基于数字孪生的矿井提升机天轮结构性能监测

目前矿井提升机天轮的监测研究大多侧重于对天轮的振动、温度、偏摆的监测,而对天轮结构性能监测的研究较少。针对该问题,提出了一种基于数字孪生的矿井提升机天轮结构性能监测方法。根据矿井提升机天轮运行过程中的实际状况,设计了矿井提升机天轮数字孪生监测系统,该系统由物体实体层、孪生模型层、孪生数据层、应用层及各层之间的连接组成,其中孪生数据层中的预测数据是矿井提升机天轮运行过程中通过天轮结构性能预测模型实时预测的天轮结构性能数据,包括应力和应变数据。矿井提升机天轮结构性能预测模型采用组合代理模型构建:采用处理后的有限元数据训练得到径向基函数(RBF)单一代理模型,基于广义均方误差求得单一代理模型在组合代理模型中的权重,从而得到天轮结构性能预测模型。以立井五绳摩擦提升系统为试验对象,基于Unity3D平台,通过虚拟空间、数据传输及应用模块的构建,建立了矿井提升机天轮数字孪生监测系统,试验结果表明:在天轮运行过程中,4个测试点的测量应变和预测应变平均决定系数为0.97398,预测应变与测量应变具有较高的相关性,验证了设计的预测模型能够满足对天轮结构性能监测的需求。

煤矿提升机电控系统改良优化研究

提升机是煤矿井下和地面运输物质的重要设备,其电控系统运行的可靠性对安全生产有着十分重要的影响。目前,煤矿提升机已经采用PLC和变频器进行控制,实现了自动化运行。但是,煤矿提升机电控系统仍存在一些问题,主要体现为监控不够全面和故障判断不准确。针对这些情况,对煤矿提升机电控系统进行智能化改造以提高其性能。研究可以为煤矿提升机电控系统改造提供一定的借鉴。

基于ARM处理的提升机变频调速系统在坡底煤业的应用

针对坡底煤业提升机系统故障率高、后期维护不便等现状,设计了基于ARM (Advanced RISC Machine,精简指令微处理器)处理的提升机变频调速系统,并对现场调速控制、工况状态监测及反馈等功能进行了现场试验。试验结果表明:输出电压、电流波形曲线比较光滑、平稳,说明电压电流对于速度的变化做出了较好的响应,驱动电机能够正常工作,具有优良的调速性能,能够满足矿井提升要求。

矿山提升机安全性能检验装置设计与实现

针对矿山提升机的安全性能检验问题,设计了一种先进的安全性能检验装置。经过深入的需求分析和设备设计,装置成功整合了多种传感器和监测技术。实验验证及太行金矿的实际应用案例均显示,该装置在实际应用中具有高度的准确性和可靠性,能够有效地监测矿山提升机的各项关键参数。该装置为矿山提升机的安全性能检验提供了一种高效、科学的方法,具有广泛的应用前景。

变频调速器控制系统在煤矿提升机上的应用

针对提升机控制设备陈旧、自动化水平低、无故障预警以及实时监控功能等问题进行了改造与设计。首先对系统的组成与技术要求进行简要分析,结合某煤矿提升机实际情况提出控制系统的总体设计方案;对调速系统变频器进行选型与参数分析,并搭建控制电路,经测试达预期效果;采用PLC与Win CC组态软件完成系统监控系统与软件的设计,实现实时监控,提升了自动化水平。最后,对变频调速控制系统的应用效果进行了综合验证。

万福煤矿主井提升机提人模式改造

万福煤矿主、副井提升系统均装备有一部提升机,在副井进行大型检修项目或系统出现故障时,需要使用主井箕斗临时或应急升降人员。原有的提人工况下,需提升机司机全程手动控制提升机加减速,存在一次提升循环时间较长,安全程度低,箕斗无法在到位位置及时停车等问题。通过在提升机控制程序中增加提人工况的控制程序、优化提升机提人工况下的提升速度曲线、增加井筒内箕斗到位及过卷开关、优化提升机保护功能等方法,完善了提人工况下独立的提人模式控制逻辑,完成了对主井提升系统提人模式的改造。

