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基于物联网的远程智能灌溉控制系统的开发 被引量:27
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作者 李德旺 许春雨 +2 位作者 宋建成 田慕琴 邢希君 《节水灌溉》 北大核心 2017年第10期87-91,共5页
针对现有农田、果林等大面积栽培种植区域灌溉技术落后、缺乏精确调控手段,导致灌溉精度差、水资源浪费严重等问题,开发了一套基于物联网的设施农业远程智能灌溉控制系统。本系统采用无线局域网Zig Bee与无线广域网GPRS异网融合的通讯模... 针对现有农田、果林等大面积栽培种植区域灌溉技术落后、缺乏精确调控手段,导致灌溉精度差、水资源浪费严重等问题,开发了一套基于物联网的设施农业远程智能灌溉控制系统。本系统采用无线局域网Zig Bee与无线广域网GPRS异网融合的通讯模式,构建了获取农田环境信息的无线传感网络(WSN),实时监测土壤墒情,利用模糊控制算法智能处理土壤湿度信息,根据作物需要量化灌水定额。以King View6.55软件为开发平台,设计了集网络通讯、参数监测、数据分析、管理决策为一体的监控界面。试验结果表明:该系统可在无人干预的情况下自主根据作物需水量驱动设备完成精准灌溉,以最低限度的灌水量保证作物处于最佳生长状态,提高了水资源的利用率,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 物联网 WSN 智能灌溉 模糊控制
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局部通风机智能调速模糊控制系统的开发 被引量:1
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作者 李婧 许春雨 +4 位作者 宋建成 郑丽君 高云广 薛伟 张晓伟 《煤矿机械》 2015年第5期183-186,共4页
根据掘进巷通风需求,针对目前掘进工作面局部通风机瓦斯排放控制系统所存在的实时性差、能耗大、上隅角瓦斯空气团聚积等问题,提出了一种基于双模的自调整模糊控制算法的高性能局部通风机智能调速系统的设计方法,开发了局部通风机智能... 根据掘进巷通风需求,针对目前掘进工作面局部通风机瓦斯排放控制系统所存在的实时性差、能耗大、上隅角瓦斯空气团聚积等问题,提出了一种基于双模的自调整模糊控制算法的高性能局部通风机智能调速系统的设计方法,开发了局部通风机智能调速模糊控制系统。该系统采用自调整因子优化了常规二维模糊控制器,提高了局部通风机的响应灵敏度及自动化程度。建立了以DSPTMS320FS28335与APS相结合的试验平台,并对系统进行了性能试验。试验结果表明,该系统较常规模糊控制系统响应速度快,并可自动灵活地切换于掘进工作面通风系统的2种工作状态,同时节约电能,使煤矿生产更加高效、经济。 展开更多
关键词 局部通风机 瓦斯排放 自调整模糊控制 双模控制
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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
3
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RBF-PID的掘进机截齿动载荷平稳性控制方法研究
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作者 梁嘉楠 田慕琴 霍鹏飞 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期264-269,共6页
依据实际情况,运用有限元仿真对掘进机截割头水平截割、垂直截割与纵向钻进工况进行仿真。通过对仿真结果进行统计,得到了各截齿在截割过程中截割阻力的大小,并运用仿真结果对截割阻力计算公式进行了修正。通过建立多目标优化模型,运用N... 依据实际情况,运用有限元仿真对掘进机截割头水平截割、垂直截割与纵向钻进工况进行仿真。通过对仿真结果进行统计,得到了各截齿在截割过程中截割阻力的大小,并运用仿真结果对截割阻力计算公式进行了修正。通过建立多目标优化模型,运用NSGA-Ⅱ算法进行求解,得到了不同煤岩硬度下的最优截割参数。以上述研究为基础,提出了基于RBF-PID的掘进机截齿动载荷平稳性控制方法。采用MATLAB与AMESim联合仿真,搭建了截割头转速与摆速控制模型,通过仿真并分析仿真结果,验证了所提出方法的可靠性。 展开更多
