有關(guān)煤礦機(jī)械設(shè)計論文
有關(guān)煤礦機(jī)械設(shè)計論文
隨著煤礦開采技術(shù)的進(jìn)步,煤礦機(jī)械裝備逐漸呈現(xiàn)出產(chǎn)品系列多樣化、設(shè)計開發(fā)精細(xì)化、結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜化等特點,對制造者和使用者的要求也越來越高。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的有關(guān)煤礦機(jī)械設(shè)計論文，供大家參考。
有關(guān)煤礦機(jī)械設(shè)計論文范文一：煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)分析
摘要：分析和研究了煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用，概述煤礦電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)，闡述煤礦機(jī)械設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的具體應(yīng)用，以期為相關(guān)工作提供借鑒。
關(guān)鍵詞：煤礦;機(jī)械設(shè)備;電氣自動化;調(diào)試;應(yīng)用
0引言
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展及國家對煤礦運行環(huán)境和設(shè)備的嚴(yán)格要求，煤礦開采過程中的危險勞動基本上都可以由一些先進(jìn)技術(shù)設(shè)備來代替，這樣不僅在很大程度上降低了煤礦開采的難度，而且降低工人工作的難度和危險程度，增加煤礦開采效率，如今煤礦開采電氣自動化已經(jīng)成為一個大體的趨勢，也是煤礦開采業(yè)發(fā)展的一個重大轉(zhuǎn)折點，本文主要針對煤礦機(jī)械自動化設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)及在實際的煤礦開采過程中的應(yīng)用展開詳細(xì)地分析和研究，希望能夠通過分析提高煤礦的電氣設(shè)備自動化技術(shù)的應(yīng)用效率。
1煤礦電氣設(shè)備自動化調(diào)試概述
1.1煤礦電氣設(shè)備自動化調(diào)試的意義
煤礦電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)是一種完全區(qū)別于傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)的新型電氣設(shè)備自動化技術(shù)，在實際發(fā)展過程中煤礦電氣設(shè)備的自動化技術(shù)具有效率高、安全性能高和提升煤礦安全運行效率的重大意義。由于煤礦電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)可以在計算機(jī)智能化控制下實現(xiàn)對煤礦開采工作的整體控制和掌握，因此隨著社會對煤礦電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的普及程度不斷加大，這種技術(shù)在實際應(yīng)用領(lǐng)域普及程度也在不斷加大，而且機(jī)械自動化調(diào)試技術(shù)滿足國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，它的出現(xiàn)在很大程度上不僅提高了煤礦的運行效率，更加快了煤礦的整體發(fā)展進(jìn)度[1]。
1.2煤礦電氣設(shè)備機(jī)械自動化調(diào)試的基本模式
煤礦電氣設(shè)備自動化工程在基本的應(yīng)用探索過程中發(fā)現(xiàn)了一些基本的應(yīng)用模式，最基本的模式是：a)必須要明確的一點是煤礦相關(guān)負(fù)責(zé)人必須要根據(jù)實際情況確定煤礦開采的整體目標(biāo)，這在一定程度上是煤礦開采施工的基本宗旨和工作指南;b)設(shè)計施工部門根據(jù)基本工作要求負(fù)責(zé)規(guī)劃和安裝必要的機(jī)械設(shè)備，再根據(jù)實際需要安排必要的操控人員，這些人員的基本工作目標(biāo)就是必須根據(jù)實際需求保證設(shè)備運行安全和高效，在設(shè)備因?qū)嶋H工作需要必須調(diào)試時要對設(shè)備進(jìn)行申請調(diào)試，充分保障設(shè)備運行安全[2];c)從整體上來說，在電氣設(shè)備機(jī)械自動化調(diào)試過程中必須要保證對煤礦整體運行機(jī)制的監(jiān)管力度，保證煤礦和機(jī)械設(shè)備的運行安全，禁止人為原因給機(jī)械設(shè)備帶來損害。
2煤礦機(jī)械設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的具體應(yīng)用
