智能采运机组自主定位原理与技术

智采工作面装备运行的2个核心问题是控制工作面开采装备在煤层中自适应截割、保持采运机组在连续推进过程中的直线度。解决这2个问题必须实时获取采煤机在工作面空间的准确定位信息。通过对比分析国内外采煤机定位系统的技术原理和硬件架构,发现开发采煤机定位误差消减算法是在井下GPS拒止环境下保证采煤机长时定位精度的关键途径。根据采煤机定位原理可知,采煤机定位误差主要来源于惯性导航安装偏差和惯性导航系统随机误差。惯性导航安装偏差是确定性误差,采用基于两点法的确定性偏差补偿算法可使定位误差减小99.12%。针对采煤机运行状态的非完整性约束特点,基于采煤机运动学模型的闭合路径优化算法和动态零速校正算法分别使采煤机定位误差降低了50%和30%。采用信息滤波模型将闭合路径优化算法和动态零速校正算法进一步融合,抑制了惯性导航系统航向角的漂移,抑制了惯性导航系统航向角的漂移。利用UWB基站群自主迁移方法实现了采煤机在工作面端头定位,采用VB-UKF算法平滑采煤机定位过程中时变的测量噪声,增加了运动轨迹的平滑性,使得IMU/UWB紧融合的定位轨迹更加精确,为惯性导航系统提供校准的基准。基于采煤机定位轨迹的刮板输送机轨迹检测方法实现了刮板输送机形状在线监测,为综采工作面弯曲度自动化检测和校直提供理论基础和试验数据。

智能采工作面巷道超前支架技术研究与应用

为了满足王家塔煤矿智能采工作面绿色、高效、安全的生产模式,通过研究巷道支护形式由单体支护转变为巷道支架支护所带来的支护形式及支护效果的不同,进而确定智能采工作面端头支护的方式。研究表明,巷道超前支架支护形式完全满足顶板管理的要求,且更加安全,完全通过遥控器控制,避免单体支护时工作人员的高强度劳动作业和搬移单体时工作人员出现意外的砸伤,保障了工作面的高效、安全生产。

露天矿智能采装功能模块设计

针对传统金属露天矿采装环节操作复杂、设备协同能力差、效率低等缺点,根据智慧矿山建设的要求对金属露天采矿的采装环节进行了智能化功能设计,形成了电铲远程监控、动态称重、电铲自主挖掘装载、斗齿检测模块,并对各个模块进行具体分析阐述,最终形成具备了智能监控、智能称重、智能装载、损伤智能预警功能的智能采装工艺,助力智慧矿山建设。

基于读者参与的图书馆智能采选系统分析与设计

本文设计了基于读者参与的图书馆智能采选系统,通过完善数据源建设,构建全方位的画像体系,开发读者评价体系、图书评价体系、馆藏评价体系,最后生成智能采购推荐模型,为读者与馆员提供精确的采购指数参考,满足读者多样性与便利性的需求。

有缆智能分采技术在多层合采定向井中的应用——以渤海X油田B38井为例

由于衰竭开发,B38井生产2年后储层脱气造成油气干扰,影响该井正常生产。受大斜度、多层段和井段长等井况限制,该井不具备应用“Y”型分采管柱实施测试和控气措施,需要应用新的采油工艺技术。有缆智能分采技术可适用于各种井型,通过地面控制器实现对油井各层段产量、压力和温度等生产参数全过程实时监测及产量调控,同时也为油藏分析、评价和决策提供大量的数据支撑。B38井通过应用该技术,准确判断脱气层段,采取关闭主要产气层段、控制次要产气层段等措施,减缓了油气干扰,恢复了油井正常生产。该技术在渤海油田已经应用10井次,增油效果显著,具有很好的推广价值。