关键词 截齿截割阻力 有限元仿真 多目标优化 RBF-PID控制 联合仿真
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综采工作面液压支架集中控制系统设计 被引量:17
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作者 赵龙 宋建成 +6 位作者 田慕琴 许春雨 杨世华 于亚运 董光拽 尹卫兵 赵旭东 《工矿自动化》 北大核心 2015年第2期9-13,共5页
针对现有液压支架电液控制系统存在自动化程度低等问题,设计了一种综采工作面液压支架集中控制系统,详细介绍了该系统的硬件组成和软件设计,阐述了液压支架集中控制的实现过程。试验结果表明,该系统可实现液压支架的集中控制,通信稳定,... 针对现有液压支架电液控制系统存在自动化程度低等问题,设计了一种综采工作面液压支架集中控制系统,详细介绍了该系统的硬件组成和软件设计,阐述了液压支架集中控制的实现过程。试验结果表明,该系统可实现液压支架的集中控制,通信稳定,实时性高,能满足煤矿生产实际需求。 展开更多
关键词 综采工作面 液压支架 集中控制 端头控制器
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基于SVM增量学习算法的煤矿高压断路器故障模式识别方法 被引量:11
6
作者 耿蒲龙 宋建成 +3 位作者 赵钰 高云广 郑丽君 呼守信 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2198-2204,共7页
高压断路器故障模式的准确识别是矿井电网智能化发展过程中的重要支撑环节。针对高压断路器故障数据不易获取且故障样本较少的问题,提出了一种支持向量机与增量学习算法相结合的故障识别方法,确定了以断路器控制回路电流信号、电压信号... 高压断路器故障模式的准确识别是矿井电网智能化发展过程中的重要支撑环节。针对高压断路器故障数据不易获取且故障样本较少的问题,提出了一种支持向量机与增量学习算法相结合的故障识别方法,确定了以断路器控制回路电流信号、电压信号以及分合闸振动信号为状态监测量,模拟了弹簧松动、铁芯卡涩、供电异常与线圈老化4种常见故障,提取了故障特征量并建立了故障数据样本与增量学习数据样本,采用支持向量机增量学习算法训练得到了故障识别模型,并利用新增数据样本对其进行了验证。结果表明:支持向量机增量学习算法可准确识别上述4种常见故障,并可以通过对新增样本的不断学习进一步提高识别精度。 展开更多
关键词 高压断路器 特征提取 故障模式识别 支持向量机 增量学习算法
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液压支架电液控制系统急停控制方案研究 被引量:12
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作者 柴文 田慕琴 +6 位作者 宋建成 许春雨 蒋春悦 杨世华 尹卫兵 田卫东 赵旭东 《工矿自动化》 北大核心 2015年第4期13-17,共5页
针对现有液压支架电液控制设备在急停控制方面存在的可靠性低、解停不方便等问题,提出了一种基于C8051F020单片机的液压支架电液控制系统急停控制方案,制定了以专用RS485总线为急停通信通道的传输方式以及急停与复位功能互锁的具体实施... 针对现有液压支架电液控制设备在急停控制方面存在的可靠性低、解停不方便等问题,提出了一种基于C8051F020单片机的液压支架电液控制系统急停控制方案,制定了以专用RS485总线为急停通信通道的传输方式以及急停与复位功能互锁的具体实施方案,并采用软件方式实现了支架控制器急停故障定位与诊断以及断电时的急停状态记忆功能。基于该急停控制方案的液压支架电液控制系统已应用于某煤矿,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 液压支架 电液控制 支架控制器 急停控制
