铁路智能装车动态车厢信息感知技术研究与应用

针对铁路智能装车系统需要实时获取车厢在运行过程中的动态位置数据的问题,研究基于有限状态机的动态车厢信息感知技术,将连续装车过程中车厢与感知设备的相对位置关系划分为有限状态组,通过数据处理算法实现车厢位置信息的实时获取,为铁路智能装车系统的运行提供数据支撑。研究成果已在国能宝日希勒能源有限公司得到成功应用。

散料集装箱快速定量装车技术研究与应用

在我国经济发展处于新常态和“一带一路”倡议推广的背景下,单车双集装箱散料物流运输需求加速提升,传统装车技术无法实现单车双集装箱散料的连续装载。针对上述问题,分析了煤炭集装箱快速定量装车典型工艺参数,研究了单套、两套独立、两套联体、单套双仓快速定量装车可行方案,提出一种双仓协同异步装车新技术,称重仓、溜槽相互独立作业,解决了单车双集装箱无法连续装车的难题,装车效率大大提高,装车质量也得到保障。工程应用表明,散料集装箱快速定量装车系统最大装车能力可达7200 t/h,较实际装载需求提升10%以上,实现了单车双集装箱的连续、快速、高效装载。

煤矿机车联动全过程智能装车系统研究与应用

针对煤矿装车过程中人工驾驶火车车速难以控制、人工装车时易出现误操作及配合失误造成的装车偏载和撒料等问题,研究了煤矿机车联动全过程智能装车系统,介绍了该智能装车系统的总体工艺设计,详细阐述了该智能装车系统的设计及关键技术。实际应用表明,该智能装车系统将智能装车技术、自适应上料技术、车厢信息识别技术同机车辅助驾驶技术相融合,实现了不同车型不同物料装车时从机车站前对位开始到最终装车结束的全系统工艺流程的智能化无人化控制,降低了装车偏载率,提高了装车效率,避免了人工误操作带来的装车事故,实现了快速定量装车过程中的有人巡视,无人操作,减人增效的目标。

铁路智能装车系统技术研究与应用

针对当前我国多数铁路快速定量装车系统智能化水平不高,人工装车严重依赖操作人员技能水平,导致装车效率较低的问题,研究铁路智能装车关键技术,将智能控制技术与信息化技术相结合,旨在实现铁路装车过程中的无人操作、故障报警、远程监控、信息共享等技术目标,实现减人增效的经济目标。研究成果已在天地王坡煤业有限公司得到成功应用。

一种提升机自抗扰调速控制技术

反馈控制是当前工业控制领域应用最多的控制方式,在提升机电控系统中也不例外,其中经典反馈控制理论——PID控制是提升机电控系统中最常用的调速方法,其核心理论是根据外界叠加到系统中的扰动对系统进行误差修正,从而使系统保持正常工作,这种调速方法的问题在于系统的动态性能较差,由于初始作用力过大导致超调量较高,由于积分器的累加时间导致动态响应速度较慢。

无人化汽车装车站智能装车技术研究

针对传统汽车装车站自动化水平不高、配备装车操作人员人数较多且劳动强度较大的问题,提出一种无人化智能装车技术方案,尤其对环境干扰和污染问题采取了应对措施。利用基于多线激光雷达的视觉感知技术对待装车厢进行测量和跟踪,通过智能指挥算法器进行指挥装料,工业应用表明:汽车站智能化装车全流程无人操作,单次装车时间短至25~35 s,综合装车效率比人工装车高大约8.6%。

粮食动态连续定量装车关键技术的研究

为提高粮食转运的效率,针对粮食装车高效定量,且称量准确度等级高的需求,结合散粮专用车的特点,设计了动态装车工艺,研制了专用的机械设备,确定了工艺时序图。研究了基于DEM分析技术的散粮堆积形态控制方法,掌握了动态连续装车条件下车厢位移和车厢内物料堆积重量之间的关系。研究了基于非连续累计计量的自动配仓技术,以及基于车厢位移检测技术的卸料控制方法。最终实现了粮食火车发放系统的动态连续定量装车。