矿井提升机调速系统优化

针对矿井提升机调速系统存在调速能力差、抗干扰能力不足的问题,通过建立大功率电励磁同步电机调速模型,设计交-直-交变频控制策略、设计双绕组串联容错控制策略、基于自抗扰控制策略设计提升机零速悬停方案进行优化,并进行了现场应用。结果表明,优化后的矿井提升机调速系统可满足煤矿安全规程及设计要求,达到提升调速及抗干扰能力、安全可靠运行的目的。

矿井提升系统CO在线监测关键技术研究及应用

针对陈四楼煤矿提升系统缺少CO气体浓度监控功能的问题,提出了CO在线监测的解决方案。通过在提升机房内安装CO传感器,借助协议转换网关软硬件配置传感器与PLC之间的通信,编写CO浓度超标报警控制程序,优化提升系统监控界面,实现监控系统在火灾初期及时发出预警并闭锁提升机运行。实践证明,CO在线监测是保证作业人员生命安全和火灾早期预警的有效技术措施,能降低矿井提升系统安全风险,避免火灾事故发生。

提升机多通道恒减速制动系统研究

为了解决矿井提升机恒力矩制动冲击力大、制动不平稳的问题,基于前人的研究,提出了恒减速液压站,同时为了有效加强制动过程的稳定性、降低液压回路油压冲击,设计了多通道恒减速液压制动系统。其通过回路中串联双比例溢流阀调压,实现恒减速制动系统冗余设计,为提升机平稳、安全运行提供依据。

副井提升信号系统双线制关键技术研究及应用

针对陈四楼煤矿副井提升机备用信号装置安全稳定性能低的问题,研究并提出了提升信号双线制的解决方案。通过在信号及操车系统各站点控制箱内装配2套提升信号PLC,并对同一站点的主/备信号PLC设置相同的硬件组态、IP地址和控制程序,使主信号系统与备信号系统具备同等功能;利用车房信号控制箱中空气开关的分合闸,对主/备信号系统进行手动切换。实践证明,此种冗余设计使主/备信号系统与提升机控制系统无缝衔接,有效降低了副井提升系统的安全风险,避免了安全事故的发生。

矿用提升机智能调控系统的改造研究

针对山西某矿现用提升机控制系统存在的协同性差、控制效果差、自动化智能化水平低、安全隐患大等问题,应用变频控制技术与智能调控技术改造了该提升机控制系统,设计了变频调速控制系统方案,并进行了应用分析。结果表明,经改造优化后,该提升机协调性更好,控制效能提升,控制安全性更好,能很好地满足矿井安全高效提升需求,取得了较好的应用效果。该研究可为类似工况下传统提升机控制系统的变频智能调速改造提供参考。

煤矿提升绞车中变频驱动控制的分析

将榆树坡煤矿2号煤层2采区的提升绞车作为研究对象,对现有调速方式存在的缺陷进行了梳理,提出了采用变频调速技术替代传统串电阻调速的改造方案,并通过实践改造和设置参数,论证了变频调速系统在提升绞车中的应用效果。实测数据表明,变频调速系统实现了绞车的软启动、软停止,有效提高了煤矿的生产效率,且节能效果显著,同时具备了全面的保护功能,能够确保提升机的安全运行。

人工智能在煤矿提升机安全控制中的应用现状与前景

探讨了人工智能在煤矿提升机安全控制中的应用现状与前景。通过介绍煤矿提升机的工作原理、功能及工作环境等,对人工智能技术进行了概述,并且对其在故障预测、监测和图像识别方面的应用进行了探讨。未来,人工智能将在煤矿提升机安全控制中发挥更强大的作用,但同时也面临数据和隐私等挑战。人工智能为煤矿提升机安全控制提供了新思路,助力实现煤炭行业的效率提升和持续发展。

