基于模糊Petri网与状态监测的提升机故障诊断方法

讨论了合成式模糊产生式规则及Petri网故障诊断原理与方法。基于模糊Petri网知识表示模型建立了提升机制动系统故障诊断模型,结合分步式的矩阵推理算法,克服了传统专家系统推理效率低的问题,同时利用故障传播矩阵记录故障的传播过程,体现了故障传播的动态行为,并通过实例验证了算法的正确性。提出了提升机状态监测与模糊Petri网一体化系统模型及其实现方法。充分利用了组态王设备监测与Petri网快速诊断的优势,通过组态王搭建提升机数据监测平台,监测数据经隶属度函数模糊化处理后形成初始标识,输入到模糊Petri网,实现实时监测与动态诊断。     

基于模糊Petri网和BP-ACO的变压器故障诊断

针对油浸式变压器的故障诊断问题,提出了一种基于模糊Petri网模型和蚁群优化BP神经网络(BP-ACO)的变压器故障诊断方法。首先,定义一个十元的模糊Petri网结构并根据产生式规则和推理算法构建了故障诊断模型。然后采用BP神经网络对模型的权值和阈值进行参数训练,并结合蚁群优化对模型各参数进行优化,从而进一步提高故障诊断的精确率。利用真实的变压器历史数据对提出方法的可行性进行了验证。结果表明,相比类似模糊Petri网故障诊断方法,提出诊断方法具有更高的准确度。     

掘进机轴承故障诊断系统设计

针对掘进机轴承故障诊断难度大、诊断效率低、诊断结果不能可视化等问题,结合掘进机轴承故障诊断系统功能需求及主要功能模块,搭建了掘进机轴承故障诊断系统总体方案框架,设计了现代化、数字化、智能化的掘进机轴承故障诊断系统。该系统可以高效、快速地将掘进机轴承故障进行诊断并将诊断结果可视化,以便及时发现和维修轴承故障,为掘进机轴承故障率减少、故障维修时间的减少等方面提供理论依据及技术支持。     

EBZ160Z自动化掘进机设计

根据国内外自动化掘进机的发展状况,阐述了EBZ160Z自动化掘进机的设计,设计内容主要包括掘进机遥控和远程控制、巷道断面自动成形、掘进走向的路径规划、瓦斯溢出浓度联动控制、粉尘浓度联动协调控制、故障诊断及处理。自动化掘进机能够实现采掘工作面无人化或少人化,改善作业环境,提高生产效率。     

基于矩阵变换的模糊Petri网推理算法分析及应用

提出了一种通过矩阵变换的方法将图形化Petri网的规则变迁转换成矩阵运算,提高了计算效率,减少了系统资源占用。分析了模糊Petri网的形式表达,通过Petri网的变迁激活规则表达异常行为间的逻辑关系,以柴油发电机冷却系统为例,建立了基于模糊Petri网的故障关系模型,通过计算证明了该方法的有效性。     

嵌入式掘进机截割头主轴工作状态监测诊断系统研究

掘进机故障自诊断系统是当今掘进机机器人化的关键技术之一,也是掘进机发展的重要方向。针对国内掘进机截割头主轴面临的故障频发特点及现有故障诊断系统不能满足现实需要的问题,结合截割头运行故障特性,对掘进机故障诊断软硬件系统进行研究。设计了嵌入式系统,对掘进机截割头主轴工作状态的实时监测、故障预知和自诊断等功能,为进一步提高掘进机工作效率和工作安全可靠性奠定了基础。     

