重型刮板输送机张力检测系统设计

针对刮板输送机运行过程中张力难以有效监测的问题,设计了一种基于有限元分析的刮板输送机张力检测系统。通过分析刮板与刮板链之间的受力关系,寻找刮板与刮板链之间的张力敏感点,在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器,测量刮板和链条之间弱耦合点的张力,进而获取刮板链张力分布,实现刮板输送机链条张力的动态监测。     

刮板输送机刮板链故障在线监测系统的研发

阐述了刮板输送机刮板链故障的检测原理,提出了一种刮板输送机刮板链故障在线监测系统的设计方案,给出了系统的结构,重点介绍了系统二次仪表的设计和地面监测软件的开发。该在线监测系统可对现场刮板链的断链、断刮板、堵转、跳链等故障进行实时监测,并可将监测结果及时上传至地面调度室,保障了生产的安全。     

基于滑模控制的刮板输送机链条张力控制

针对煤矿井下刮板输送机链条张力控制的非线性、随机性和时变性特点,提出了一种基于滑模控制的刮板输送机链条张力控制方法来改善张力控制系统的动态性能。该方法采用指数趋近律,使系统在一定特性下沿规定状态轨迹运动。仿真结果表明,采用该方法的控制系统动态特性好,鲁棒性及抗干扰能力强。     

刮板输送机传动装置无线检测系统设计

针对现有刮板输送机传动装置采用有线检测方式而存在布线复杂、可靠性差等问题,设计了一种基于射频识别技术的刮板输送机传动装置无线检测系统。各类传感器将采集到的参数直接传送至nRF24LE1射频模块,nRF24LE1射频模块通过天线将数据发送至含有嵌入式芯片S3C4510B的无线接收分站,各无线接收分站通过CAN总线将数据传输至巷道的CAN转以太网网关。调试结果表明,该系统可靠性高,不需布线即可检测刮板输送机传动装置的各个参数。     

刮板输送机传动装置无线检测系统设计

针对现有刮板输送机传动装置采用有线检测方式而存在布线复杂、可靠性差等问题,设计了一种基于射频识别技术的刮板输送机传动装置无线检测系统。各类传感器将采集到的参数直接传送至nRF24LE1射频模块,nRF24LE1射频模块通过天线将数据发送至含有嵌入式芯片S3C4510B的无线接收分站,各无线接收分站通过CAN总线将数据传输至巷道的CAN转以太网网关。调试结果表明,该系统可靠性高,不需布线即可检测刮板输送机传动装置的各个参数。     

刮板输送机链条动态张力控制系统及其应用

针对传统的刮板输送机链条人工张紧方式因张力恒定而导致断刮板、断链事故频发的问题,介绍了一种刮板输送机链条动态张力控制系统的组成、工作原理及操作方式。该系统根据载荷检测装置测量的链条张力值来控制张紧油缸的伸缩量,从而实现链条张力随负载变化的自动控制功能。实际应用表明,该系统降低了链轮、链条的磨损程度以及断刮板、断链事故的发生率,延长了刮板输送机的使用寿命。     

基于压电振动俘能的自供电刮板输送机张力检测系统

为实现对刮板输送机运行过程中链条张力的有效检测,克服供电模块需要定期拆卸更换的难题,提出了一种基于压电振动俘能自供电的刮板输送机张力检测系统.通过采集刮板运行过程中产生的振动能量实现电能的有效转换,保证张力检测装置和无线信号发射装置长期有效工作.通过系统多个周期张力检测实验结果表明,检测系统自供电性能稳定;截取103 s的单周期进行分析,刮板经过链轮时的最大张力峰值为274.2 kN,通过计算两端部啮合点张力的差值得到下边链的运行阻力为12 kN,测试结果符合现场实际工况,表明系统具有较高的检测精度及可靠性.     

刮板输送机综合保护器在选煤厂的应用研究

刮板输送机是选煤厂生产过程中的重要运输设备,其能否安全、高效运行直接关系选煤厂生产。在对刮板输送机运行过程中存在问题进行分析基础上,提出将综合保护器应用与刮板输送机上,通过接近开关对刮板检测来实现对刮板输送机运行进行监测目的,及时发现运输事故,避免事故扩大。在选煤厂内的17台刮板输送机全部采用综合保护器后,每年可以节省设备维护、人力成本约27.7万元,经济效益显著。     

刮板输送机运行状态监测系统分站设计

针对现有综采工作面刮板输送机运行状态监测系统监测数据量不全面,防爆型监测主机体积大、安装不便等问题,开发了一种刮板输送机运行状态监测系统,重点介绍了该系统监测分站的软硬件设计方案。该分站由CPU、数据采集模块和通信模块组成,可实现刮板输送机驱动装置运行工况监测,并采用限矩器输入和输出转速监测方法实现了对刮板输送机负载状态的诊断。测试结果表明,该监测分站硬件满足本质安全要求,数据监测准确,通信状态稳定,负载状态诊断方法合理有效。     

