基于精确定位技术的无轨胶轮车超员报警检测

针对因井下车辆移动速度过快、车辆外壳屏蔽等原因造成乘车人员漏识别,车辆乘人超载无法有效管控,存在安全隐患,难以满足《智能化示范煤矿验收管理办法(试行版)》中辅运系统相关要求等问题,设计了一种基于精确定位技术的无轨胶轮车超员报警检测方法。首先,将基站输出的测距数据转换为三维坐标,生成连续性轨迹;其次,利用相邻时刻位置数据确定行进方向向量,进而对轨迹数据预处理;再次,采用动态时间规整(DTW)算法对车辆与乘车人员轨迹对齐,求解最佳路径,获得度量值;最后,以司机轨迹度量值为样本,衡量人员轨迹与样本的相似程度,进而得出人员是否为乘车人员以及车辆是否超员的判定。试验结果表明:各项功能运行正常,正确率约为95.12%,逻辑相应时间约为30 ms,现场应用状况良好。

煤矿井下无轨胶轮车行车岔路口和弯道识别方法

针对煤矿运输路线复杂,巷道内岔路口和弯道较多的现状,易给井下运输安全带来隐患;设计了一种煤矿井下无轨胶轮车行车岔路口和弯道识别方法。首先,将中线点结构化,形成巷道地图;其次,利用相邻时刻的车辆位置关系,确定行进方向;再次,结合巷道地图结构属性,判定车辆前方是否存在岔路口或弯道;然后,采用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法,求解车辆当前位置至疑似目标的最短路径,进而判定是否为对向目标;最后,借助车载终端为司机提供安全性语音提示。在某矿的试验结果表明:方法逻辑判断准确,逻辑响应时间约为32 ms。

无轨胶轮车关键尺寸的设计及车架的有限元分析

为进一步提升无轨胶轮车在煤矿综采工作面巷道的生产效率和安全性,结合实践生产提出了无轨胶轮车的设计目标与相关要求,重点设计其通过性参数。基于相关参数,采用ANSYS软件对车架进行有限元仿真分析,重点验证了与其配套车架在转弯工况下的最大应力和应变,验证了通过性参数与车架的匹配性。

基于网络技术的井下无轨胶轮车交通管控系统设计优化

为满足煤矿实现自动化生产建设与矿井下无轨胶轮车交通管理需要,分析了矿井无轨胶轮车的交通现状与存在的问题,提出了开发一种无线通信网络技术下的矿井无轨胶轮车的交通管控系统。以我国北方某煤矿矿井下的无轨胶轮车交通管理作为研究对象,阐述了无线通信网络技术与无轨胶轮车相关概念与工作原理,重点从系统功能与巷道结构设计、系统硬件设计、系统软件设计等方面详细探讨基于无线通信网络技术矿井下无轨胶轮车的交通管控系统开发,通过现场对系统各部件与整体系统实际应用进行测试,结果表明:系统能够保证无轨胶轮车运行顺畅,促进了其运行效率的提高,同时还满足了无线通信网络技术矿井下无轨胶轮车交通管控的需要。

井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型

井工煤矿无轨胶轮车数量多,运输易受搬家倒面、突发事件等影响,传统的人工调度方法效率低,且易造成车辆闲置、空载、里程浪费等问题,而现有的辅助运输车辆调度方法大多面向固定任务使用离散事件优化的方案,将全局模型拆解为局部模型,缺乏对井工煤矿整体情况的分析。针对上述问题,提出了一种基于百度工业求解器的井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型,介绍了该模型中信息收集模块、数据建模模块和工业求解器模块设计方案,以及无轨胶轮车全局调度流程。该模型采用基于“分批求解、迭代优化”的无轨胶轮车全局调度算法,由百度工业求解器基于动作调整启发式算法对车辆调度问题进行优化求解,解决了传统调度模型求解时间长、易陷入局部最优解等问题。实验结果表明,基于百度工业求解器的井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型较人工调度方法大幅降低了使用车次,提高了车辆运转效率,调度优化的求解时间低于基于Gurobi求解器的局部调度模型,更适用于井下辅助运输场景下大规模复杂调度任务。