煤礦機(jī)械設(shè)備自動化在煤礦開采的過程中應(yīng)用非常廣泛，尤其是在提升國家煤礦機(jī)械自動化開采和管理過程中顯得尤為重要，以下主要討論關(guān)于煤礦機(jī)械自動化調(diào)試技術(shù)的具體應(yīng)用。
2.1提升機(jī)械的適應(yīng)能力
機(jī)械設(shè)備自動化的基礎(chǔ)就是智能化和信息化的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用，因此機(jī)械設(shè)備自動化的調(diào)試技術(shù)最主要的應(yīng)用就是提升機(jī)器設(shè)備在煤礦開采過程中的適應(yīng)能力，在最大程度上保證煤礦開采工作能夠順利、安全開展。關(guān)鍵在于機(jī)械自動化的調(diào)試可以保證各種機(jī)械設(shè)備的傳感器在使用過程中及時檢測到機(jī)器設(shè)備存在的故障問題，而且也能夠更加方便及時地處理和解決對這些故障，避免給煤礦開采帶來更大的影響，而且提升機(jī)械的適應(yīng)能力在一定程度上就是提升煤礦開采和運輸效率。
2.2提高煤礦運輸效率
改革開放以來煤礦行業(yè)迅速發(fā)展，使得煤礦行業(yè)一度成為國內(nèi)的熱門行業(yè)，為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，但是由于當(dāng)時交通網(wǎng)絡(luò)還不夠發(fā)達(dá)，開采的煤炭運輸是困擾煤礦發(fā)展的一個重大問題，尤其是井下煤炭運輸，但是機(jī)械自動化調(diào)試的出現(xiàn)成功地改善了這一現(xiàn)狀，隨著機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展，煤礦專用輸送機(jī)技術(shù)的改善和完善滿足了井下煤炭運輸?shù)男枨?，同時也是滿足了社會對于煤礦發(fā)展的要求。機(jī)械自動化調(diào)試技術(shù)進(jìn)一步提升了運輸機(jī)運行效率和運行安全，解決了井下煤炭運輸?shù)碾y題。機(jī)械設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)在提高煤礦運輸效率的另外一個表現(xiàn)是交變頻器控制技術(shù)的提升，交變頻技術(shù)是對整個煤礦開采過程中電機(jī)的控制，之前國內(nèi)很多大型煤礦事故都是由于對電機(jī)控制出現(xiàn)問題造成的，因此可見對交變頻技術(shù)的控制在煤礦運行過程中的關(guān)鍵性作用[3]。
2.3在煤礦安監(jiān)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
煤礦開采和運行是煤礦活動中至關(guān)重要的一項，一般情況下煤礦安監(jiān)系統(tǒng)大致可以分為整體的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控、煤礦生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控及煤礦工作人員工作狀況監(jiān)控，實施監(jiān)控并不是為了監(jiān)督工人的工作而是為了保證煤礦生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。機(jī)械電氣設(shè)備的自動化調(diào)試技術(shù)不僅取代了傳統(tǒng)的人工監(jiān)管，而且提升了監(jiān)管效率，保證安監(jiān)的全面性和完整性，而且更重要的是提升了安監(jiān)的精確程度和準(zhǔn)確性，優(yōu)化煤礦管理機(jī)構(gòu)，完善煤礦企業(yè)控制制度，為后續(xù)管理和控制工作提供了更好的依據(jù)，這是信息化技術(shù)在煤礦開采過程中的實際體現(xiàn)，這也是機(jī)械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)在煤礦運行過程中的主要應(yīng)用之一。
3結(jié)語
根據(jù)目前國家的煤礦發(fā)展現(xiàn)狀看來，很多煤礦都存在開采技術(shù)不達(dá)標(biāo)、結(jié)構(gòu)和制度不完善等關(guān)鍵問題，智能化信息化技術(shù)在煤礦開采過程中的應(yīng)用及傳統(tǒng)生產(chǎn)方式有了很大改變，借助信息化技術(shù)已成為當(dāng)下各行各業(yè)的發(fā)展趨勢和最佳選擇，相信隨著國內(nèi)信息化技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，智能化、數(shù)字化技術(shù)不斷普及，未來煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)及其在煤礦開采過程中的應(yīng)用程度都必然會不斷加強(qiáng)，煤礦整體運行效率也會得到提升，人們生活質(zhì)量也會因此得到大幅度提升。
參考文獻(xiàn)：
[1]張鐵聰.初探煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2015(23)：206.
