基于CC2430与WSN的矿井液压支架监测系统研究

针对目前矿井液压支架压力监测方面的缺陷,设计了一种基于CC2430模块与无线传感器网络(WSN)的矿井液压支架监测系统。该系统以ZigBee为无线通信方式,确定簇型线状通信网格,各节点以CC2430模块为核心。重点阐述了系统的硬件设计方法,并给出了系统软件的设计流程。该系统通过实验测试,证实了系统的正确性和实用性。     

矿用液压支架支护质量综合监测保障系统设计与实现

为了及时全面地掌握和了解工作面液压支架支护质量,采用了矿用液压支架支护质量综合监测保障系统,通过液压支架姿态无线微功耗自供电实时监测、液压支架受力状态无线微功耗自供电实时监测、液压支架支护质量实时监测与预警、液压支架支护质量综合保障信息四部分实现了对液压支架姿态、初撑力、循环末阻力、周期来压、支护质量、保障信息等方面内容的显示、不合理使用和隐患预警。结果表明通过该系统实现了对矿用液压支架支护质量全面、综合性地监测和保障,保证了综采工作面液压支架安全、高效、长寿命地使用。     

30000kN液压支架试验装备测控技术开发

为解决30000kN液压支架试验装备多缸同步控制、远程自动调压、信息共享等难题,应用计算机技术、网络通信技术、虚拟仪器技术、电液比例控制技术和自动测试技术,开发一套30000kN液压支架试验装备测控系统及视频监视系统,重点阐述了系统架构设计、系统软硬件设计、网络通信技术等。     

基于蓝牙通信的液压支架压力监测系统研究

针对现有液压支架压力监测系统多采用有线通信所带来的布线困难、线路易磨损、可靠性差等问题,提出了基于蓝牙通信的液压支架压力监测系统,完成了系统的软硬件设计,并对系统的通信网络结构进行了研究,将蓝牙通信与以太网通信相结合,实现了数据的高速、稳定的传输,解决了工作面布线困难问题,工作人员通过上位机即可实现对压力数据的监测、存储、分析。     

基于两级网络的综采面液压支架监测系统的研究

针对目前综采面液压支架监测系统的现状,设计了一种基于现场总线技术和无线通信技术的两级网络的液压监测系统,该系统以MSP430F147单片机和CC1100芯片为核心设计数据采集节点,以PIC18F458和CC1100设计终端节点,给出了系统的硬件设计和软件流程。克服了传统单一网络的局限性,避免了其他无线通信技术高功耗的缺点。实验表明该系统简单、可靠、经济,具有很好的应用前景。     

液压支架井下支护姿态监控系统的应用研究

四台矿井下液压支架在支护过程中存在着支护不稳定问题。本文提出了一种液压支架支护姿态监控系统,利用各种传感器设备实现对液压支架支护姿态的全方位监控并自动调节,实现了井下液压支架的无人值守。四台矿的实际应用表明,该系统具有监控准确性高、调节及时性好的优点,确保了液压支架支护状态的稳定性。     

适用于煤矿井下的多功能智能终端的设计和应用

设计了一种矿用多功能智能终端,具有电池应急供电、两级无线通信、RS232通信接口、RS485通信接口、以太网通信接口、模拟量输入/输出接口、IO数字量接口、CAN总线接口、USB通信接口、光纤通信接口、蜂鸣报警器、多界面高清液晶显示屏、多按键设置等功能,通过丰富的接口可以满足煤矿井下智能监测监控设备的采集分站和主站使用要求。解决了传统终端功能单一、不通用、适应性差的问题,可作为通用终端设备在煤炭行业推广应用。该终端在液压支架支护质量监测中应用效果良好。     

煤矿综放液压支架自适应控制系统研究

为实现煤矿放顶煤安全生产,研发了放顶煤液压支架支护质量综合监测保障系统,通过对液压支架姿态、支护状态和受力状态的实时监测、预警,可实现智能化调整。根据现场试验得到大量数据,对数据进行处理分析,针对3种不同的测量元件布置方案进行比对、论证,证明顶梁-前连杆-底座布置方案较好,它有利于提高系统测量精度和运行平稳性。这种基于电液控制系统与质量综合监测保障系统的集成,可实现放顶煤液压支架的自适应控制。     

基于多传感器信息融合技术的液压支架监测系统设计

液压支架是保证煤矿开采安全、高效生产的关键设备,对液压支架进行实时监测有助于保障煤矿开采工作的顺利进行。采用多传感器信息融合技术对传感器采集到的倾角、位移、压力等数据信息进行融合,监测液压支架的运转状态,提高了监测结果的准确性和可靠性。确定了基于多传感器的液压支架监测系统的硬件结构组成,设计了监测系统的软件功能,并研究了数据层信息融合的流程,通过对比液压支架的仿真位移和实际位移验证了该监测系统的有效性。     

煤矿液压支架形态实时监测技术研究

为了确保液压支架智能化建设,研究了煤矿液压支架形态实时监测技术,根据液压支架概况,分析了液压支架形态监测参数,主要为液压支架顶梁的俯仰角度、液压支架支护高度和液压支架底座的俯仰角度。基于此,设计了液压支架形态监测系统总体结构,主要包括设计形态监测模块、倾角传感器模块和惯性测量单元模块,并研究了这3个模块的硬件部分、软件部分及监控系统的调试。研究为煤矿安全高效的生产提供了技术支撑。     

基于ROOF系统的综采液压支架支护设计

为了解决综采工作面液压支架架型和工作阻力等参数的合理选择问题,通过对液压支架实际支撑能力计算、合理工作阻力的分析和综采工作面液压支架的选型,系统的介绍了液压支架支护设计的方法。运用ROOF系统,通过参数输入,自动筛选出适合某工作面的液压支架,不仅使支护设计简单可靠,在安全性和经济性上也得到了很大的提高。     

基于PTR2000的井下无线压力监测系统设计

介绍了一种采用无线通信模块PTR2000进行仪器间通信的小型无线压力监测系统的研制设计过程，讨论系统的硬件、软件设计，以及无线通信模块PTR2000的特点、使用方法、硬件接口电路和通信协议，介绍了现场应用情况.应用表明，监测系统能够真实反映工作面液压支架的整个动作过程，从而为准确地掌握工作面顶煤运移规律和顶板来压规律提供可靠数据.     

