基于手势识别的矿车智能控制技术研究

针对露天矿区用于物料运输的矿车控制需求,设计一种基于手势识别的矿车智能控制系统。首先,通过配有加速度传感器的数据手套采集手势数据,经蓝牙模块实现信息的无线传输,再利用微控制器ATmega328P实现控制信息的分析和处理,采用PID控制算法得出矿车的电机转动参数,从而实现对矿车车轮的控制。同时,设计以树莓派4B为主控,搭载有LCD显示器、扬声器、麦克风和摄像头等模块的系统,用以实现音视频的实时互传等功能。实验结果表明,该系统能根据手势的变化对矿车的行驶进行准确地控制,具有十分可观的应用前景。

矿车装车智能视觉检测与装载优化控制系统开发

针对煤矿矿车装载中普遍存在的效率低、精度差等问题,设计一种基于视觉检测与智能控制的煤矿矿车装车优化系统。该系统集成视觉检测、装载优化控制、自动装载执行、监控数据分析等功能模块,可以实现煤矿矿车装载过程的全流程自动化管控。仿真试验表明,该系统可使煤矿矿车装载效率提高55.2%,料位偏差率降低至1.6%,为煤矿矿车装载作业的智能化升级提供了一种新思路。

矿用梭车卷缆延时阀的设计

基于矿用梭车启动时产生的甩电缆现象,设计了一种卷缆延时阀,可将电缆瞬时绷紧过程改为缓慢的绷紧,消除了电缆瞬时甩动,避免了甩电缆伤人;卷缆延时阀还可以通过变换不同孔径的节流孔,根据电缆粗细和实际甩动情况,改变延时时长。

矿车无人驾驶与有人驾驶混编运行的安全性分析与优化策略

本文针对矿车领域中矿车无人驾驶与有人驾驶混编运行的安全性问题展开研究。通过分析矿车无人驾驶系统的特点和挑战,结合现有技术和实践经验,提出了一系列优化策略,以确保混编运行的安全性。研究结果表明,通过有效的传感器融合、实时数据处理、智能决策算法以及紧急情况响应机制,可以降低事故风险,提高矿车混编运行的安全性和效率。本文就矿车无人驾驶与有人驾驶混编运行的安全性问题进行深入分析,并提出一系列技术优化策略,以为矿山运营中的混编模式提供可行的解决方案。

探析煤矿井下无轨胶轮车运输智能控制与管理方法

煤炭产业的持续发展和数字化转型的前提下,煤矿井下运输系统面临着越来越多的挑战和机遇。无轨胶轮车作为井下主要的运输工具,它的智能控制与管理方法的研究和应用成为提高煤矿安全性和效率的关键。本文通过对无轨胶轮车运输的优势、应用场景的分析,并探讨在煤矿井下无轨胶轮车辅助运输系统中智能控制与管理技术的应用路径及智能化调度管理系统的设计与实施策略,希望为煤矿井下无轨胶轮车运输提供一个稳定、可靠、高效且安全的智能控制与管理解决方案。

煤矿井下无轨胶轮车安全控制装置设计

为保证煤矿井下电驱动无轨胶轮车的运输安全,基于EPEC控制器设计了安全控制装置。以CAN总线通信为基础,实时监测安装于车身的各传感器数据,超出阈值后触发声光语音报警,刹车失灵情况下触发防跑系统,达到降低无轨胶轮车的故障率和事故率,提升无轨胶轮车运输安全及运输效率。试验结果表明:设计并实现的电驱动无轨胶轮车安全控制装置运行良好,达到了预期设计目标。

集贮线放线一体的双向电缆拖缆车设计

为了解决煤矿运输系统不影响智能化综采工作面连续推进的问题,设计了一种集贮线放线一体的双向电缆拖缆车。电缆拖缆车安装于可伸缩带式输送机的机尾轨道上,大贮线放线机构上的电缆线与巷道铺设的电缆线头相联;小贮线放线机构上的电缆线与转载机电缆线头相联。该电缆拖缆车可同时对2种不同用途的线缆进行贮存,能根据需要快速进行放线,能避免电缆线沿地拖曳,不仅降低了安全隐患、提高了采煤生产效率,而且美化了现场作业环境。

基于TRIZ和TOC的矿用猴车坐具创新设计

煤矿架空乘人装置,俗称猴车,是煤矿上运送人员的重要设备。针对猴车乘坐舒适性不佳的问题,运用TRIZ与TOC融合的矛盾分析与解决方法对猴车乘坐不舒服的问题进行了现状树分析,聚焦到两个核心问题,进而分析出两组物理矛盾,利用四大分离原理共提出了六种概念方案。设计实例验证了TRIZ与TOC融合创新的有效性,及其在矿冶生产领域实现技术创新的可行性。

