基于数字孪生的液压支架群跟机工艺虚拟调试方法

针对物理综采工作面“三机”跟机自动化工艺参数调试周期长,费用成本高,以及工作环境搭建困难等问题,基于数字孪生技术,研究了液压支架群跟机行为工艺虚拟调试关键技术。首先基于现代建模技术构建了1∶1构综采“三机”孪生体,利用虚拟现实引擎对综采“三机”运动单元进行了虚拟重构和虚拟仿真;然后基于现代设计理论,依据“三机”协同原则实现了跟机自动化过程中的不同参数配置,建立了采煤工艺的支架行为工艺决策模型和支运装备直线度协同控制模型,并在虚拟场景中对决策模型进行预演;最后利用TCP协议建立了虚实交互通道,通过半实物仿真试验对决策模型进行了验证。结果表明:虚拟场景在执行采煤工艺时可对物理工作面场景进行精准复现,通过支架群行为决策模型可提前对液压支架工艺行为进行决策规划,通过反向控制试验可对支架控制器进行实时虚实交互,有望克服井下调试环境阻碍,对综采“三机”电液控程序的合理制定与修正提供参考价值。

综采“三机”生产工艺Petri网建模与验证

针对煤矿井下综采“三机”协同工作过程中工艺的并行发生和联动复杂的问题,利用Petri网建模方法对井下综采自动化“三机”协同生产工艺进行分析,对中部跟机和机头机尾跟机自动化阶段进行Petri网建模和结合,组成了整个综采自动化“三机”协同工作的Petri网模型,并利用可达树分析验证了建模方法的可行性和Petri网模型的可用性,为综采自动化“三机”协同生产运行评价提供了理论基础,为煤矿井下智能化决策提供了模型依据。