采煤机运行状态实时监控系统的研究
煤矿智能化研究现状和意义
煤矿智能化研究现状和意义一、研究背景与意义随着科技的快速发展，智能化已成为各行各业转型升级的重要方向。
煤矿行业作为我国能源产业的重要组成部分，其智能化发展对于提高生产效率、保障安全、降低环境污染等方面具有重要意义。
同时，煤矿智能化也是实现煤炭工业高质量发展的重要途径。
因此，对煤矿智能化进行研究，具有重要的理论和实践意义。
二、煤矿智能化技术发展现状近年来，我国煤矿智能化技术取得了长足进步，主要体现在以下几个方面：1.采煤作业智能化技术应用目前，我国采煤作业已基本实现智能化。
智能采煤机、智能液压支架等设备的广泛应用，大大提高了采煤效率和质量。
同时，采煤作业的智能化技术应用也使得工作条件得到改善，降低了工人的劳动强度。
2.掘进工作面智能化技术应用掘进工作面的智能化技术应用主要包括掘进机的智能控制和自动截割。
通过引入智能传感器和控制系统，掘进机能够实现自动截割、自动定位和自动纠偏等功能，提高了掘进效率和安全性。
3.运输系统智能化技术应用运输系统智能化技术应用主要体现在无人驾驶矿车和智能调度系统的研发和应用上。
无人驾驶矿车能够实现自动导航、自动装卸等功能，提高了运输效率和安全性。
智能调度系统则能够对运输车辆进行实时监控和调度，优化运输路线和运输量。
4.安全管理智能化技术应用安全管理智能化技术应用主要包括安全监控系统、人员定位系统等。
这些系统的应用能够对矿井内的各种安全参数进行实时监测和预警，及时发现和处理安全隐患，保障矿工的生命安全。
5.监测监控系统智能化技术应用监测监控系统智能化技术应用能够对矿井环境和设备状态进行实时监测和监控。
通过对监测数据的分析和处理，能够及时发现设备故障和安全隐患，提高矿井的安全性和生产效率。
三、智能决策支持系统研究现状智能决策支持系统是煤矿智能化的重要组成部分，能够通过对大量数据的分析和挖掘，为管理者提供科学、准确的决策依据。
目前，我国已在智能决策支持系统方面取得了一定的研究成果，例如基于大数据分析和人工智能技术的煤与瓦斯突出预警系统等。
采煤机在线监测系统研究与应用
３ 信号 的传 输及 显 示
３ １ 信 号 的 传 输 ．
采煤 机 在 线监 测 信 号 通过 传 感 器 传输 到 工控 机 ， 工 控 机 与 监 控 网络 分 站 ＫＪ ２ Ｂ的 ＲＳ ８ Ｆ３ ４ ５智 能 接 口 相 连 ，监 控 分站 将信 号进行 处 理 ，经通 信板通 过调 制 解 调器／ ， ０ ｂ ｓ 通
维普资讯
第 ５期 （ 第 １４期 ） 总 ４
２０ ０ ７年 １ ０月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎｏ．５
０ｃ ． ｔ
文章 编 号 ：６ ２６ １ （０ ７０ —０ ４０ １ ７—４ ３ ２ ０ ）５０ ９— ２
采煤机在 线监测 系统研 究与应用
袁 红 兵
（ 原 理 工 大 学 机械 工 程 学 院 ， 山 西 太 原 太 ００２ ） ３ ０４
摘 要 ：介 绍 了 电牵 引 采 煤 机 在 线 监 测 系统 的组 成 、工 作 原 理 以及 具 体 实 施 方 案 。实 现 了 采 煤 机 实 时 在 线 监 测 ， 使 其 运行 更 加 安 全 可靠 。达 到 快 速 高 效 生 产 的 目的 。
收稿 日期 ：２ ０ —２１ ；修 回 日期：２０ —４ １ ０ ７０— ４ ０ ７０— ８
作 者 简 介 ：袁 红 兵 （ ９ １）女 ， 苏 丰县 人 ， １ ６一 ， 江 高级 工 程 师 ， 士 。 硕