固定式矿车端板冲压折边仿真研究

以3 t固定式矿车为对象,对端板折边的波纹状变形进行了研究。通过分析,设计了3种在端板圆弧外缘上预开V形口的方案,并进行了冲压回弹仿真分析。为了对端板折边冲压后的波纹状变形进行定量评估,提出了一种测量端板折边上波纹状变形量的方法。对3种预开V形口方案进行的仿真研究表明:端板圆弧外缘上预开V形口数量存在一个临界值。当V形口数量小于该临界值时,折边上会出现明显的波纹状变形;当V形口数量不小于该临界值时,V形口两边闭合良好,且折边上不出现波纹状变形,仅在两个V形口之间形成一个略向外凸的光滑圆弧。端板外缘圆弧段与直线段交点处的V形口位置对折边的波纹状变形有一定的影响。将端板外缘圆弧段与直线段交点处的半V形口向圆弧侧略微偏移,可减小折边的变形量。

基于负载变化的纯电动矿车驱动转矩优化控制策略研究

针对常规驱动控制策略无法应对纯电动矿车负载变化大、电机输出转矩不能准确表达驾驶员驾驶意图的问题,文章以模糊控制理论为基础,设计了一种转矩优化控制策略。首先将纯电动矿车的需求转矩分为基准转矩和动态补偿转矩两部分,通过加速踏板开度、电机转速、负载质量确定纯电动矿车的基准转矩,动态补偿转矩是以模糊控制理论为基础的驾驶意图模糊控制器的输出,模糊控制器的输入为期望车速与实际车速的偏差和踏板开度变化率,纯电动矿车的实际需求转矩为基准转矩和动态补偿转矩的和。在MATLAB/Simulink中建立纯电动矿车驱动控制策略仿真模型,通过优化控制策略与传统控制策略的仿真对比结果表明,优化转矩控制策略能够有效适应纯电矿用车负载变化大、准确识别驾驶员的驾驶意图,提升车辆的动力性。

基于行驶工况测试的电动矿卡电动机工作效率研究

电动矿卡行驶路况复杂,载重量大,电动机制动、驱动切换频繁,电动机难以确保在高效率区间工作。研究旨在提升电动机制动与驱动的效率,开展电动矿卡的行驶工况采集,通过数据分析的方法,对实际工况下电动矿卡的电动机工作效率进行计算。采用回归方法拟合电动机工作效率的数学模型,分别对电动机在制动及驱动条件下的特性差异进行对比分析,结果表明:在实际工况下电动机驱动效率最高可达92.74%,平均效率86.72%;制动效率最高值可达96.5%,平均效率为89.01%。根据拟合曲线提出了电动机驱动与制动条件下电动机效率的高效转速区间。

基于交通-电力均衡耦合的电动汽车快充站与配电网联合规划

针对现有充电站规划大多忽略配电网容量上限,且交通网、快充网以及配电网耦合关系考虑单一导致电动汽车大量接入产生配网负载不均的问题,提出一种基于交通-电力均衡耦合的电动汽车快充站与配电网双层联合规划模型。首先,基于海量网约车订单数据进行数据挖掘和出行特征融合,得到快充负荷时空分布。然后,基于交通网-快充网-配电网之间的信息交互与能量流动关系提出均衡分区耦合模型,并在此基础上建立电动汽车快充站与配电网双层联合规划模型,采用遗传算法与混合整数线性规划相结合的方法求解。最后,基于成都市主城区路网,以54节点配电网为例开展仿真分析,结果表明,提出的双层联合规划模型对于电动汽车快充站规划具有一定的可行性,且均衡耦合模型可以优化配网分区结果,在一定程度上提高了配电网的安全性和稳定性。

煤矿井下长距离斜巷轨道运输问题分析及应对技术研究

现阶段井下长距离斜巷辅助运输方式多为无极绳绞车、调度绞车等,无极绳绞车运输能力强但也面临运输效率低、服务范围小等问题;调度绞车则需要多个绞车搭接运输,并需要频繁挂钩、摘钩,不仅运输效率低而且安全风险较高。为提高运输效率,提出采用无轨胶轮车牵引轨道矿车方式进行辅助运输,充分发挥无轨胶轮车牵引能力大、适应性强以及斜巷内轨道矿车稳定性好等优点,提高运输效率及适应性;通过无轨胶轮车可将矿车直接牵引到施工地点,显著提升运输效率。