煤矿无轨胶轮车调度系统的设计与应用研究

以通信网络、检测基站和调度设备为基础,对山西省某煤矿无轨胶轮车的调度网络进行了总体设计。通过安装于无轨胶轮车的信息传输节点,按一定的速率向外界传输信息,再经过设置于巷道中的接收端接收到信息后,送至调度中心,调度中心对胶轮车的方位和行驶方向进行分析、判断,并与信号灯相结合,以达到安全调度的目的。无轨胶轮车调度控制系统已在煤矿实际运行中得到了良好的应用,实现了无轨胶轮车运行安全所需的各项功能。

无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的应用研究

在煤矿实际开采的过程中,辅助运输起着非常重要的作用,将无轨胶轮车应用在煤矿辅助运输中,不仅可以提高运输效率,还可以降低安全风险系数,相较于传统的运输方式,无轨胶轮车运输具有很明显的优势。主要介绍了无轨胶轮车在煤矿辅助运输中应用的重要作用和优点,阐述了无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的适用条件及在材料、设备、人员方面运输的应用要点。

营盘壕煤矿无轨胶轮车智能调度系统的设计研究

营盘壕煤矿采用无轨胶轮车辅助运输方式有效提高辅助运输效率,无轨胶轮车辆运输存在高能耗、车辆有效作业时间短、尾气排放多、闲置车辆多等问题。对无轨胶轮车运输与调度控制系统进行整合基础上,设计智能调度系统进行实践应用,结果表明:车辆调配合理、运行有序,运输效率提高51.5%,无一起无轨胶轮车追尾、碰撞等事故发生。

矿井胶轮车无人驾驶自动控制技术研究

作为矿井重要辅助运输设备,无轨胶轮车的运行安全可靠性对煤矿生产安全及效率至关重要。受井下空间狭窄、光线不足等恶劣行驶环境影响,传统人工驾驶模式存在诸多安全隐患,通过无人驾驶技术使矿井胶轮车实现智能化与无人化驾驶是提高井下运输效率、推动煤矿运输智能化发展的重要手段。本文以矿井胶轮车无人化驾驶为研究目标,通过多传感信息融合技术感知胶轮车工况及环境,采用模糊PID自适应控制策略自动控制车辆转向电机,实现井下胶轮车的无人驾驶。

立井用铰接式防爆无轨运输车关键技术研究

为解决立井煤矿人员、物料及设备无轨化运输难题,针对立井罐笼空间受限和井下多样化运输需求,以及井下通风差、巷道坡度大等特殊工况,提出采用平台化研发模式,首先开发一种铰接式清洁动力传动平台,并基于平台拓展研发系列无轨胶轮车的技术方案。阐述了整车总体设计、主参数确定、平台开发、驾驶单元多模式设计、工作装置拓展设计及清洁排放和安全保障等关键技术。应用以上关键技术的无轨胶轮车在晋能集团王村煤矿和山西三元煤业完成了使用验证,试验表明整车技术性能完全满足生产现场需求,且产品功能覆盖全,通用性强。上述关键技术、设计思路及方法的研究,可解决无轨车辆直接进出立井罐笼、运输需求多样及井下清洁与安全保障等难题,加快无轨化运输在立井煤矿的推广应用。

基于UWB技术的无轨胶轮车行车安全距离检测预警

《煤矿安全规程》中对于煤矿采用无轨胶轮车运输时,应遵守同向行进车辆必须保持不小于50 m安全运行距离的硬性规定。设计了一种基于UWB技术的无轨胶轮车行车安全距离检测预警方法;该方法在初始化阶段完成巷道拓扑网络构建;在运行阶段,首先借助UWB精确定位基站获知车辆实时位置,计算车辆行进方向;其次,在空间和路网双重安全距离检索下获得可疑车辆;再次,依据车辆行进方向匹配结果,确定需预警对象;最后,通过车载交互终端发出语音预警信息。在模拟巷道对该方法进行的实验结果表明:逻辑代码运行正常,逻辑响应时间约为140 ms。在环境复杂的新疆伊犁四矿现场的应用结果表明:方法具有安全距离灵活可配,管控精细化、低成本、实用性的特点,现场应用状况良好。