基于惯性测量单元的刮板输送机形态监测

刮板输送机作为综采工作面的核心运输装备,准确感知其形态是提升其带载能力、缓解传动冲击、改善综采工作面直线度的重要前提。目前常用的刮板输送机形态间接测量方法难以准确表征其形态,导致测量模型误差较大。针对该问题,采用惯性测量单元直接测量刮板输送机中部槽原始位姿信息,实现刮板输送机形态数据的准确获取。采用融合Heursure阈值规则和新阈值函数的小波阈值去噪方法滤除中部槽运动加速度信号中的噪声干扰,在此基础上分析了中部槽运动特征,设计了基于随机森林的中部槽运动状态识别模型,根据运动状态识别结果采用不同的策略更新中部槽位置,减小了随时间累计的IMU数据误差,提升了IMU位置解算精度。设计了改进哈里斯鹰优化（HHO）算法优化无迹卡尔曼滤波（UKF）进行中部槽姿态解算,通过实验验证了该方法解算的姿态角满足中部槽姿态测量要求。搭建了刮板输送机形态监测实验平台,对基于运动状态识别和改进HHO优化UKF的刮板输送机形态解算方法进行实验验证,结果表明：刮板输送机进行单次推溜且步距为250 mm时,由10节中部槽组成的刮板输送机在底板水平工况下,X,Y轴方向上位移的最大累计误差分别为6.4,8.4 mm,Z...     

小动物监测的植入式低功耗无线系统研究

动物模型是药物开发、药效评价、病理研究中常用的方法。植入式无线系统是动物生理参数监测的常用工具。针对小动物监测系统关键问题,植入模块采用模拟电路实现PPM调制,且多路信号分时复用发射模块,减小了植入部分的体积和功耗。体外接收模块采用了ZN414Z无线电接收芯片和C8051F040微处理器,将接收到的信号解调、处理,并通过串口发送到PC端显示。测量得到包含一路心电和一路温度的植入模块功耗仅60μA,在两节RENATA395钮扣电池供电下连续工作时间达78 d。通过模拟心电信号和SD大鼠体外实验表明:该系统可得到稳定的心电信号。小体积使得系统在小动物监测中具有很大优势。     

ANT低功耗无线网络设计

介绍了ANT无线网络的协议栈结构、典型拓扑、技术特点和基本概念,并针对智能家居应用构建YANT实验网络平台,同时基于Nordic公司的第二代单片ANT解决方案芯片nRF24AP2进行了网络平台的软硬件设计。通过对该网络的通信可靠性测试和功耗分析结果表明,采用ANT协议设计的多跳无线网络能够实现可靠的数据传输,能适用于强调低功耗的各种应用。     

无线低功耗液压支架压力监测系统设计

针对目前液压支架监测系统可靠性、实用性差的问题,设计了一种基于SmartMesh IP网络的低功耗液压支架压力监测系统。该系统基于链状网络设计,压力采集传感器具备全网休眠、信号中继、超低功耗的特点,电池备用时间可达1a以上;系统无需专门的中继器,实现了真正意义上的无线监测。     

实验室能耗无线监测系统设计

选择高校中的实验室作为研究对象,围绕高校节能问题展开了研究,实现了实验室能耗与室内环境质量参数数据监测功能.基于电能计量模块及单片机开发板等设备搭建了实验室能耗无线监测实验系统,实现了实验室用电设备电能监测功能.通过对实验室能耗监测技术的研究,为降低高校实验室能耗提供了方法与技术支持,为实现高校实验室节能的可持续地发展奠定基础.     

基于低功耗蓝牙网络的家用胎儿监护系统设计

提出了一种基于低功耗无线蓝牙网络的家用胎儿监护系统方案。系统通过低功耗蓝牙4.0(BLE4.0)技术组建无线蓝牙传感器网络,实现对胎心率、宫缩压和胎动生理信号的采集与传输,并针对生理信号的特点进行算法优化,提高了使用的便捷性和监测的准确度。通过手机与无线传感器的连接对数据进行显示和存储,实现胎儿的实时监护。     

桥梁监测系统无线索力计的设计及应用

针对桥梁监测系统的索力监测应用场景,设计了一款智能无线索力计。该传感器具有超低功耗、前端智能算法、无线自组织网络等技术特点。提出并实现了嵌入式硬件平台上的索频提取方法,经实验及实际工程检验,该方法测量结果准确。该设计整机可在电池供电环境下实现常年连续工作。此设计有效地解决了拉索监测过程中监测系统建设冗繁、数据分析难度大、系统成本偏高、维护复杂等实际工程问题。