（ ）采高 、 ２ 卧底 量信 息 ： 采煤 机 自身没 有采 高、卧 底 量信 息 。通过 在采 煤机 摇臂 上加 装倾 角传感 器测 得 摇 臂倾 角 ，再通 过计 算得 到摇 臂末 端的 高度 ，从而 得 到采煤 机 的采 高和 卧底量 信息 。 （ ） 采煤机 内部 参数 ：采 煤机 内部 参数 由其控 制 ３ 系统 的 Ｐ 【 Ｃ和执行 变频器 提 供 ，通 过 Ｐ Ｃ通信 端 口 Ｌ 和变 频器 上 的特 殊通 信模 块 ，运 用 编程技 术 、Ｒ ４ ５ Ｓ ８ 接 口技 术及 Ｍｏ ｂ ｓ通 信协 议 建 立 工控 机 与 变 频器 、 ｄｕ 采 煤机 Ｐ 制 器的数 据通 信操 作 ， Ｉ Ｃ控 完成 数据 的提 取 操作。 最 后 ，把 上述提 取 到的所 有采煤 机 相关数 据信 息 运 用工 控机 的编 程语 言解 释编 译 ， 再对 数 据进行 分析 、 打 包 ，通过 Ｒ ４ ５ ２ ２接 口接 入 矿井 监 测 系统 ＫＪ ６ Ｓ ８／ ３ ６ 的 通 信分 站 ＫＪ ２ Ｂ，通过 网络传 输 至井 上 监控 服务 Ｆ３ 器 中 ， 经过 解包 、数 据提 取 、分 析 ，生 成监控 画面 ， 再
基于OPC通信协议的采煤机远程监控系统研究
基于OPC通信协议的采煤机远程监控系统研究
梁超权;安晓飞;刘俊锋;吴振
【期刊名称】《煤矿机械》
【年(卷),期】2024(45)4
【摘要】为了解决井下综采工作面自动化设备种类繁多、不同硬件之间通信协议不统一的问题,从软件的角度出发,开发了一种基于OPC通信协议的服务器。
该服务器能够集成多种通信协议,如Modbus、Fins等,以实现井下不同设备之间的数据信息交换和协调。
通过集成Modbus/TCP通信协议开发了采煤机远程监控系统,并进行了一系列相关测试。
实验结果表明,开发的OPC服务器及采煤机远程监控系统可以实现采煤机的实时监控。
【总页数】4页(P201-204)
【作者】梁超权;安晓飞;刘俊锋;吴振
【作者单位】中国矿业大学机电工程学院;西安煤矿机械有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD421.6
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智能化煤矿机电设备状态监控系统的研究
智能化煤矿机电设备状态监控系统的研究摘要：煤矿开采，为实现劳动密集型向技术密集型的转变，越来越多的煤矿企业开始推进智能化开采。
通过智能化开采技术，煤矿的开采效率得到大幅度提高，安全状况也得到极大改善。
智能化开采技术的实现依赖于大量智能化机电设备的使用，如智能化液压支架、智能化采煤机等。
目前智能化开采处于起步阶段，经验较少，开采时智能化机电设备故障频发，不利于煤矿的安全高效开采。
针对这种情况，需要做好对智能化机电设备的状态监控工作。
关键词：智能化；煤矿机电设备；机电设备状态监控引言随着煤矿产业现代化的不断发展，越来越多的机电设备被应用到煤矿的开采工程中。
由于矿井下生产环境恶劣，机电设备经常发生各种故障，严重影响煤矿企业的生产安全和生产效率。
这要求在煤矿开采中做好机电设备的管理工作，对机电设备的运行状态进行监控，通过有效的维护和维修保证设备稳定运行。
因此，做好煤矿机电设备的管理非常重要。
但在实际管理过程中，由于煤矿的机电设备种类繁多，管理人员素质参差不齐，实际存在的各类问题严重影响着煤矿开采的时效性，具体分析如下。
1、煤矿机电设备特点以现代煤矿机电设备的安装工艺为主要基础，中国现代煤炭行业中已涵盖了大量的煤矿机电设备工艺，这一过程对于推动和促进煤矿机电开采工艺的发展起到了积极作用。
随着机电生产水平的不断提高，矿山工程机电设备的质量和精度正逐步得到改善，通过不断提高工业机电化的生产水平，煤矿企业可为社会创造更多的经济效益。
而煤矿机电设备的安装一般相对比较复杂，在设备更新换代加速的同时，机电设备的安装难度也大大增加。
机电特性是影响矿山机电设备性能的主要因素，在机电一体化的实施过程中必须对其着重分析，掌握设备性能，从而指导机电设备的实际安装。