[2]李飛.煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2014(4)：51-53.
[3]孟前進(jìn).煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?014(24)：234.
有關(guān)煤礦機(jī)械設(shè)計論文范文二：煤礦機(jī)械裝備實驗室建設(shè)實踐
摘要：企業(yè)實驗室是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的主體，煤礦機(jī)械裝備綜合實驗室是國家發(fā)改委在煤炭行業(yè)布局創(chuàng)新主體的內(nèi)容之一。本文從行業(yè)背景、目標(biāo)定位出發(fā)，重點研究探討了煤礦機(jī)械裝備綜合實驗室建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)，模擬工況環(huán)境設(shè)計，測試實驗技術(shù)，數(shù)據(jù)處理平臺構(gòu)建以及運營管理模式，提出了綜采成套裝備的性能、機(jī)械、力學(xué)和控制實驗平臺建設(shè)方案并完成實施，經(jīng)實踐達(dá)到了預(yù)期效果，對進(jìn)行新一代自動化、智能化工作面成套設(shè)備技術(shù)開發(fā)發(fā)揮了重要作用。
關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械;企業(yè)實驗室;模擬工況環(huán)境;數(shù)據(jù)處理平臺
隨著采煤工業(yè)高速發(fā)展，煤機(jī)裝備制造業(yè)作為高新技術(shù)的載體和高新技術(shù)轉(zhuǎn)化為煤炭先進(jìn)生產(chǎn)力的橋梁空前活躍，我國煤機(jī)采掘裝備業(yè)近年來發(fā)展迅速，產(chǎn)品等級更新較快，就采煤機(jī)、刮板機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、液壓支架等設(shè)備的最大裝機(jī)功率、最大支撐阻力和生產(chǎn)規(guī)模而言，已達(dá)到或超過國外先進(jìn)煤機(jī)企業(yè)產(chǎn)品水平。但就整機(jī)綜合性能、可靠性、自動化程度、關(guān)鍵元部件性能等方面與國外DBT、JOY、Eickhoff等先進(jìn)煤機(jī)企業(yè)的產(chǎn)品仍有較大差距[1-5]。同時，因缺少試驗、檢測手段，國內(nèi)采掘設(shè)備完成研制后，只能直接到用戶處進(jìn)行井下試驗，出現(xiàn)問題不僅解決困難，同時給用戶和制造企業(yè)造成很大損失，這在很大程度上制約了我國采掘機(jī)械向高端產(chǎn)品方向的發(fā)展。國家發(fā)改委批準(zhǔn)建設(shè)的煤礦機(jī)械裝備綜合實驗室為這些問題的解決提供了平臺，本文重點研究探討了該實驗室建設(shè)目標(biāo)定位，關(guān)鍵技術(shù)，模擬工況環(huán)境設(shè)計，測試實驗技術(shù)，數(shù)據(jù)處理平臺構(gòu)建以及運營管理模式，提出了綜采成套裝備的性能、機(jī)械、力學(xué)和控制實驗平臺建設(shè)方案并完成實施，闡述了建設(shè)理念與實現(xiàn)過程。
1煤礦機(jī)械裝備綜合實驗室目標(biāo)定位
縱觀國內(nèi)外煤礦采掘機(jī)械試驗設(shè)備，我國液壓支架試驗設(shè)備已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)和刮板輸送機(jī)整機(jī)試驗系統(tǒng)仍未建立。德國、英國、美國等國家的煤礦機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量之所以穩(wěn)定，與這些國家有先進(jìn)和完備的質(zhì)量、性能檢測手段密不可分。前蘇聯(lián)對采掘機(jī)械的試驗有國家標(biāo)準(zhǔn)，對產(chǎn)品出廠和新產(chǎn)品研發(fā)、定型有明確的規(guī)定，經(jīng)過如此嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，產(chǎn)品質(zhì)量必然得到保證。