Y型智能分采管柱在渤海油田的应用分析

对Y型智能分采管柱的结构和优点进行了介绍,强调了其高效生产调配的优点,极大地节约了生产成本。讨论了Y型智能分采管柱的工艺设计。重点探讨了Y型智能分采管柱在渤海油田M13井的实际应用情况,分析了其带来的显著优势和效果。通过该案例的研究,充分展示Y型智能分采管柱在海洋石油开采中的价值和潜力。为进一步推广和应用Y型智能分采管柱技术提供了有益的实践经验和参考依据。

过老巷工作面智能化旋转调采、边采边撤安全生产研究

为解决过老巷工作面作业难、煤矿资源回采难、作业危险性大等问题,以付煤公司东十二采区123_(上)02工作面为例,对过老巷工作面智能化旋转调采、边采边撤安全生产进行研究。总结了不规则工作面及危险因素、不规则工作面边采边撤施工难点和应对措施,并阐述了边采边撤安全生产技术的具体操作,以及应用该工艺后带来的效益,以期为相关人员提供参考。

中高渗油藏高含水阶段智能分注分采精准挖潜技术及应用

XX油田老区经过多年注水开发,大都进入高含水开发阶段,面临层间干扰严重,高渗层注水效率低,流线长期固定,低渗层动用差或未动用,水驱动用不均衡的问题。将利用数值模拟建立数值模型,对老区生产情况进行拟合,分析剩余油分布规律,应用智能分注分采的开发技术,精准挖潜老区剩余油,高效注水、均衡驱替,实现提高采收率的目的。

大采高智能工作面矿压显现规律研究

随着采煤工作面智能化进程的不断推进,准确掌握工作面矿压显现规律对围岩控制十分重要。针对红庆梁煤矿大采高智能工作面矿压显现问题,采用现场实测和理论分析方法,研究了工作面来压参数和显现特征,并对支架工作性能进行评价。研究表明:(1)初次来压步距为46.0~64.1 m,来压强度为13 085.6~14 509.9 kN;(2)周期来压步距为14.1~18.0 m,来压强度为13 045.7~14 809.5 kN。通过对支架工作阻力实测分析,得出现采用支架额定工作阻力满足顶板支护需求,且支护性能发挥较好。

水田环境下自走式智能莲藕采收机械的设计研究

莲藕易种难收,目前仍以人力采收为主,存在采收破损率高、效率低等问题。文章结合莲藕实际生长情况与莲藕收获技术的农艺要求,基于莲藕收获技术与装备的研究趋势,设计研发一种水田自走式莲藕采收智能机械。该机械可实现在水田泥沼环境中行进以及视觉智能识别,具备水田工作环境推进自走、冲刷莲藕附着泥土及自动化采收等功能。该设计的各机构运行合理且无干涉,可为农业机械向无人化、自动化、智能化发展提供思路。

智能注采技术应用现状及建议

智能注采技术是一种高效、精准、智能的油藏开发技术,实现井下的实时控制,最大限度地降低采油费用和作业风险,最大程度地提高油田的采收率,同时也可以减少环境污染和能源消耗。针对智能注水工艺技术、智能采油工艺技术、智能注采参数优化决策方法等方面总结了国内外智能注采技术的发展历史和现状,围绕目前智能注采技术的热点,对比分析了各种智能注采技术的优缺点,并从人才队伍建设、技术攻关、平台建设等方面提出了未来智能注采技术发展的建议。研究为智能分层注水技术的理论研究和工程应用提供了一定的理论参考价值。

液控智能分采技术及其在渤海油田的应用

为了满足海上水平井和大斜度井分层开采控制需求,实现远程智能分采和不动管柱分层调配、酸化、测试测压等目的,通过多级智能流量控制阀、多孔穿越过电缆封隔器、可穿越式定位密封、可穿越式隔离密封、多线缆保护器及地面控制系统等关键工具研发或优化,创新形成了液控智能分采工艺管柱和技术。该技术通过地面控制系统远程控制N+1根液控管线,实现井下N个生产层位的生产调节和控制,适用于垂深4000 m、分层数6层以内的油井分采控制,满足水平井、大斜度井和深井不动管柱调配需求。渤海C油田C19井的现场应用结果表明,该技术解决了C19井3个开发层位之间流体性质差异大、层间矛盾突出等问题,投产产量达到配产要求。该技术实现了水平井和大斜度井的分层开采与控制,为渤海油田剩余油挖潜提供了更多的技术手段。

