智能化综采工作面实时虚拟监测方法与关键技术

针对数字化综采工作面的场景构建、虚实交互通道和虚拟模型驱动三大基础问题,提出一种面向智能化综采工作面的实时虚拟监测方法,对高可信度煤层装备联合虚拟仿真与协同规划、实时可靠信息获取与"虚实融合"通道构建技术和虚实融合与感知一致性呈现等方法进行研究,具体包括:①基于Unity3D开发特点和模型所需特性,分别完成了三机装备数字模型和煤层顶底板模型的构建,将虚拟装备布置在虚拟煤层中,实现各装备之间的虚拟协同以及装备与煤层之间的关系构建,完成了虚拟煤层环境下的装备协同推进仿真并对装备群协同运行进行虚拟规划,实现了高仿真度综采虚拟场景的构建;②在装备反映位姿信息的关键位置上布置传感器,通过一系列接口和通道,构建Unity3D与组态软件、数据库和计算软件之间的信息交互。采用分布式协同的驱动模式,优化了数据的传输处理,最终将综采装备的实时运行数据导入虚拟平台,驱动虚拟设备运行,实现了稳定可靠的传感信息协同与调度;③构架了复杂综采虚拟场景实时驱动框架,研究了基于底层模型驱动虚拟单机关键技术,提出了采运装备协同仿真与实时数据驱动的方法、采煤机自动调高方法、刮板输送机和支架协同仿真与实时数据驱动方法、虚拟液压支架群的虚拟驱动方法以及动态透明工作面时空运动学实时分析方法,接着进行了虚拟监测界面设计,实现了传感数据与虚拟仿真运行信息高精度融合。最后在实验室综采成套试验系统和样机试验平台上分别完成了相关试验,验证了三大模块联合运行的正确性和可靠性。试验表明,VR监测系统运行清晰流畅,虚实映射状态同步,可切换性好,呈现信息准确,后台数据库压力也较小,可以完成预期目标。在仿真运行中可实时提取出各装备与煤层运行的相关参数,完成高可靠性虚拟规划。     

基于地理信息系统（GIS）的采煤机定位定姿技术研究

采煤机自主定位及其对煤层信息的感知是采煤机自动控制系统关键技术。以山西某煤矿18201工作面为试验地点,利用震波CT探测技术对工作面煤层进行了精细勘探,构建了工作面煤层地理信息系统。以具有自动寻北功能的惯性导航装置、轴编码器为传感元件,开发了基于工作面地理信息系统的采煤机定位定姿装置。经过工作面试验,采煤机定位装置可实时测量采煤机行走轨迹、截割轨迹及其与煤层顶底板关系,实现了采煤机在工作面煤层三维地质环境中的定位与煤层地质信息的感知。     

采煤机负载敏感调高液压系统稳定性分析

设计采煤机负载敏感变量泵调高液压系统,建立负载敏感变量泵调高液压系统模型。通过使用AMESim软件对负载敏感变量泵调高液压系统进行建模分析,找出影响系统稳定性的参数,利用Bode图对系统进行稳定性判定,结果表明,该负载敏感变量泵调高液压系统在工作过程中,能够稳定地跟随负载变化为系统提供相应的流量。     

焊缝符号标注软件的开发研究

介绍了焊缝标注软件ＷＳＭ的研究及其开发，阐述了ＷＳＭ软件的构成、功能及特点。     

长壁综采工作面采煤机定位定姿技术研究

分析了现有的采煤机支架传感定位技术、轨道里程计定位技术、自主定位技术的研究现状及其存在的问题;提出了以采区绝对坐标为参考坐标,采煤机在开采煤层内绝对定位的研究内容;探讨了采煤机定位技术在长壁综采工作面自动化中的作用。     

对技术制图有关标准中几个问题的思考与建议

以技术制图标准为依据 ,介绍了国标的统一和简化的意义。对制图标准中尺寸的简化、剖视图中的虚线、斜视图的旋转角度以及剖面符号的画法等部分内容进行了讨论 ,并提出几点建议     

采煤机三维动态建模与仿真分析

首先利用机械建模软件Pro/E建立采煤机三维模型,其次将建好的三维模型导入到快速渲染和动画制作软件Cinema4D中进行颜色渲染和坐标变换,最后将模型在动画制作和编辑软件Unity3D中进行动态仿真。仿真结果表明:基于Unity3D的采煤机动画仿真模型真实模拟了采煤机在井下工作过程中的工作状态,与采煤机现场工况基本吻合,具备良好的三维展示功能;分析各工况下采煤机主要参数之间的关系,可为采煤机的调速控制策略研究提供重要的理论参考依据。     

焊缝符号标注软件的开发研究

介绍了焊缝符号标注软件 Ｗ Ｓ Ｍ 的研究及其开发, 阐述了 Ｗ Ｓ Ｍ 软件的构成、功能及特点。     

泵转速变化时汽蚀余量的确定

根据流体力学相似理论,水泵转速变化时汽蚀余量变化有如下关系: 式中△h_1,△h_2——分别是转速n_1和n_2时的临界汽蚀余量(以下简称汽蚀余量)。实践表明,公式(1)只适用于转速变化范围小于20%的条件,否则,由低转速向高转速换算时,得到的△h较实际值偏大;从高转速向低转速换算时,较实际值偏小。基于这个     

变速泵控挤压机挤压针定位系统的分析及仿真研究

用变转速泵控制液压执行器是目前电液控制技术中一种新的控制方式。该文在分析挤压机挤压针位置跟踪控制过程的基础上，提出用变转速泵控系统代替现有的阀控系统以达到节能的目的。给出了采用变转速泵按闭式回路控制挤压针位置的原理，建立了系统的数学模型，对比阀控系统，进行了计算机数字仿真研究。