基于LabVIEW的液压支架监控系统通信方法

针对综采工作面液压支架监控系统结构复杂、通信冗余性差的问题,根据LabVIEW软件的串口配置和双RS485结构,提出了一种基于LabVIEW软件的液压支架监控系统通信方法。该方法通过设置LabVIEW串口配置中奇偶校验位为0校验和1校验,与RS485总线模式下的数据帧和地址帧匹配,实现基于LabVIEW的多机通信。该方法采用基于LabVIEW的双总线设计方案,利用双总线通信线路的切换实现了通信系统故障的自动诊断和故障段的自动隔离等功能,提高了通信系统的可靠性和冗余性,适应于工业现场的监测和控制系统。     

基于ARM的液压支架监测系统设计

针对综采面液压支架监测参数多、传输距离远、难以实时安全监测等问题,设计了一种由ARM微处理器和CAN总线构建的井下液压支架监测系统。通过安装在液压支架上的压力、位移和倾角传感器,将液压支架的监测信息传送到数据采集分站,分站对采集到的数据进行预处理后,通过CAN总线传送到中心分站进行数据的进一步处理,并通过LCD和键盘构成的人机交互模块显示监测信息和故障报警,对实现液压支架的实时安全监测具有重要的实际应用意义。     

煤矿工作面支护与液压支架技术的发展

针对煤矿长壁综采工作面支护和开采技术难题,笔者与其合作团队持续进行了30年研究和实践,建立了工作面支护与液压支架技术理论体系,摸清了液压支架与围岩耦合作用特点和适应性,提出了液压支架与围岩耦合原理,把支架与围岩耦合关系分为强度耦合、刚度耦合、稳定性耦合,以此作为围岩控制和液压支架设计的基础。研究分析了支架护帮装置的护帮作用及与采高的关系,论述了液压支架架型发展、技术特点和适应性,液压支架架型结构型式特点和适应性,液压支架与围岩耦合三维动态优化设计方法,介绍了综采工作面液压支架支护质量智能监测系统研发成果,最后,概括出结论并提出发展方向。     

井下无线传感器网络的液压支架压力监测系统

液压支架是井下重要的支护设备,掌握液压支架的工作阻力,对于矿井的安全生产具有重要意义。基于无线传感器网络开发一套液压支架压力监测系统,此系统以CC2530型号芯片为核心,通过采集液压支架上节点的压力值,将数据传至Sink节点,Sink节点再将数据传输到CAN总线,从而实现了整个无线传感器液压支架的压力值监测。液压支架监测系统通过在开滦赵各庄矿进行了井下试验,证明了该系统的有效性。     

液压支架计算机控制系统的设计与实现

液压支架是井下重要的综采设备,提出了一种基于CAN总线的液压支架计算机控制系统,介绍了系统的组成与结构,重点阐述了实现系统的通信方式、协议设计及控制软件设计,系统应用后对提高液压支架的自动化水平与稳定性起到了良好的效果。     

煤矿液压支架电液控制系统设计研究

液压支架是煤矿中重要的安全装备,其运行过程的可靠性直接影响煤矿生产安全。结合实际情况,对煤矿中使用的液压支架电液控制系统进行了设计研究,系统共可以分为2大部分,分别为上位机和支架控制器。系统采取了RS-485串口通信、CAN总线通信以及无线通信技术。支架控制器以主控CPU为核心,包含有电源电路、CAN通信电路、模拟量信号采集电路等不同模块。软件程序方面,主要对控制器的主程序以及急停和闭锁子程序、邻架控制子程序进行了设计。将设计的电液控制系统应用到煤矿工程实践中,结果发现液压支架的控制精度大幅度提升,单架移架时间大幅度缩短,达到了预期效果,安全效益和经济效益显著。     

基于灰色理论的液压支架姿态监测方法研究

针对当前液压支架姿态监测方法只能对单架液压支架的运行姿态数据进行监测、不能把成组液压支架相互配合运行的相关数据进行分析,存在监测漏洞、不能及时判断出成组支架出现的故障等问题,借鉴采煤机记忆截割相关理论及实践应用方法,以灰色理论为依据提出一种监测矿用综采液压支架移架姿态的方法。该方法根据液压支架前几架移架和前几个移架循环的姿态,采用横向循环和纵向循环预测相结合的方式,对移架后的支架将出现的姿态进行预测,并将预测出的支架姿态与移架后实际存在的姿态进行对比,及时发现支架在移架操作中出现的问题,确保液压支架支护的安全。试验结果表明,该方法分析预测的数据和实际移架操作后的数据结果基本一致,证明该方法有效。     

基于现场总线的工作面液压支架监控系统的研究

根据CAN总线技术在煤炭系统的广泛应用,采用单片机MSP430F147,CAN控制器MCP2515,液晶显示器SMC1602A3-S等芯片设计开发了基于现场总线的液压支架监测装置,与I-FIX编写的上位机软件结合构成了工作面液压支架的实时在线监测系统。应用表明该系统实现了支架压力的自动实时监测。