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基于双CAN总线的薄煤层液压支架电液控制系统研究 被引量:23
8
作者 高晋 田慕琴 +3 位作者 许春雨 宋建成 宋单阳 兰梦澈 《煤炭工程》 北大核心 2020年第1期143-147,共5页
为了解决当前薄煤层自动化、智能化开采程度低的问题,文章以"成套液压支架集中远程自动化控制+人工干预"为思路,提出了一种基于双CAN总线的薄煤层液压支架电液控制系统,通过分析薄煤层采煤工艺和自动化、智能化开采的关键技... 为了解决当前薄煤层自动化、智能化开采程度低的问题,文章以"成套液压支架集中远程自动化控制+人工干预"为思路,提出了一种基于双CAN总线的薄煤层液压支架电液控制系统,通过分析薄煤层采煤工艺和自动化、智能化开采的关键技术指标,搭建系统的整体架构,设计了系统的硬件结构和通信方案,通过实验验证了液压支架邻架控制和远程控制通讯功能,证明了系统具有较高的实时性和稳定性。 展开更多
关键词 薄煤层智能化开采 电液控制系统 CAN总线
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相变蓄热蒸发型空气源热泵控制系统的开发 被引量:5
9
作者 刘旭飞 宋建成 +2 位作者 耿蒲龙 马素霞 谢豪 《暖通空调》 北大核心 2017年第3期95-100,共6页
相变蓄热蒸发型空气源热泵系统能很好地解决空气源热泵供热过程中存在的能量供需矛盾,提高其性能,但必须有高性能控制系统作保障。开发的控制系统采用基于STM32F103微控制器的数据采集与输出控制电路,可实时采集热泵机组主要设备进出口... 相变蓄热蒸发型空气源热泵系统能很好地解决空气源热泵供热过程中存在的能量供需矛盾,提高其性能,但必须有高性能控制系统作保障。开发的控制系统采用基于STM32F103微控制器的数据采集与输出控制电路,可实时采集热泵机组主要设备进出口管路温度、压缩机压力及水箱液位高度等参数,主中处理器(CPU)通过RS232总线将相关参数发送至人机界面(HMI),用于显示系统各动态参数。该系统还可对压缩机、水泵、四通换向阀、蒸发器及管路电磁阀进行启停控制,实现了热泵系统供热-蓄热、供热-放热和除霜-放热模式下的自动稳定运行。现场测试表明,控制系统性能稳定、运行可靠、节能效果良好。 展开更多
关键词 空气源热泵 相变蓄热 热水机组 微控制器 人机界面
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基于LCL型有源电力滤波器的复合电流控制策略研究 被引量:3
10
作者 高云广 宋建成 +2 位作者 郑丽君 江法洋 田飞燕 《工矿自动化》 北大核心 2017年第4期49-54,共6页
针对传统电流控制策略存在高稳态精度与快速动态响应的矛盾,提出了一种基于LCL型有源电力滤波器的复合电流控制策略。该控制策略将比例积分控制和重复控制有机结合,在保证动态响应的基础上,利用PI控制器将控制模型补偿为稳定系统,使其... 针对传统电流控制策略存在高稳态精度与快速动态响应的矛盾,提出了一种基于LCL型有源电力滤波器的复合电流控制策略。该控制策略将比例积分控制和重复控制有机结合,在保证动态响应的基础上,利用PI控制器将控制模型补偿为稳定系统,使其在低频段具有良好的控制特性;利用重复控制器校正LCL型滤波器谐振峰和内环的固有相位滞后,实现电网谐波电流的快速跟踪与高精度补偿。实验结果表明,经过并联有源电力滤波器的谐波补偿,电网电流的总谐波失真明显减小,负载变化时并联有源电力滤波器可实现单周期快速响应,验证了所提出的复合电流控制策略的有效性。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 重复控制 PI控制 LCL滤波器 频率特性分析
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液压支架电液控制系统总线通信故障检测研究 被引量:8
11
作者 高晋 田慕琴 +2 位作者 许春雨 宋单阳 兰梦澈 《煤矿机械》 北大核心 2019年第8期173-176,共4页