我們從美國、德國引進(jìn)的連續(xù)采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)和綜采成套設(shè)備，幾十年來，質(zhì)量一直穩(wěn)定，得到我國用戶的肯定，這也由于這些國家有先進(jìn)的試驗手段有關(guān)。煤礦機(jī)械裝備綜合實驗室建設(shè)目標(biāo)定位是：以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合為基礎(chǔ)，搭建創(chuàng)新平臺，解決煤礦采掘裝備領(lǐng)域研發(fā)實驗手段落后、基礎(chǔ)研究與工程技術(shù)開發(fā)之間脫節(jié)問題，突破行業(yè)普遍存在的“理論無支撐、設(shè)計靠經(jīng)驗、驗證靠現(xiàn)場、整體配套不協(xié)調(diào)、各單機(jī)發(fā)展不均衡”等技術(shù)瓶頸，推動采掘裝備向“自動化、智能化、無人化”方向發(fā)展。建立產(chǎn)學(xué)研用有機(jī)結(jié)合、科研與應(yīng)用相互促進(jìn)的長效機(jī)制，形成具有行業(yè)領(lǐng)先水平、結(jié)構(gòu)合理的創(chuàng)新平臺，實現(xiàn)技術(shù)開發(fā)，生產(chǎn)試制及科研成果產(chǎn)業(yè)化功能，培育和掌握一批戰(zhàn)略高技術(shù)和前沿技術(shù)，搶占高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點，為我國煤炭高效安全采掘提供裝備技術(shù)保障和支持。
2煤礦機(jī)械裝備綜合實驗室建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)
該實驗室建設(shè)在張家口裝備產(chǎn)業(yè)園區(qū)，是目前世界最大、國內(nèi)煤機(jī)裝備制造業(yè)首家煤礦采掘機(jī)械裝備綜合實驗室，總建筑面積17301m2，新增測試、試驗設(shè)備(儀器)104臺(套),包括模擬煤壁作業(yè)實驗平臺，液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、刨煤機(jī)等工作面設(shè)備，以及試驗檢測儀器、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等。項目總投資2.5億元，中央預(yù)算內(nèi)投資1994萬元。實驗室共計采用585個傳感器、910測試測點、295個采集模塊。為保證實驗室建設(shè)的先進(jìn)性，在建設(shè)初期，項目組在考察了GE全球研發(fā)中心、波蘭采礦技術(shù)研究院(KO-MAG)、德國埃森研究中心(DMT)、柏林工業(yè)大學(xué)等機(jī)構(gòu)實驗室建設(shè)情況基礎(chǔ)上，形成了建設(shè)方案，組織行業(yè)內(nèi)專家論證后，發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械裝備綜合實驗室建設(shè)的關(guān)鍵難點有三點：①如何針對礦井不同煤層、巖層的硬度、厚度及地質(zhì)屬性，構(gòu)建出能夠以1：1的比例直接模擬井下實際工礦的條件;②如何選擇、設(shè)計陪試設(shè)備;③測控數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)及軟件平臺設(shè)計。本節(jié)重點研究闡述解決上述問題的關(guān)鍵技術(shù)。
2.1模擬工況條件設(shè)計
模擬工況條件建設(shè)關(guān)鍵是設(shè)計出模擬煤壁，項目組以現(xiàn)代材料測試手段為基礎(chǔ)，通過實驗測量及理論分析，獲得在力學(xué)破壞因素作用下模擬煤壁混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)的改變量及相對應(yīng)的宏觀性能指標(biāo)變化量，結(jié)合損傷力學(xué)的理論，建立以煤為粗、細(xì)骨料的不同強(qiáng)度等級混凝土配合比設(shè)計模型，以此來研究以煤為粗、細(xì)骨料的煤壁用混凝土的力學(xué)破壞過程，實現(xiàn)在荷載因素下結(jié)構(gòu)破壞過程和非荷載作用下的結(jié)構(gòu)層細(xì)微豎向和橫向裂隙形成等問題。