科技在左,变革在右——广东省立中山图书馆“采编图灵”的创新与思考

科技是推动社会变革的重要力量,变革则是对现有模式、观念和方法的思考和调整。广东省立中山图书馆历经四年,成功研发图书采分编全流程智能作业系统“采编图灵”,为业界贡献了新模式。文章回顾采编业务演变对图书馆信息化、智能化发展的影响;结合采编图灵规划和建设,分析其关键技术应用特点和创新,探讨其为图书馆不同场景的新技术应用提供的经验,着眼于未来开展反思。

坚守专业精神,谱写智创华章——广东省立中山图书馆“采编图灵”建设述略

广东省立中山图书馆研发的“图书采分编全流程智能作业系统‘采编图灵’”是丰富智慧图书馆多场景应用、以技术驱动服务创新的典范。文章概述采编图灵的功能和效能;从需求分析、总体思路、建设内容等角度回顾采编图灵建设历程。文章认为,采编工作是生长的有机体,采编图灵作为智能作业系统,为采编业务创新注入时代的血液,促进了编目员回归专业化发展方向,推动了采编岗位的结构性调整,能够科学开展供应商服务评价,精准对接读者服务需求。

瓦斯智能抽采及瓦斯参数监测研究进展

瓦斯智能抽采作为未来瓦斯抽采发展的必然趋势,能够减少抽采中的能量损耗、提高抽采效率,实现安全、高效、经济抽采。在瓦斯智能抽采系统中,瓦斯抽采参数的监测是支撑智能化抽采的基础,直接影响瓦斯抽采效果,因而瓦斯参数监测方法是限制瓦斯智能抽采发展的重要技术瓶颈。对现有瓦斯智能抽采方法的工作原理和特点进行总结,分析了不同类型瓦斯智能抽采方法的抽采参数监测技术,得出目前瓦斯抽采参数监测技术存在的问题在于无法对抽采信息进行实时精确采集。未来瓦斯智能抽采方法的发展方向是实现瓦斯的智能感知和分析,从而实现对外部环境及抽采参数实时精准监测,并且能够快速处理数据得出最优的决策方案;未来瓦斯抽采参数监测的关键技术在于抽采过程中瓦斯多钻孔原位监测,为智能瓦斯抽采提供数据支撑,以达到安全、经济抽采。

煤矿瓦斯智能抽采理论与调控策略

基于瓦斯抽采的安全原则与效率原则,提出了瓦斯智能抽采的原理;建立了瓦斯抽采管网中瓦斯-空气混合气体流动控制方程,以最大瓦斯抽采纯流量为目标函数,建立了瓦斯抽采管网参数的优化模型,分别从瓦斯体积分数、流量以及效能比等参数约束条件定量判定瓦斯抽采安全与效率;以上述模型为基础,针对钻孔抽采区域温度高于临界温度、钻孔抽采纯量低于抽采纯量下限,以及钻孔抽采浓度低于瓦斯安全浓度下限等工况条件展开理论分析和数值计算,提出了相应的瓦斯抽采系统优化策略,通过协同调整不同抽采钻孔的阀门开度和抽采泵转速,有效提高了抽采瓦斯体积分数、效能比和抽采纯流量,并提出了相应的瓦斯抽采系统优化策略。最后,设计了由数据感知模块、通信传输模块、数据处理与决策模块、控制模块等部分组成的瓦斯智能抽采系统,开发了基于物联网的智能调节阀门,阀门的感知模块包括温度传感器、瓦斯浓度传感器和气压传感器等,通讯模块将数据上传至云存储端,通过电脑网页和手机客户端实现监测与控制;发明了采用高分子减阻剂提高水环真空泵效率的技术方法,以高分子减阻溶液作为水环真空泵的工作介质,有效降低了液环的湍流损失和流体与泵体过流部件的摩擦损失,并开发了地面全封闭式和井下直注式2种瓦斯抽采泵节能系统,该项技术在山西潞安集团余吾煤业成功应用,节电率和节水率分别达到22.5%和66.7%,为瓦斯智能高效抽采提供了借鉴。