通过国内液压支架电液控制系统理论研究和现场实践,发现系统总线通信故障比较常见,危害较大。基于系统常见通信故障和错误检测机制理论,确定基于电流检测的485总线短路故障检测方法和基于主从握手协议的CAN总线故障检测方法,依据ZDYZ-J... 通过国内液压支架电液控制系统理论研究和现场实践,发现系统总线通信故障比较常见,危害较大。基于系统常见通信故障和错误检测机制理论,确定基于电流检测的485总线短路故障检测方法和基于主从握手协议的CAN总线故障检测方法,依据ZDYZ-JK型液压支架电液控制系统平台进行现场实验。研究结果表明,提出的检测方法可实现在线监测485总线通信分支的机械短路故障和CAN总线通信故障,从而在短时间内移除故障点,避免故障进一步损坏系统。 展开更多
关键词 故障检测 电液控制系统 总线通信
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综采工作面生产自动化控制系统的开发 被引量:3
12
作者 郭俊 田慕琴 +4 位作者 宋建成 许太山 杨健康 董光拽 尹卫兵 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第7期277-279,共3页
针对晋煤集团古书院矿152303工作面生产设备控制分散、效率低下等问题,采用MATLAB和WinCC相结合的方式,分析了现有系统的特点,提出了在集控平台下的多装备统一协同的智能化集中控制方法,实现了液压支架、运输三机和带式输送机与采煤机... 针对晋煤集团古书院矿152303工作面生产设备控制分散、效率低下等问题,采用MATLAB和WinCC相结合的方式,分析了现有系统的特点,提出了在集控平台下的多装备统一协同的智能化集中控制方法,实现了液压支架、运输三机和带式输送机与采煤机在水平方向和垂直方向的协同工作。 展开更多
关键词 综采工作面 自动化 协同控制
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煤矿瓦斯抽采钻孔孔壁电阻率测量方法 被引量:3
13
作者 李杰 雷志鹏 +3 位作者 栗林波 任瑞斌 王飞宇 向学艺 《工矿自动化》 北大核心 2022年第5期32-38,共7页
针对煤矿瓦斯抽采用水平定向千米钻机钻孔孔壁状态检测问题,通过分析认为常用的伽马射线法、超声波法等测井技术难以应用于煤矿环境,因此设计了七电极径向电阻率测量方法,以测量瓦斯抽采钻孔孔壁电阻率,实现钻孔孔壁状态检测。介绍了七... 针对煤矿瓦斯抽采用水平定向千米钻机钻孔孔壁状态检测问题,通过分析认为常用的伽马射线法、超声波法等测井技术难以应用于煤矿环境,因此设计了七电极径向电阻率测量方法,以测量瓦斯抽采钻孔孔壁电阻率,实现钻孔孔壁状态检测。介绍了七电极径向电阻率测量方法原理,推导了电阻率计算公式,分析了屏蔽电极间距、测量电极中心距、电极分布比3个参数对电阻率测量的影响。建立了三维仿真模型和二维轴对称仿真模型,研究了不同发射信号类型和电极分布参数下,测量电极周围电流的聚焦情况和电势分布,结果表明:直流和脉冲信号的穿透能力较弱,不能穿透孔壁,无法实现孔壁电阻率测量,而交流信号具有较好的穿透能力,可用于孔壁电阻率测量;电极分布比对电流聚焦效果有显著影响,当电极分布比为2.5~3时,发射电流聚焦效果较好,能取得较好的电阻率测量效果。根据上述结果确定了发射信号类型和电极分布参数,仿真分析了以空气、泥浆、岩层、煤层为介质时发射电流聚焦情况和电势分布,结果表明七电极电阻率测量方法对电极周围介质性质具有较强的分辨能力。根据仿真结果制作了实验电极,将电极安装在1节钻杆上,分别测量土壤、空气和煤碎粒的电阻率,所得测量值均在标准参考值范围内,验证了七电极径向电阻率测量方法能够实现钻孔孔壁电阻率测量,为煤矿瓦斯抽采用水平定向千米钻机钻孔孔壁状态检测提供了有效方法。 展开更多
关键词 瓦斯抽采钻孔 水平定向千米钻机 孔壁状态检测 电阻率测量 径向电阻率法 电极分布比
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固态变压器在煤矿局部通风供电系统中的应用研究
14
作者 郑丽君 李鑫 《煤矿机械》 2015年第4期86-89,共4页