2.1.1模擬煤壁設(shè)計
通過理論分析與試驗研究兩個方面的工作，揭示了影響以煤為 圖2主實驗區(qū)陪試設(shè)備粗、細(xì)骨料的混凝土材料力學(xué)性能的主要物理、化學(xué)過程，采取人為改變材料細(xì)(微)觀構(gòu)成的措施，形成不同的節(jié)理和層理結(jié)構(gòu)。在完成模擬煤壁混凝土配合比設(shè)計研究，模擬煤壁結(jié)構(gòu)層人工微裂隙設(shè)計研究以及模擬煤壁澆筑施工工藝方法研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了采煤機(jī)工作面和刨煤機(jī)工作面兩套試驗?zāi)M系統(tǒng)，采煤機(jī)實驗系統(tǒng)模擬煤壁長度×寬度×高度為70m×4m×3m，刨煤機(jī)實驗系統(tǒng)模擬煤壁長度×寬度×高度為70m×2m×1.5m。模擬煤壁材料主要以煤炭為主，采用兩種硬度進(jìn)行澆筑，其中35米硬度為F3，另外35米硬度為F4，澆筑過程采用每300mm澆筑一層，待凝固后布置三向內(nèi)應(yīng)力傳感器。
2.1.2模擬煤壁內(nèi)應(yīng)力測量
煤壁內(nèi)應(yīng)力測試目的是可測量煤壁澆筑后內(nèi)應(yīng)力變化;測量不同煤壁硬度內(nèi)應(yīng)力的對應(yīng)關(guān)系;在截割過程中測量采煤機(jī)滾筒對煤壁的沖擊力，測量刨煤機(jī)在刨削煤巖過程中的刨頭對煤壁的沖擊力。采用預(yù)埋壓力塊的方式進(jìn)行內(nèi)應(yīng)力測量，采煤機(jī)工作面和刨煤機(jī)工作面分別預(yù)布置28個點，傳感器是150mm×150mm×150mm的三向測力傳感器，考慮煤壁澆筑時每300mm澆筑一層，高度方向上采煤機(jī)工作面分別在0.9m、2.1m水平面上布置，充分考慮采煤機(jī)滾筒直徑在1.8m以上，截割在0.8m，單一截割在同一層上不能同時破壞兩個測試壓力塊;刨煤機(jī)工作面分別在0.6m、1.2m水平面上布置，充分考慮刨煤機(jī)刨削深度，單一截割在同一層上不能同時破壞兩個測試壓力傳感器。煤壁內(nèi)應(yīng)力傳感器布置圖如圖，黑色代表頂層傳感器，白色代表底層傳感器，在采煤機(jī)和刨煤機(jī)工作面假煤壁共布置傳感器56個，均分兩層布置，每層數(shù)量14個，考慮到布置信號方便，出線位置選擇在煤壁通風(fēng)道接縫處。
2.2陪試設(shè)備配套
主實驗區(qū)配置了陪試設(shè)備、綜合測試設(shè)備、綜合監(jiān)控設(shè)備、變頻及供配電設(shè)備、輔助設(shè)備等?？商峁?0000V、3300V、1140V、380V供電電源，液壓用乳化液和噴霧冷卻水，滿足了采掘裝備模擬工況綜合實驗要求。陪試設(shè)備主要由采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)組成。采煤機(jī)根據(jù)主實驗區(qū)基礎(chǔ)建設(shè)情況(煤壁厚度為3m)和國內(nèi)該煤層實際采煤機(jī)的選型情況，選用MG500/1130-WD型采煤機(jī);液壓支架根據(jù)煤壁的高度，結(jié)合國內(nèi)目前該煤層厚度主流液壓支架工作阻力情況，選用ZY9000/15/28D型液壓支架。由于在試驗現(xiàn)場無法真實再現(xiàn)頂板壓力，為使液壓支架在推移刮板輸送機(jī)時保持固定，不后移，在每臺液壓支架后端配置拉移油缸，與試驗平臺底板固定，確保液壓支架在推溜時不后撤，同時，在成套設(shè)備向前推進(jìn)后，也能夠?qū)⑺性O(shè)備拉回至原來位置;刮板輸送機(jī)根據(jù)采煤機(jī)的生產(chǎn)能力，選用SGZ1000/1050型刮板輸送機(jī);轉(zhuǎn)載機(jī)選用SZZ1000/400型轉(zhuǎn)載機(jī)(圖2)。
2.3控制系統(tǒng)設(shè)計