智能化无人装车系统

随着智能化煤矿建设的不断推进,对煤炭智能化无人化装车的需求越来越迫切。研发了适用于散装物料汽车装车、火车装车等多场景的智能化无人定量装车系统。该系统采用激光三维扫描技术、射频识别技术、图像识别技术、多传感器信息融合技术、智能控制算法,实现车号识别、车辆定位、车速测量、配料、称重、卸料等功能;采用深度学习算法不断优化控制参数,提升了控制精度,实现了煤炭、矿石、粮食等多种散装物料的智能化无人装车;实现了融合远程运维、综合管控平台以及压实、防冻液喷洒等辅助系统的装车系统整体智能化建设。

散料铁路装车技术国内外现状及发展趋势浅析

随着铁路快速定量装车关键技术的不断突破和散料运输体系的日趋完善,散料铁路装车站的应用也越来越广泛。文章首先回顾了散料铁路装车技术的产生和进入我国的过程,对装车技术在散料领域的应用情况进行了介绍,针对装车装备和智能化两大方面就国内外的技术现状进行了梳理,指出了现阶段散料快速定量装车发展的瓶颈,并简要分析了未来散料铁路装车在这两个方向的发展趋势。

铁路无人化装车信息匹配问题研究

在铁路无人化装车过程中,配煤和卸煤流程都是依靠智能系统全自动完成。虽然2个生产流程获取车厢信息的方式不同,分别是车辆装车的基本信息与装车时车厢运动的动态信息,但是必须保证数据的完全匹配,才能确保每个装车单元的稳定和安全。针对铁路无人化装车流程中信息匹配的问题,提出了信息的获取流程和统一性策略。工业常态化应用表明,该方法稳定可靠,为铁路无人化装车提供了数据支持。

悬臂式掘进机煤矸智能截割控制系统与方法

为实现煤矿掘进机机器人化和无人化的目标,提高掘进机截割煤矸的效率和智能化程度,提出了一种悬臂式掘进机煤矸智能截割控制系统与方法。详细阐述了系统的原理和硬件组成。悬臂式掘进机煤矸智能截割控制系统利用实时采集的多种传感器信息为控制变量,主要包括截割电机电流I、油缸压力p以及截割臂振动加速度a_(cc),实现掘进机在不同截割状态下煤矸的识别,驱动掘进机截割臂智能截割。系统硬件部分包含传感与检测系统、机载主控系统和系统执行机构,并构建了远程监控平台。系统依据煤炭行业电气标准分别对一般工况和特殊工况的截割控制策略进行了方法构建。在一般工况下,基于多种传感器信息利用改进粒子群算法优化的BP神经网络控制器实现截割载荷识别,提高掘进机对煤矸识别的准确性,实现截割臂摆速的自适应截割。特殊工况下分别对硬质点识别和预防闷车2种工况进行控制逻辑构建,通过Automation Studio软件编程实现对特殊工况的判断和处理。以EBZ135型掘进机为例,进行了地面验证性实验。实验结果表明,截割臂摆速的自适应调节时间约在0.8 s左右且无超调量,具有良好的鲁棒性。硬质点识别控制和预防闷车控制的实验结果证明了系统对于特殊工况识别精准、快速,处理过程稳定、可靠,验证了所设计的控制方法具有高的可靠性和控制精度。

无人化智能汽车装车站控制系统设计

为节省人力,提高装车系统的自动化程度,提出了无人化智能装车控制方案,研究了智能装车控制系统采用的关键技术。通过自动上料技术、无人值守称量技术,车厢三维数据AI识别技术,全自动卸料技术,解决了常规装车站主要依靠人工操作设备的问题,并对自动控制系统进行设计。系统自动化程度高,可靠性强,实用性强,已成功应用于实际项目。

双仓协同分步连续快速装载技术研究

针对目前传统装车方式无法实现一个底盘车上连续放置2个敞顶集装箱情况下连续快速定量装载的问题,研究了双仓协同连续快速装载工艺及关键技术,分析配仓称重控制模式,提出最优化高效双仓分步配仓控制策略。通过实际应用数据的对比分析验证了技术方案的可行性,提高了大宗散料多式联运过程中敞顶集装箱的装车效率。