巷道掘进截割钻进先进技术研究现状及展望

为响应智能化煤矿发展需要,同时为改善综掘工作面智能化无人化发展较综采工作面滞后现状,提出了掘进装备自主定型定向截割、掘进装备自主巡航、掘进机健康管理技术及多机多工序智能协同控制技术四大截割钻进装备先进技术并给出研究方向。针对掘进装备自主定形定向截割技术,通过研究不同掘进装备的截割轨迹规划、机身振动特征对截割头轨迹误差的影响规律及不同掘进速度下掘进巷道顶板稳定性分析方法进行掘进装备截割路径及截割速度规划研究;通过研究位姿监测技术、恒功率截割技术、记忆截割技术实现掘进装备自主定形定向截割控制;通过数字采集系统构建掘进巷道数字孪生虚拟模型,采用掘进机虚拟操纵平台实现掘进机远程自动截割控制。通过掘进巷道环境感知技术,构建掘进巷道的三维模型并标明巷道的安全情况;利用激光扫描及多种算法,形成巷道三维点云模型;对激光、通信、视觉及惯性等传感器等进行技术互补性融合,利用多种融合算法,实现高精度巷道感知;采用随钻测量系统进行瓦斯监测和超前探水作业;将视觉感知技术、激光测距技术、全站仪、超宽带定位技术等融入井下巷道的设备定位系统中,实时监测巷道内的掘进机位姿。通过结合掘进机健康管理技术发展现状,梳理出掘进机健康管理技术在故障预警技术、故障诊断技术、寿命评估技术3个方面存在的不足,并针对所面临的挑战提出了跨时空域度的监测信息多源数据融合技术、掘进机与断面岩层耦合作用机理、突发事件风险识别模型、自学习健康管理系统4项拟解决的科学问题。通过多传感器信息融合技术,研究掘进系统截割单元及临时支护单元的控制方法,分析多源信息分析处理及优化策略,以自动截割系统和超前临时支架移架系统为例,阐明了多传感器信息融合的运行机制,提出多工序协同控制技术难点及实现这一目标需要解决的2个关键点。     

巷道智能化掘进的自主感知及调控技术研究进展

针对当前煤矿巷道综掘工作面的智能化程度较低,掘进效率低下的问题,分析了煤矿综掘工作面实现智能化快速掘进的关键技术--自主感知和调控技术。首先,探讨了智能化快掘创新方法与理论,以智能感知技术、自主控制技术、群组协同技术为核心,构建智能化快速掘进技术体系,以实现煤矿综合掘进机器人化装备的探-掘-护-锚一体化协同作业。其次,重点阐述了智能化掘进的自主感知技术,包括基于超宽带原理的位姿感知、基于双频激电法的超前探测、基于SLAM原理的环境感知、基于变迁记忆故障Petri网的故障感知等;自主调控技术,包括基于群体智能算法的智能截割、基于遗传变异粒子群算法的路径规划、基于BP神经网络PID算法的自主纠偏等。再次,详细论述了智能临时支护感知,包括围岩压力、顶底板状况、支架位姿等多维信息的感知,研究了非水平场景下掘支协同与多机组多缸联动的自适应控制方法;介绍了智能永久支护感知,包括围岩位移感知和支护装备受力变形感知,探讨了锚护网络结构优化方法,提出了基于粒子群优化算法的自适应钻进控制策略。最后,展望了煤矿巷道智能化掘进的自主感知及调控技术的发展方向。     

综采集成供液系统智能监测诊断技术现状与发展

在明确国内外综采集成供液系统智能监测诊断技术现状的基础上,重点从泵站多参量动态在线监测、乳化液浓度在线监测、过滤系统纳污量监控和视频监控等方面,对实现综采集成供液系统智能监测诊断关键技术、主要技术难点进行了分析和讨论,同时指出未来基于综采集成供液系统的智能监测诊断系统将以大数据基础层、故障特征信息存储层和故障智能专家诊断决策层为整体框架,实现对综采集成供液系统智能化、无人化管理。     

基于数据挖掘技术的机械设备故障诊断

智能诊断是当前故障诊断领域的一个重要发展方向。智能诊断发展的瓶颈是知识获取，近年来，数据挖掘技术作为知识获取强有力的工具日渐发展起来。它综合运用人工智能、模式识别、数理统计等先进技术，从大量数据中挖掘和发现有价值和隐含的知识。本文在分析故障诊断专家系统存在问题的基础上，结合数据挖掘技术，提出了基于数据挖掘的故障诊断模型框架DMFD，并给出了具体实现技术。最后，指出了机械设备故障诊断中数据挖掘技术的应用和发展方向。     

掘进机机械故障监测诊断系统设计

掘进机是煤矿采掘机械化过程中的一种关键机械,亦是工作环境恶劣,故障多发的环节。因此,开展掘进机机械系统故障诊断关键技术研究具有重要意义。搭建基于现代信号分析处理方法和网络的故障监测诊断系统,拾取掘进机关键部件故障信号,采用现代谱分析方法提取故障特征,达到故障诊断的目的,可用于掘进机故障预知和智能维修。     

基于机器视觉掘进机位姿检测应用现状与趋势

机器视觉技术依靠非接触、获取信息丰富的特点,在煤矿智能化的进程中得到了广泛应用,同时在煤炭开采中,掘进机的位姿检测有利于掘进机的自动化以及智能化操作进而有利于煤矿智能化进程的推进,不仅能缓解采掘失衡的矛盾,同时能降低工人的劳动强度,本文分析了近几年来机器视觉技术在掘进机位姿检测中的应用现状与趋势,研究了各种掘进机位姿检测方法中所涉及的图像预处理以及位姿检测模型的关键共性问题,并就关键共性问题,提出了机器视觉技术在掘进机位姿检测的应用中,应在图像采集硬件、位姿检测的冗余性以及特征提取的精确性方面做出突破。     