綜采工作面成套設(shè)備試驗平臺除了試驗設(shè)備外，還配備了設(shè)備控制和監(jiān)測系統(tǒng)，主要包括液壓支架電液控制系統(tǒng)、采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、刮板輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、工作面語音通訊系統(tǒng)、工作面自動化集中控制系統(tǒng)等。其中液壓支架電液控制系統(tǒng)主要是用來控制液壓支架的自動化動作，包括自動拉架、自動推溜、自動移架，同時還監(jiān)測支架工況，與工作面集中控制系統(tǒng)通訊，接收工作面集中控制系統(tǒng)的控制命令，傳輸液壓支架的工況數(shù)據(jù)至工作面集中控制系統(tǒng)。采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要是遠(yuǎn)程控制采煤機(jī)的各種動作，與工作面集中控制系統(tǒng)通訊，上傳采煤機(jī)工況運行參數(shù)，接收工作面集中控制系統(tǒng)命令等。刮板輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要是采集和監(jiān)測刮板輸送機(jī)運行工況參數(shù)，并將刮板輸送機(jī)運行數(shù)據(jù)傳輸給工作面集中控制系統(tǒng)。工作面語音通訊系統(tǒng)主要用于語音通訊、啟停刮板輸送機(jī)和工作面急停閉鎖。工作面自動化集中控制系統(tǒng)主要是對工作面成套設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制，存儲各設(shè)備運行參數(shù)，對成套設(shè)備之間的運行參數(shù)進(jìn)行分析，發(fā)送相應(yīng)的控制命令，實現(xiàn)成套設(shè)備的自動化運行。視頻控制系統(tǒng)主要是用于對工作面成套設(shè)備的運行工況進(jìn)行實時視頻監(jiān)測，對人員的遠(yuǎn)程干預(yù)提供依據(jù)。
2.4測控數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)建設(shè)
測控數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)是此次試驗平臺建設(shè)的核心，通過在各個設(shè)備、煤壁上安裝傳感器，監(jiān)測各設(shè)備在運行過程中的受力情況，并對其進(jìn)行存儲和分析。
2.4.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件方案
實驗數(shù)據(jù)處理主要以應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)為主，傳感器選型與設(shè)計方面，考慮到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳感器強(qiáng)度兩方面，我們選擇的都是應(yīng)變輸出，采用應(yīng)變模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。針對成套設(shè)備數(shù)據(jù)采集的多數(shù)據(jù)、復(fù)雜位置的特點主要分為三類數(shù)據(jù)：第一類數(shù)據(jù)是設(shè)備本身自帶的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)傳輸接口模塊對設(shè)備本身自帶接口數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，再通過無線網(wǎng)關(guān)接口傳輸至數(shù)據(jù)采集終端;第二類數(shù)據(jù)是通過加裝傳感器輸出的數(shù)據(jù)，設(shè)置采集模塊，通過采集模塊采集后通過無線通訊的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時傳輸;第三類數(shù)據(jù)是通過加裝傳感器輸出的數(shù)據(jù)，設(shè)置采集模塊，通過采集模塊采集后通過存儲的方式對數(shù)據(jù)存儲，離線讀取。
2.4.2數(shù)據(jù)傳輸通訊方案