探讨了固态变压器在煤矿井下局部通风机供电系统中的应用,分析了局部通风机供电系统现状及要求,提出了三巷掘进方式下,采用级联模块式结构的固态变压器设计方案。搭建了系统实验平台,并实现了固态变压器逆变级的高性能控制。研究结果表... 探讨了固态变压器在煤矿井下局部通风机供电系统中的应用,分析了局部通风机供电系统现状及要求,提出了三巷掘进方式下,采用级联模块式结构的固态变压器设计方案。搭建了系统实验平台,并实现了固态变压器逆变级的高性能控制。研究结果表明,由于固态变压器的固有优势,采用固态变压器的局部通风机供电系统结构紧凑、体积小,在不增加硬件投资的前提下,可实现无功补偿、变频调速和快速故障保护功能,可以极大地提高局部通风机供电系统性能,具有广阔的发展前景。 展开更多
关键词 固态变压器 局部通风机 煤矿井下
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自动化工作面液压支架控制器设计 被引量:30
15
作者 蒋春悦 田慕琴 +5 位作者 宋建成 许春雨 杨世华 柴文 杨栋 董光拽 《工矿自动化》 北大核心 2014年第9期1-5,共5页
针对目前大多数煤矿仍采用手动方式操控液压支架控制器而导致作业效率低、操作安全性差等问题,介绍了一种自动化工作面液压支架控制器的硬件设计方案,重点阐述了该控制器集控功能及自诊断功能的实现方案。该控制器采用双控制核心结构及... 针对目前大多数煤矿仍采用手动方式操控液压支架控制器而导致作业效率低、操作安全性差等问题,介绍了一种自动化工作面液压支架控制器的硬件设计方案,重点阐述了该控制器集控功能及自诊断功能的实现方案。该控制器采用双控制核心结构及双RS485总线通信模式,可对液压支架顶板压力、推溜位移、采煤机位置等信息进行实时监测、处理及上传;可根据端头控制器发来的工艺指令自动跟踪采煤机,完成自动拉架、自动推溜等自动化采煤作业流程;采用I2C总线通信方式实现了自诊断功能,可实时监测并修正液压支架的故障动作信号。地面工业性试验及故障模拟实验验证了该控制器设计方案的正确性。 展开更多
关键词 综采工作面 自动化工作面 液压支架 电液控制 自动拉架 自动推溜 自诊断
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基于IAP的支架控制系统程序在线升级方案 被引量:10
16
作者 于亚运 宋建成 +4 位作者 田慕琴 许春雨 耿泽昕 宋鑫 李新胜 《工矿自动化》 北大核心 2016年第2期12-15,共4页
为了解决液压支架电液控制系统控制程序现场升级不便、操作复杂的问题,提出了一种基于IAP技术的系统程序在线升级方案,建立了基于三级网络通信结构的程序在线下载模式,由防爆计算机提取程序代码,并发送至端头控制器,再由端头控制器对每... 为了解决液压支架电液控制系统控制程序现场升级不便、操作复杂的问题,提出了一种基于IAP技术的系统程序在线升级方案,建立了基于三级网络通信结构的程序在线下载模式,由防爆计算机提取程序代码,并发送至端头控制器,再由端头控制器对每一台支架控制器进行程序升级。针对煤矿井下复杂的电磁环境,在IAP技术的基础上增加了XRAM存储环节和数据校验环节,避免了由于数据通信错误而造成软件升级失败的问题,提高了程序在线升级的可靠性,并基于PowerBuilder开发平台开发了一套HEX文件代码处理软件,实现了程序代码的自动提取。 展开更多
关键词 液压支架 支架控制器 IAP 在线升级 RS485总线
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自动化采煤控制系统设计 被引量:11
17
作者 耿泽昕 宋建成 +4 位作者 许春雨 田慕琴 于亚运 付峻青 徐建斌 《工矿自动化》 北大核心 2016年第4期11-14,共4页
针对目前国内综采工作面自动化程度低的问题,提出了一种自动化采煤控制系统总体设计方案,重点阐述了该系统自动化采煤控制工艺及其实现方案。该系统采用RS485双总线通信模式,通过支架控制器将采煤机位置、液压支架状态等参数实时上传至... 针对目前国内综采工作面自动化程度低的问题,提出了一种自动化采煤控制系统总体设计方案,重点阐述了该系统自动化采煤控制工艺及其实现方案。该系统采用RS485双总线通信模式,通过支架控制器将采煤机位置、液压支架状态等参数实时上传至端头服务器,端头服务器将参数上传至集控计算机进行显示,集控计算机通过端头服务器向支架控制器发送控制命令,完成对液压支架动作的双闭环控制,同时集控计算机向采煤机控制器发送控制命令,自动控制采煤机摇臂高度,从而实现工作面自动化采煤。 展开更多