基于非线性有限元分析的进口梭车快拆工艺的研究

梭车为短壁开采工艺重要配套设备之一,具有载重量大、机动灵活等特点,但遇到井下特殊巷道尺寸,存在车身过长致其无法顺畅转弯的弊端。以煤矿井下用进口梭车为例,通过对设备的车身、车头进行快速拆卸组装,有效解决此问题。通过有限元分析法对联接处进行强度校核,以保证下井运输及维护修理设备的方便性、安全性,提高产品的可靠性。

煤矿副井操车系统改造

煤矿生产分为主井和副井,主井负责原煤运输,而副井则用于人员、材料、设备、废石等的运输,同时还承担着安全出口的作用。主井与副井从功能上来说并不相同,其煤矿副井的运输作业会更加复杂,如果运输效率低下,就会影响煤矿生产效率,同时,在这一环节出现问题,也会有较大可能产生设备和材料浪费,或出现人员伤亡事故。出于上述因素的考虑,如何提升煤矿副井对于设备和材料的运输效率,是现阶段较为重要的问题。副井操车系统是煤矿副井中的重要系统,是煤矿开采生产必不可少的系统,该系统的自动化水平将会直接影响到副井的运输效率,然而从实际情况来看,操车系统在技术上仍旧需要进一步优化,该文便主要对煤矿副井操车系统的改造展开分析,以供参考。

20吨内燃机梭式矿车动力传动系统设计与研究

传统的井下20 t梭式矿车使用电驱动,操作过程中需要不断收、放电缆,且存在运输速度慢、不能远距离运输、转场不便等问题。若简单改为发动机驱动,需要150 kW以上的发动机才能满足动力需求,但150 kW以上的发动机外形尺寸过大,在不改变现有梭式矿车整车结构的基础上无法布置到整车中间位置。本论文论证了采用150 kW或以上的发动机和静液压传动系统来解决此问题的技术方案。

六参数对矿车振动影响规律的理论探讨

基于现有文献给出的单自由度阻尼受迫振动模型,进一步导出了在波形钢轨上行驶的煤矿矿车的车体振幅表达式。基于车体振幅表达式,分析了车体质量、车速、连接系统阻尼系数、刚度系数、轨道波长、幅值对车体振幅的影响规律。结果表明:随着车体质量、车速、连接系统刚度系数、轨道波长的增加,车体振幅开始时急剧上升,经过一个波峰后,快速下降,然后渐趋平缓;随着连接系统阻尼系数的增加,车体振幅开始时急剧下降,而后逐渐趋于平缓;随着轨道幅值的增加,车体振幅亦线性增加,二者呈现正比例关系。研究工作为现有矿车车体振动的试验、测试提供理论依据,也为矿车车体振动控制尝试提供一些新思想。

梭式矿车在综掘工作面高效掘进中的应用

传统综掘工作面因煤流运输系统故障、煤仓满仓以及煤矸分运的影响,无法实现连续运输以至影响掘进工作面施工,义桥煤矿通过在复杂工作面的顺槽带式输送机和强力带式输送机之间搭接梭式矿车作为煤矸缓冲仓,实现掘进工作面煤矸临时储存和连续运输的效能,减少煤流系统问题对掘进施工的影响,综掘工作面月均进尺由180 m提高到240 m。

煤矿竖井中无人料车智能网联管理系统及作业流程设计

近年来,煤矿领域正朝着智能化方向发展,结合当前煤矿智能化技术的发展及应用情况,对煤矿竖井中无人驾驶料车中的智能网联管理系统设计。无人车车端利用点云毫米波或激光雷达感知附近障碍物,在此基础上依托单车智能无人车技术实现无人自动驾驶。总结并设计了无人驾驶作业时的全流程及关键功能,平台接到派单后对路劲进行规划,然后开始无人驾驶,并完成装卸载工作,最后返程,期间如果出现失控、临时障碍物、路侧预警或者会车等情况,均有对应的预案。根据现场施工作业工况,完成了无人驾驶操纵全流程在煤矿井下中的应用效果设计,直观展示了现场无人驾驶施工的全流程现状,这为后期的具体施工设计提供了重要指导和参考意义。

煤矿斜井防跑车装置设计及应用

在概述某煤业公司防跑车装置应用现状的基础上,对防跑车装置作用原理及传统常开式防跑车装置弊端展开深度分析,提出煤矿斜井机械常开式混合挡车器防跑车装置设计思路,并对该设计包括的主要装置、结构、作用原理、设置间距等展开探讨。应用效果表明,该装置比传统常开式防跑车装置节省安装运行成本,防跑车拦截率可达到100%,具有推广应用价值。