?、儆芯€數(shù)據(jù)通訊方式。有線數(shù)據(jù)傳輸方式是采用串行的數(shù)據(jù)傳輸，其傳感器與采集模塊連接、采集模塊和上位計算機(jī)之間都是采用有線連接，其主要適用于煤壁內(nèi)應(yīng)力測試等不發(fā)生移動采集點的數(shù)據(jù)測量，主要優(yōu)點是成本低、采集數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。②無線數(shù)據(jù)傳輸通訊方式。無線數(shù)據(jù)傳輸方式是建立在無線傳感器技術(shù)上的一種數(shù)據(jù)采集傳輸方式，主要適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械移動機(jī)械，安裝布線不方便場合。對于采煤機(jī)工作面所有數(shù)據(jù)均采用無線通訊方式。采用不同的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸采用統(tǒng)一的無線通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，保證接口的一致性。③存儲卡的離線數(shù)據(jù)通訊方式。無線通訊不能實現(xiàn)的場合，比如刮板在回空段，無線信號完全被屏蔽了，這樣的數(shù)據(jù)采集采用存儲卡的離線數(shù)據(jù)通訊方式，此種通訊方式需要在設(shè)備傳感器一側(cè)加裝電池供電，數(shù)據(jù)采集后實時的將數(shù)據(jù)存儲到存儲卡中，以備集中的讀取數(shù)據(jù)。
2.4.3數(shù)據(jù)分析處理平臺軟件設(shè)計
?、贉y試信號數(shù)據(jù)處理：去偽處理(信號過濾)。測試信號數(shù)據(jù)處理過程中，我們在數(shù)據(jù)采集開始將隨機(jī)產(chǎn)生的漂移信號進(jìn)行清零處理，并且通過信號采集時間同步的方法實現(xiàn)在同一時刻的數(shù)據(jù)采集，在實驗過程中，由于要有前期的準(zhǔn)備時間，我們設(shè)置了位置定位傳感器，當(dāng)系統(tǒng)開始運行，到達(dá)我們傳感器指定的位置后，位置檢測節(jié)點發(fā)出標(biāo)志信號，在采集軟件中會有明顯的標(biāo)識，對我們后續(xù)的數(shù)據(jù)截取和數(shù)據(jù)處理進(jìn)行去偽處理提供參考依據(jù)，有效的實現(xiàn)對無用信號的過濾。②測試數(shù)據(jù)與時空狀態(tài)對應(yīng)處理，建立多維空間下的數(shù)據(jù)庫。所有測試數(shù)據(jù)都有對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，在同一個測試工程中，每個數(shù)據(jù)文件之間都有統(tǒng)一的時間坐標(biāo)作為參考，實現(xiàn)多維空間下的數(shù)據(jù)庫集群。③性能及其測試參數(shù)可視化軟件開發(fā)。在實驗中，我們設(shè)計了上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件，可以實時的采集顯示數(shù)據(jù)，實驗測試參數(shù)可以在張家口視頻會議室的終端采集電腦和屏幕上實時顯示，也可以在北京集控中心進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的顯示。顯示的的數(shù)據(jù)中我們可以顯示每個參數(shù)和時間對應(yīng)的曲線，也可以將多個數(shù)據(jù)同時顯示成三維坐標(biāo)下的曲線畫面。
3煤礦機(jī)械裝備綜合實驗室運行
實驗室作為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的主體，是負(fù)責(zé)企業(yè)研發(fā)及承擔(dān)國家、省、市級科研項目的主要科研力量，在實驗室的運行過程中，我們不斷的探索，研究實驗室的運行管理模式，明確工作重心，制定了實驗室運行管理辦法，選配了優(yōu)秀研發(fā)管理人員[6-11]。依托該實驗室與中國礦業(yè)大學(xué)(北京)聯(lián)合建立了“北京高等學(xué)校市級校外人才培養(yǎng)基地”，借助北京高校優(yōu)質(zhì)科研資源，充分發(fā)揮各自在信息、資源、技術(shù)、人才和應(yīng)用等方面優(yōu)勢，推進(jìn)了采掘裝備動力學(xué)基礎(chǔ)理論研究、測試試驗研究和數(shù)字化礦山技術(shù)研究等工作。