栅存在的抗干扰性差、集成度低、功能单一等问题,设计了一种矿用多功能热电阻型隔离安全栅。该安全栅利用带有2路互相隔离输出的DC/DC隔离电源模块分别为安全侧和危险侧电路供电,结合信号的光耦隔离实现供电侧... 针对常见热电阻型隔离安全栅存在的抗干扰性差、集成度低、功能单一等问题,设计了一种矿用多功能热电阻型隔离安全栅。该安全栅利用带有2路互相隔离输出的DC/DC隔离电源模块分别为安全侧和危险侧电路供电,结合信号的光耦隔离实现供电侧、危险侧和安全侧的三端隔离,具有热电阻二次非线性误差修正、热电阻传感器断线故障报警、带迟滞的高温报警及电压电流信号输出转换等功能。样机测试结果表明:2路热电阻可同时工作,阈值比较电路动作稳定;随着输入温度升高,输出电流基本呈线性增加,线性度高达0.15%,对应模拟量输出传输处理误差低于0.5%,符合相关规定要求;有效抑制了尖峰脉冲及各种噪声的干扰,具有较好的抗干扰性;最大相对误差仅为0.667%,低于同类型的XX6071型安全栅。实际应用结果验证了该安全栅温度测量结果准确,高温报警动作稳定,满足矿用电气设备的实际应用需求。 展开更多
关键词 隔离安全栅 热电阻 二次非线性误差修正 光耦隔离 井下信号检测
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矿用千米定向钻机动作识别方法 被引量:1
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作者 向学艺 雷志鹏 +3 位作者 栗林波 任瑞斌 李杰 王飞宇 《工矿自动化》 北大核心 2022年第9期140-147,156,共9页
目前矿用千米定向钻机的行走、钻进等各项操作均由司钻工人手动操作实现,智能化水平低,且缺少对千米定向钻机动作类型与液压泵站振动状态二者关联性的研究,远程识别千米定向钻机动作类型困难。针对上述问题,提出了一种基于经验小波变换(... 目前矿用千米定向钻机的行走、钻进等各项操作均由司钻工人手动操作实现,智能化水平低,且缺少对千米定向钻机动作类型与液压泵站振动状态二者关联性的研究,远程识别千米定向钻机动作类型困难。针对上述问题,提出了一种基于经验小波变换(EWT)和模糊C均值(FCM)聚类算法的矿用千米定向钻机动作识别方法。首先利用EWT方法分析千米定向钻机执行5种不同动作(千米定向钻机启动和动力头不带钻杆旋转、带钻杆旋转、带钻杆向前慢速钻进和带钻杆向前快速钻进)时液压泵站3个关键部位(电动机、液压泵和联轴器)的频率特征信息,分别选取每处振动特征最明显方向上的振动信号构成动作识别原信号组。然后结合EWT分解和相关系数选取规则提取动作识别原信号组中包含钻机动作信息的特征量,并确认不同特征量的权重,构建标准识别特征量。最后利用FCM聚类算法得到待识别动作特征量与5种动作识别标准特征量之间的隶属度,实现对千米定向钻机动作类型的智能识别。以ZYL-17000D型矿用千米定向钻机为研究对象,对基于EWT和FCM聚类算法的矿用千米定向钻机动作识别方法的可靠性进行实验验证,实验采集了电动机、液压泵、联轴器的轴向、水平径向、垂直径向等方向在5种动作下的振动数据,结果表明:钻机执行不同动作时,其电动机、液压泵和联轴器振动信号的经验小波函数表现出了不同的特征,其中液压泵轴向振动信号特征量的聚类性能最好,根据提取的特征量在不同动作下的差异性可实现对动作类型的识别。基于测试数据的动作识别结果表明,该方法能够有效识别千米定向钻机的动作类型,且在隶属度大于0.9的条件下,识别准确率达96.8%。 展开更多
关键词 矿用千米定向钻机 动作识别 带钻杆旋转 带钻杆钻进 振动信号 标准识别特征量 经验小波变换 模糊C均值聚类算法
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智能化锚杆钻车电磁型自动抓网装置的设计开发 被引量:1
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作者 张子凌 宋昊 +2 位作者 郑丽君 王相元 宋建成 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第8期222-225,共4页
针对现有煤矿井下锚杆钻车抓网速度慢,铺网效率低,参与人员多等问题,根据智能化锚杆钻车的基本要求,提出了一种智能化锚杆钻车自动抓网装置的设计方案。根据锚网属性,采用多直流电磁铁均匀分布吸网模式实现锚网的自动抓取。基于SolidWo... 针对现有煤矿井下锚杆钻车抓网速度慢,铺网效率低,参与人员多等问题,根据智能化锚杆钻车的基本要求,提出了一种智能化锚杆钻车自动抓网装置的设计方案。根据锚网属性,采用多直流电磁铁均匀分布吸网模式实现锚网的自动抓取。基于SolidWorks对抓网装置进行了三维建模,以确定各构成单元之间的工作协调性。通过理论计算获得了直流电磁铁的相关参数,为选择电磁铁提供理论依据。基于ANSYS Workbench有限元仿真平台分析了直流电磁铁吸合面处于不同位置时对锚网的吸力大小,验证了理论计算和布局方式选择的正确性。最后,搭建了实验平台,对自动抓网装置技术方案进行了实验验证。结果表明:电磁铁位置布局设计合理,吸力大小满足锚网稳定抓取及自由移动的技术要求。 展开更多
关键词 锚杆钻车 煤矿巷道支护 自动抓网 电磁铁 有限元仿真
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