绿色高效智能化储运装系统

中煤科工智能储装技术有限公司(简称科工储装),是中国煤炭学会煤炭装载技术委员会的挂靠单位,拥有2个国家煤炭工业重点实验室:煤炭运输计量与控制实验室和煤矿电磁兼容性实验室。科工储装专业从事散装物料快速定量装车、装船、提升机电控、储运装等领域的科技创新、工程设计、技术咨询、设备成套.

功率天平磁体系统设计综述

在新国际单位制下,功率天平是复现质量单位千克最重要的实验装置之一。功率天平实验装置的核心部件是提供测量磁场的磁体系统,它在线圈位置处产生的磁通密度沿线圈导线积分形成磁几何因子,构建出电磁功率与机械功率之间的等价关系,继而可确定被测质量的量值。因此,磁体系统产生磁场的性能,对千克量值复现的准确性具有重要影响。文章梳理了功率天平磁体系统对千克复现准确性的影响,盘点了多种功率天平磁体系统设计的特点,分析和评估了不同磁体设计方案的性能。比较发现,以BIPM型磁体系统为代表的基于磁轭的径向磁体系统,在产生磁场的效率、磁屏蔽性能和设计对称性等方面均具有优势,是目前性能最优的功率天平磁体系统之一。

装车料仓磨损研究

装车系统中物料对料仓的磨损较为普遍,装车频率的提高将直接加剧料仓的磨损,降低其使用寿命,严重影响工作效率。用离散元模拟软件进行协同仿真,通过分析不同工况下料仓的磨损位置、磨损量以及变形,最终实现物料与料仓的最优匹配,提高料仓的使用寿命,为装车料仓磨损性能的研究提供了借鉴。

清车机截齿安装角度研究

冬季火车运输煤炭时,极易因温度过低而发生煤炭冻结现象。采用翻车机卸车后,车厢底部及侧壁会残留大量的冻结煤,极大地影响铁路运输效率和安全。为解决冻煤清理问题,安装有截齿的清车机应运而生。截齿作为清理冻煤的主要工具,其安装角度对冻煤清理效果及截齿使用寿命等都有重大影响。通过截齿仿真分析对不同的截齿安装角度进行研究,研究发现当安装角度为40°~45°时,截齿所受应力较小,冻煤清理效果好。该研究为实际生产过程中截齿的安装角度提供了理论依据,同时对提高截齿使用寿命和铁路煤炭运输效率具有重要意义。

大流量装载系统抗物料扰动控制方法研究

大流量装载系统在卸料过程中,由于物料的下坠冲击和流动,会对装载机构的动作精度产生影响。为此针对大流量装载系统设计了其参考模型,并采用基于模型参考的自适应控制方法,验证了其抵抗外部干扰的有效性和可行性,为后续大流量装载系统无人化、智能化革新提供技术支撑。

自动化装车站摆动溜槽控制系统研究

在无人化装车过程中,摆动溜槽液压绞车定值控制时钢丝绳受到较大振动,导致钢丝绳容易断裂,为此开发一套针对摆动溜槽提升钢丝绳保护的控制系统。通过对溜槽角度进行测量和计算,以及对钢丝绳张力进行实时测量,从而推算出提升溜槽的钢丝绳是否处于松弛状态。经过PLC控制系统对液压绞车操作进行微调,确保摆动溜槽不会因下落产生冲击力,从而对提升钢丝绳起到保护作用。

煤矿洗煤厂智慧化装车系统的开发与应用

智慧化装车系统是洗煤厂智能化建设一个必不可少的环节,针对洗煤厂煤炭散装物料装车系统存在的不足,提出装车系统智能化的解决方案,通过运用智能传感与控制技术,满足多场景下装车的需要,提高智慧化装车系统自主化与协作水平。实际应用表明,该系统可实现散装物料快速定量装载智慧化技术的常态化运行。