鄂尔多斯盆地南部致密油藏水平井智能分采技术研究与试验

为解决鄂尔多斯盆地南部致密油藏水平井大规模压裂开发以后面临的低产、低液和低效问题,进一步描述油藏动态、提高开发效果,通过评估低效水平井的潜力,制定了可行的解决方案和复产措施,基于远程智能控制原理,研制了高性能井下智能开关器,应用机电一体化手段将智能微电子技术应用于生产管柱中,形成了低成本且工序简单的智能分采技术,并基于多封隔器组合管柱力学效应计算方法,对智能分采管柱的变形量及卡水过程中所受的载荷进行了计算,以确保封隔器不会出现移动失效的问题。5口井的现场试验表明,该技术能够有效采集生产数据,降低含水率、提高产量,并且具有施工成本低和调层方便等优点,可以为致密油藏水平井控水稳油高效开发提供有效的技术支撑。

煤矿瓦斯智能抽采关键技术研究进展及展望

为了推动智能瓦斯抽采技术发展,提高煤矿安全保障能力,从瓦斯抽采全过程少人化或无人化角度,阐述了智能瓦斯抽采的精准感知、自决策、自执行、自适应、自学习等5个方面特征,提出了包含功能和技术2个维度的智能瓦斯抽采体系结构,功能维度上涵盖瓦斯抽采所有环节,技术维度上包含单机智能、机组智能和集成智能3个层次,体现了智能瓦斯抽采技术的发展迭代过程;设计了智能瓦斯抽采总体架构,由感知控制层、传输层、数据层、应用层等4个层面和信息标准、信息安全等2个体系构成;最后,从动态透明瓦斯地质、抽采钻孔智能设计、打钻-增透-封孔机器人、抽采系统智能调控与诊断、抽采达标自动评判等5个方面对智能瓦斯抽采关键支撑技术进行了探讨,分析了关键技术向精准、高效、智能方向发展的趋势,提出了抽采钻孔差异化智能设计和抽采达标多层递进动态评判等解决策略,并给出了谢桥煤矿“三人五台一组”自动钻机集中控制协同作业、霍尔辛赫煤矿抽采管网自动调控、新元煤矿抽采达标在线评判等典型应用案例,为煤矿智能瓦斯抽采技术研究和建设实践提供了有益参考。

智慧图书馆的全新实践:图书采分编智能作业系统应用

作为智慧图书馆的全新实践,图书馆采分编智能作业系统应用工业机器人、计算机视觉、机器学习、物联网等技术重组采分编工作流程,实现自动机械化操作替代重复的人工操作,完成图书自动验收加工、智能化分类编目、自动分拣上架等流程。本文详细介绍了系统各流程的技术实现过程,分析了主要难点与风险、预期工作效率和社会效益,以及后续的建设预期与前景。

煤层气井智能排采控制系统的设计及实现

结合晋中某煤层气田的智能排采项目的设计及实施过程,论述PLC与Intouch架构的控制系统硬软件组成,根据煤层气井生产的不同阶段实现对井底流压的不同形式的智能自动控制。方案结合GPRS无线通信以及MODBUSU_RTU通信协议的应用,实现井场的无人值守。论文详细阐述该控制系统在此项目中的系统配置、控制关键点等。经生产实践证明,该设计是正确有效的,满足生产和工艺的要求。