SAM智能综采技术在龙滩煤矿的应用

介绍了四川省首个智能综采设备在龙滩煤矿3124S工作面的应用情况,总结了SAM智能化综采的六大核心技术,包括成套设备一键启停、液压支架自动跟机、采煤机记忆割煤、机巷远程集中控制、工作环境智能监控、工况监测及故障诊断。通过现场应用,一键启停功能成功率超过90%、自动跟机率平均88%、记忆割煤使用率62%,实现了工作面设备集中控制、回采参数实时监控及故障诊断。结果表明,相较于传统综采工作面,智能化综采工作面生产人员减少50%,工效提高63%,单产提高65%。     

矿井悬臂式掘进机截割部件工作状态诊断系统应用研究

矿井悬臂式掘进机作为煤炭的常用开采设备,长时间处于恶劣环境的作业现场。伴随着煤矿企业对煤炭产量要求的不断提高,悬臂式掘进机关键零部件受到的工作强度更大,容易出现故障,尤其是截割部件,应当时刻对悬臂式掘进机工作状态的故障信息进行诊断,及时发现故障隐患,便于矿井技术人员及时的处置。当悬臂式掘进机截割部件发生故障时,就会呈现出规律的特征数据信号。为了提升对故障信号判断的精确性,设计出新型截割部件工作状态诊断系统,有效地对故障信号特征进行判断分析,保障煤炭开采过程中的安全稳定性。     

基于悬臂式掘进机的采矿方法研究

随着悬臂式掘进机重型化的发展,掘进机在硬岩开挖中的应用技术日渐成熟,硬岩开挖的连续性也得到很大提高。研究表明悬臂式掘进机进行巷道掘进时具有很大的自由性,可以根据需要实现截割要求,大大降低了截割过程中的矿石损失与贫化,进而为掘进机在非煤矿山机械化连续开采中的应用提供了有益的参考。基于悬臂式掘进机的截割特点,讨论了不同倾角下掘进机回采断面的选择,以矿石损失量最少为依据对各倾角矿体进行了分类,并讨论了各分类情况下的矿石适宜回采技术。     

综采工作面智能化开采技术研究

基于综采工作面智能化开采的发展现状与要求,系统阐述智能化煤矿的基本构架、智能化开采的技术特征以及智能化放顶煤的关键性技术,包括液压支架跟机自动化技术、采煤机记忆截割技术、工作面视频监控技术、远程集中监控技术、振动法自动放煤以及记忆模式自动放煤等智能化开采技术。针对当前智能化工作面开采技术难题,提出采煤机智能调高、液压支架群组与围岩自适应以及工作面直线推进控制的技术手段,对实现煤矿井下智能化开采,提高井下生产效率,减小人员伤亡具有重大的意义,旨在为智能化综采工作面的推广及应用提供一定的技术参考价值。     

采掘工作面设备智能化控制系统的研究

针对采掘工作面设备智能化的问题,对智能化设备的主要研究内容进行论述,即单机集中操作与智能控制技术、智能监控、检测、故障诊断与维护技术和基于网络的机群智能化管理技术等。煤矿机械装备的智能化不仅可以降低劳动强度,保障人员安全,而且也是采掘工作面无人或少人的前提。采掘工作面设备智能化是煤矿机械装备发展的必然趋势。     

基于虚拟仪器的矿用柴油机远程故障诊断系统

将虚拟仪器和网络技术引入到故障诊断,使故障诊断与计算机网络技术和虚拟仪器技术相结合。基于矿区生产特点,提出了一个基于虚拟仪器技术的矿用柴油机远程故障诊断系统模型,介绍了系统的基本功能,描述了测试分析系统及远程故障诊断中心的系统设计。     

矿用自卸车自动润滑系统异常状况智能诊断系统

面对复杂的矿用自卸车自动润滑系统,要用人工迅速进行异常状况诊断,得出准确结论是相当困难的。采用模糊理论方法对矿用自卸车自动润滑系统的异常来进行故障诊断,将有益于矿用自卸车自动润滑系统的寿命提高,对提高矿用自卸车的使用寿命、提高生产效率、降低生产成本有很重大的理论意义和广阔的推广价值。