关键词 自动化采煤 采煤机 液压支架 双闭环控制
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基于相似性的机械设备剩余使用寿命预测方法 被引量:8
18
作者 武斌 李璐 +3 位作者 宋建成 曲兵妮 李宏伟 杨健康 《工矿自动化》 北大核心 2016年第6期52-56,共5页
针对复杂机械设备剩余使用寿命难以预测的问题,提出了基于相似性的机械设备剩余使用寿命预测方法。基于相关性分析设计了特征量选取方案,通过计算预测数据与样本数据对应特征量的相似程度确定参考剩余使用寿命与权重,再计算参考剩余使... 针对复杂机械设备剩余使用寿命难以预测的问题,提出了基于相似性的机械设备剩余使用寿命预测方法。基于相关性分析设计了特征量选取方案,通过计算预测数据与样本数据对应特征量的相似程度确定参考剩余使用寿命与权重,再计算参考剩余使用寿命的加权和,得到剩余使用寿命。实验结果表明,该方法能有效提取出可准确反映轴承剩余使用寿命变化趋势的特征量,且能有效地预测轴承剩余使用寿命,准确率高达81.8%,为相关设备的寿命管理提供了科学依据。 展开更多
关键词 机械设备 使用寿命 预测 相关性分析
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液压支架跟机自动控制系统的开发及应用 被引量:7
19
作者 于亚运 宋建成 +3 位作者 田慕琴 许春雨 赵龙 耿泽昕 《煤矿机械》 2015年第8期235-239,共5页
以半截深双向截煤工艺为例,建立了一套以采煤机动态位置为参考的液压支架跟机自动控制数学模型,设计了基于CAN总线的具有在线热备份功能的三级网络控制系统。在此基础上,提出了一种新型动作控制模式和系统参数分层管理方案,使支架动作... 以半截深双向截煤工艺为例,建立了一套以采煤机动态位置为参考的液压支架跟机自动控制数学模型,设计了基于CAN总线的具有在线热备份功能的三级网络控制系统。在此基础上,提出了一种新型动作控制模式和系统参数分层管理方案,使支架动作控制更加精确,系统参数管理更加灵活、可靠,提高了电液控制系统对复杂工况的适应能力。 展开更多
关键词 液压支架 跟机自动化 CAN总线 参数管理 动作控制模式
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液压支架电液控制系统总线通信故障检测与诊断方法 被引量:6
20
作者 杨永锴 张敏龙 +5 位作者 许春雨 宋建成 田慕琴 宋单阳 张晓海 聂鸿霖 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第12期70-76,共7页
通信系统是综采工作面液压支架电液控制系统信息传递的通道与桥梁,目前多采用CAN总线作为通信总线,易受井下复杂电磁环境的干扰,导致支架控制器内部通信硬件出现故障,造成控制器“失联”现象,且CAN总线通信系统采用多主通信模式,单台控... 通信系统是综采工作面液压支架电液控制系统信息传递的通道与桥梁,目前多采用CAN总线作为通信总线,易受井下复杂电磁环境的干扰,导致支架控制器内部通信硬件出现故障,造成控制器“失联”现象,且CAN总线通信系统采用多主通信模式,单台控制器“失联”将导致整个电液控制系统无法正常工作,造成安全隐患。设计了CAN通信保护电路,可使通信系统在较大负载情况下稳定运行,在复杂环境中具有较强的抗干扰性。基于CAN总线通信协议,结合令牌环网思想,提出了CAN总线通信故障检测与诊断方法,通过合理设计数据的帧结构与故障检测方式,弥补了CAN总线通信模式下节点丢失时难以定位的缺陷,并将增加数据长度对传输负载的影响降到最低,确保良好的通信性能。以2台端头控制器配合6台液压支架控制器组成环网,通过上位机不定时下发命令模拟井下实际操作时总线真实的负载情况,对液压支架电液控制系统总线通信故障检测与诊断方法进行实验验证,结果表明:该方法对系统负载率的影响较低,不会影响系统的正常运行;当出现故障节点时,可在300 ms内检测出故障控制器并向全工作面报警,故障排除率达100%。 展开更多
关键词 综采工作面 液压支架 电液控制系统 CAN总线通信 令牌环网协议 故障检测 故障诊断
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