无轨胶轮车行驶巷扬尘影响因素数值模拟

为探讨煤矿井下无轨胶轮车行驶过程中扬尘分布规律和影响因素,基于COMSOLMultiphysics5.0建立井下无轨胶轮车行驶过程中扬尘的三维模型。研究积尘负荷、风速、颗粒密度、颗粒直径、无轨胶轮车行驶速度等5因素5水平25种情况下,扬尘浓度的分布。分析以上5个因素在不同空间位置上对扬尘浓度的影响水平。结果表明：无轨胶轮车行驶时巷道内不同高度处扬尘浓度分布趋势不同;积尘负荷对全巷道扬尘浓度均有显著影响;无轨胶轮车尾后5 m至车头前23 m范围内风速对扬尘浓度无影响;行驶速度对无轨胶轮车头前3~28 m范围内中间高度和行车侧扬尘浓度有显著影响,颗粒密度和直径对无轨胶轮车头前23-28 m范围内中间高度和行车侧扬尘浓度有显著影响。

煤矿井下无轨胶轮辅助运输系统的选型设计

针对煤矿井下无轨胶轮辅助运输系统,采用系统分析的方法揭示了其系统构成,得出了选型计算公式。分析结果表明:煤矿井下无轨胶轮辅助运输系统由无轨胶轮车和相应的井巷硐室两部分构成,一般包括副井、辅助运输大巷、采区上下山、工作面材料巷等运输环节;无轨胶轮车类型、规格与井巷硐室设计参数是相互匹配的;通过分析得出煤矿井下无轨胶轮辅助运输系统的选型原则和选型计算公式,能指导无轨胶轮辅助运输系统的选型设计。

煤矿井下无轨胶轮电动车技术进展

介绍了我国煤矿井下无轨辅助运输的应用现状和技术特点,提出无轨胶轮电动车的概念,对促进煤矿井下无轨胶轮电动车发展的必然因素进行分析,指出煤矿井下无轨胶轮电动车的优越性,为无轨辅助运输的发展指明了方向。

煤矿井下无轨胶轮电动车再生制动控制策略研究

以永磁直流电机为研究对象,进行了煤矿井下无轨胶轮电动车驱动与再生制动主回路设计,以二象限型DC-DC直流斩波器为结构,建立了再生制动模型,通过最大回馈功率制动、最大回馈效率制动、恒定力矩制动和恒定回馈电流制动4种再生制动策略的对比分析,得出了一种既能保证最大回收能量,又可保护车载蓄电池的再生制动控制策略—恒定回馈电流制动,为煤矿井下无轨胶轮电动车的高效节能运行提供了依据,具有一定的实用价值。

我国无轨胶轮车辅助运输的回顾与展望

介绍了无轨胶轮车辅助运输的特点,对比说明了它更能够提高煤矿的效益,适应煤矿发展的需要。分析了我国无轨胶轮车辅助运输发展中存在的问题,同时总结了许多煤矿运用无轨胶轮车辅助运输的成功经验,对我国无轨胶轮车辅助运输的发展方向发表了自己的看法。

煤矿井下无轨胶轮电动车再生制动建模与仿真

以永磁直流电机为研究对象,进行了煤矿井下无轨胶轮电动车再生制动主回路设计,以二象限型DC-DC直流斩波器为结构,建立了完整的再生制动数学模型,并进行了再生制动过程中蓄电池充电电流和电机电枢电流的仿真研究,仿真结果表明,再生制动过程中可以产生很大的电机电枢电流和蓄电池充电电流,可回收能量,提高煤矿井下无轨胶轮电动车的续驶里程。

煤矿井下无轨胶轮电动车矢量控制系统仿真研究

以三相交流异步电动机为研究对象,分析了异步电动机矢量控制理论,建立了无轨胶轮电动车用异步电动机矢量控制系统的仿真模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明,该电动车矢量控制系统具有良好的稳态和动态性能。

王坡矿井辅助运输系统改造设计

针对王坡矿井目前辅助运输系统存在的运量不足、无法运人的问题,结合矿井的实际条件,设计将王坡矿井井下辅助运输改造为无轨胶轮车运输,并进行了设备选型,其设计对类似矿井辅助运输方式的选择具有一定的参考价值。

避险车道用作无轨胶轮车失速安全设施的研究

随着无轨胶轮车在矿井辅助运输系统的推广应用,无轨胶轮车在倾斜巷道内因刹车失效发生的运输事故时有发生,胶轮车失速安全措施已日趋引起重视。为研究如何设置避险车道才能够更好的保护失速车辆,文章基于对失速、失控车辆的动力学分析,对避险车道用于矿井无轨胶轮车失速安全设施进行了研究分析,对失速车辆驶入避险车道的速度、驶入角,以及避险车道设置间距、坡度等提出了建议值。