矿井提升机双冗余电控系统设计及应用

矿井提升机运行过程中,电控系统不断做功,随着运行高度及功率的增加,电控系统的发热量大及故障率高,造成矿井提升机的运行不稳定,影响煤矿的安全运行。针对这一问题,采用三电平四象限变频器进行系统的变频控制,并设计了双冗余电控系统,通过两套系统的协同,可实现对矿井提升机的独立控制及快速切换。对双冗余电控柜系统进行应用测试,可以实现矿井提升机较好的速度跟随特性,同时得到的输出电流呈正弦波分布,减少了谐波的冲击作用,提高提升机的安全稳定性。

三电平变频器在立式提升机应用研究

以提升机调速系统为研究对象,为提高其运行效率、可靠性和调速性能,进而实现高效生产采用三电平整流器的低开关频率预测控制,提出了一种新的提升机设计方案。为了增加提升机的运行可靠性,提出了同时基双绕组电励磁同步电机定向控制策略,并设计了容错方案和绕组切换装置来确保在单个变频器发生故障时能够及时切换,使提升机能够在半速全载条件下运行,通过对提升机的调速原理与参数进行设计设计。

立井摩擦提升智能安全保护系统的设计与试验

针对某矿摩擦提升机溜车和滑绳现象,使用动力学分析摩擦提升系统,根据力学原理设计出一种针对摩擦提升系统的溜车滑绳事故智能保护系统,制作了摩擦提升系统溜车滑绳事故智能保护设备,并且选型了电控元件.通过对保护系统进行实验,结果表明,无论是正向还是反向,滑绳时导向轮和摩擦轮实际位移量的差值都小于2 m,滑绳和溜车事故现象反应时间都小于2s,结果表明系统对滑绳溜车信号感知准确、响应灵敏可靠.

基于音频的煤矿提升机异常检测系统设计

为进一步提高煤矿提升机异常检测能力水平,结合实际工作需求,以B/S架构搭建基于音频的煤矿提升机异常检测系统架构,并分别应用EMD-mRWR算法模型和MFEC-GCN算法模型,对音频处理和异常音频识别功能进行设计,以实现系统功能。从实验测试结果来看,该系统对于异常音频的检测准确率相对较高,因此证明本次设计的系统具有潜在应用价值。

关于煤矿提升机张力动态监测系统的设计

以JKMD-5×4P型提升机为对象,结合实际情况设计了提升机钢丝绳的张力动态监测系统。系统硬件主要包括各类传感器、信号传输装置、上位机等,在硬件基础上进行软件程序设计,实现对提升机4根钢丝绳张力的准确检测,分析各钢丝绳之间的张力不平衡度,控制在安全的10%范围内。可检测罐笼A和B的载重,确保不超载,同时监测两个罐笼的配重不平衡现象。将系统应用到提升机工程实践中,通过12个月时间的实践运行,发现系统达到了预期效果。

矿山主井提升机电气传动系统改造

金川集团股份有限公司三矿区50行主井提升机传动系统采用中压交直交变频驱动控制方式。主传动变频器使用ABB公司的ACS6000中压交直交变频器,配套4500KW低速直联交流同步电机。原传动系统只有一套变频器,通过改造,实现了主井提升机主传动装置及配套设备的冗余控制,提高了系统的保障能力。

矿井提升机电控系统变频改造的研究及应用

矿井提升机在煤矿生产过程具有非常重要地位,铁新矿提升机原采用的交流绕线式异步电机转子串电阻控制系统,在运行过程中存在:调速性能差、能耗高、响应能力低、安全可靠性差等问题。基于ASCS工作原理,设计了PLC控制+多数字信号传递的矿井提升机变频电控系统,对原控制系统进行优化改造。实践取得良好效果,实现不同工况情况下提升速度自适应调节,提高矿井提升机的智能化、自动化程度。