同時，依托該實驗室，實施了國家863計劃課題《全自動化刨煤機(jī)工作面成套設(shè)備研發(fā)及應(yīng)用》(項目編號：2013AA06A412)、國家973計劃課題《深部煤巖自適應(yīng)高效截割原理與適用性評估》(項目編號2014CB046301)及國家發(fā)改委低碳項目《千萬噸級高效綜采關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化示范工程》(發(fā)改辦高技[2013]1819號)。運行中，研發(fā)試驗團(tuán)隊實時掌握行業(yè)最新發(fā)展動態(tài)，了解市場需求，從而將設(shè)計、研發(fā)、制造、生產(chǎn)等有機(jī)的結(jié)合起來，推動企業(yè)成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，為新技術(shù)、新產(chǎn)品的各項性能試驗提供了良好的環(huán)境，有利于企業(yè)在核心技術(shù)上取得突破，解決設(shè)計、制造中的關(guān)鍵問題。
4結(jié)論
煤礦采掘裝備綜合實驗室先后完成了具有國際先進(jìn)水平的機(jī)械裝備測試中心建設(shè)，并模擬煤礦井下工作環(huán)境，建成了綜采成套裝備的性能、機(jī)械、力學(xué)和控制實驗平臺。經(jīng)過先期的實驗檢測，表明試驗系統(tǒng)的各項功能和性能指標(biāo)符合初步設(shè)計要求，已進(jìn)行的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、自動化采煤系統(tǒng)的試驗測試已經(jīng)對我們進(jìn)行新一代自動化、智能化工作面成套設(shè)備和技術(shù)開發(fā)發(fā)揮了作用。下一步，我們將與大專院校、科研院所緊密合作，更深入地進(jìn)行采掘成套設(shè)備及開采技術(shù)的實驗研究和理論創(chuàng)新，為進(jìn)一步提升我國煤礦裝備的機(jī)械化、自動化、智能化水平和國際競爭力發(fā)揮更大作用。
參考文獻(xiàn)
[1]宋秋爽.薄煤層刨煤機(jī)成套裝備關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國工程科學(xué)，2011，13(11)：33-38.
[2]王金華,黃曾華.中國煤礦智能開采科技創(chuàng)新與發(fā)展[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2014,9:1-6+21.
[3]王虹.綜采工作面智能化關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2014,1:60-64.
[4]王金華,黃樂亭,李首濱,黃曾華.綜采工作面智能化技術(shù)與裝備的發(fā)展[J].煤炭學(xué)報,2014,8:1418-1423.
[5]王國法.綜采自動化智能化無人化成套技術(shù)與裝備發(fā)展方向[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2014,9:30-34，39.
[6]苗樹紅.企業(yè)實驗室規(guī)范化建設(shè)探討[J].化工管理,2013,12:39，41.
[7]王曉影,白雷石,嚴(yán)輝,王晶晶.企業(yè)國家重點實驗室平臺建設(shè)[J].實驗室研究與探索,2009,1:149-151.
[8]李中會.企業(yè)國家重點實驗室建設(shè)存在的問題與建議[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013,21:175.
[9]宋曉平,賈申利,楊帥.實驗室建設(shè)與管理模式的創(chuàng)新[J].實驗室研究與探索,2009,3:254-256，259.
[10]韋化,秦鋼年,曾冬梅,廖慶敏.加強(qiáng)實驗室建設(shè)打造資源共享平臺[J].實驗室研究與探索,2009,4:262-264，282.
煤礦機(jī)械設(shè)計論文相關(guān)文章：
2.機(jī)械設(shè)計制造及其自動化畢業(yè)論文范文
6.煤礦黨建論文范文