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矿用开采装备智能导航体系
更新时候:2019-01-21
      矿业开采,特别是煤炭开采,因为矿井下的环境庞杂,突发事务时有产生,是以不管是开采面仍是采掘巷道,都是煤炭开采最首要、最风险的前端出产关键。此中,巷道是井工煤矿开采的须要通道,是完成煤矿宁静、高效开采的保障。据不完整统计,我国国有煤矿每一年新掘进巷道总长度到达12000km,完成掘进的智能化是将来成长的殊途同归。


        

        由动力科技功效转化办事平台保举的《矿用开采装备智能导航体系》依靠高精度激光陀螺仪和配套体系,可以或许或许完成开采装备的地位和姿势精准定位,完成单套体系闭环节制。实测标明,该体系可以或许或许知足智能掘进和无人掘进的相干目标请求。别的,该体系硬件在某尝试室采煤机长停止了测试,延续任务12小时以上仍能保障刮板保送机直线度丈量精度优于5cm,同时体系可扩大性强。


一、名目背景

      在综采面研讨的根本之上,停止了综掘任务面的智能化研讨。综掘任务面的掘进功课空间狭窄、底板倾斜庞杂、载荷渐变未知,且掘进功课进程中的煤岩性状、装备位姿、功课工况参数难以获得,只能靠野生感受和操控,主动化程度低、操纵职员多,难以知足综掘任务面无人化掘进的须要。遭到地质前提的限定,我国绝大大都矿井以悬臂式掘进机掘进为主。完成掘-支同步,充实阐扬掘进机的效力,是将来成长的首要标的目的。


        精确晓得掘进机的地位和姿势,截割头的空间地位,是完成主动截割的根基前提。接纳单套测姿体系完成闭环节制,是最好计划。


二、体系构成


1.硬件首要包含:高精度激光陀螺仪、本安型防爆节制器、本安型阻燃电缆、防爆电脑等。

2.软件首要包含:通信节制模块、姿势计较模块、数据存储模块、数据查问模块。


三、软件特色


1.接纳组合导航的道理,不须要借助外界任何激光导向装备;

2.可以或许挑选长途遥控和主动化运转两种任务形式,两种形式可自在切换;

3.及时显现掘进机行走的三维空间轨迹;

4.共同煤岩辨认体系,可以或许进步收受接管率;

5.可以或许检查汗青数据等其余功效。


四、产物功效


1.具备“惯性/里程组合导航”和 “纯惯性自立导航”两种任务形式;

2.具备及时输入载体地位坐标、方位角、横滚角、俯仰角、行驶速率和行驶里程等信息的功效,并且对坡度没无限定;

3.具备对方位装置偏差停止现场标校的功效;

4.上位机能及时显现掘进机在三维空间坐标轴的曲线和数值;

5.具备汗青数据回放功效;

6.具备丰硕的接口范例,包含各类串口,CAN口,以太网接口,一切须要的数据都可以或许经由进程CAN口授输到开采装备的总线上;

7.可以或许或许与第三方体系停止及时交互的功效;

8.智能导航导航体系具备主动批改和手动批改偏差功效;

9.智能导航体系可以或许或许根据煤矿井下的现实掘进环境停止数据模子调剂,对体系偏差、振动偏差和相干外界偏差的搅扰停止批改,更合适井下庞杂的利用环境,并供给有用的三维数据。

10.具备长时候保障丈量精度的功效。


五、体系上风


1.产物机能不变靠得住,MTBF(均匀毛病距离时候)≥10000h;

2.产物一次通电延续任务时候长≥12h;

3.体系操纵简略易学;

4.具备主动和手动两种偏差校订功效(选配功效);

5.环境顺应性强,可在高粉尘、高侵蚀、高振动和干冷环境下一般任务。


六、产物物理参数和精度


1.物理参数

外形尺寸:537.8×346×290(带防爆箱);292×192×168(不带防爆箱)

功耗:<20W

分量:≤70kg(带防爆箱);≤11kg(不带防爆箱)

通信体例:CAN/Ethernet/RS422/RS232


2.体系精度申明

   开采出的巷道外形偏差10cm之内


3.体系利用寿命:3~5年


七、利用实例


1.在某露天矿端帮开采的连采机上实验,延续约1月,遥控掘进长度80~180m巷洞,工效进步30%。





图1  露天开采构成的巷洞


2.在某矿公开延续50米掘进一个巷道,延续挖掘数个巷道,延续任务时长约1月。掘进构成的巷道如图所示。


图2  综掘面掘进构成的巷道



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