否则，有可能导致机电设备损坏且无法使用，引发机电安全事故。
为保证机电设备稳定生产，应对煤矿机电设备的建设和发展加大投资，避免设备开发中安全隐患的增加，确保煤矿机电设备状态可知和能长时间稳定运行。
煤矿综采工作面设备状态综合监测及故障预警系统研究与应用
煤矿综采工作面设备状态综合监测及故障预警系统研究与应用摘要：近几年，随着社会经济的高速发展和科学技术的不断进步，智能化技术也渗透到了社会的各个领域。
比如在煤炭行业，将智能化技术运用到煤炭开采中，极大的提高了煤炭开采的效率。
现阶段我国的煤炭开采已经全部实现了机械化作业，以前比较传统的煤炭开采方式已经满足不了现在的行业发展趋势，运用智能化开采技术可以运用开采设备对煤层和参数进行详细的分析研究，并且智能化开采技术的安全系数比较高，可以避免很多意外。
所以，运用先进传感、检测监控技术、可视化技术、5G融合网络等智能化开采技术是现在煤炭行业的主要发展方向，为煤炭行业智能化发展提供了强有力的技术保障。
基于此，本篇文章对煤矿工作面设备状态综合监测及故障预警系统研究与应用进行研究，以供参考。
关键词：煤矿工作面；设备状态综合监测；故障预警系统；研究与应用引言我国是煤炭大国，煤炭也是我国最重要的能源之一，我国现在还处于工业发展的时期，在以后的很长一段时间内，煤炭依旧是重要的世界能源，并且有着不可替代的主要地位。
现代化信息技术的高速发展对煤炭行业也产生了很大的影响，煤炭行业想要继续发展下去，就必须顺应时代的发展趋势，运用智能化技术来促进煤炭行业的发展。
基于此，本文探究煤矿工作面设备状态综合监测及故障预警系统研究与应用分析。
1煤矿综采智能化工作面的技术特点1.1自动化控制提升准确性在煤矿综采工作的实际操作过程中，应该运用自动化控制系统对开采工作进行控制，比如说运用采面支架自动化和降尘自动化系统等技术来实现煤矿开采自动化。
智能化控制设备不同于以往的人工控制，它是通过计算机系统来实现智能化的系统控制，大大降低了工作人员的工作强度，同时也提高了煤矿综采运行的效率和准确性，降低错误率。
1.2参数监控确保实时性煤矿智能化系统拥有强大的计算能力，将智能化系统和设备运用到煤矿综采作业，可以有效的提高煤矿开采参数的准确性，从而实现煤矿综采的智能化监管目标。
智能化采煤工作面采煤机自动监控系统研究
智能化采煤工作面采煤机自动监控系统研究发布时间：2022-11-14T02:56:50.371Z 来源：《科技新时代》2022年12期作者：单立彬[导读] 科技在迅猛发展，社会在不断进步单立彬扎赉诺尔煤业有限责任公司灵露煤矿内蒙古满洲里市扎赉诺尔区 021410摘要：科技在迅猛发展，社会在不断进步，采煤机是智能化综采工作面的核心装备之一，是实现煤矿高产高效安全开采的核心设备，是智慧矿山建设的重要组成部分。
采煤机的机械化、自动化、数字化运行意义非常重大。
当前煤矿井下智慧工作面采煤机在进行自动记忆截割作业时应用缺陷较多，常需要人工进行干预，采煤机监控系统较为简单，无法对采煤机记忆截割作业提供有效的帮助，必须进行优化改进。
关键词：采煤机；PLC控制系统；自动记忆截割；监控系统引言随着矿井煤炭开采工艺、装备等的提升，采煤工作面已逐渐向自动化、智能化发展，同时部分矿井已实现智能化开采。
受到煤矿井下环境恶劣、开采煤层赋存条件复采以及煤炭开采工艺等限制，智能采煤工作面采煤机自动截割工艺应用效果不尽人意，现场应用过程中需要人工频繁干预，采煤机在生产期间容易出现故障，不仅影响采煤自动化程度而且影响煤炭正常生产。
为此，文中针对智能采煤工作面现状，提出一种采煤机运行自动监控系统，该系统可实现采煤机割煤期间参数的自动监测、调控，可提高采煤机自动截割控制能力而且大幅降低采煤机故障发生率。
1整个采煤机自动监控系统的结构由于井下的采煤工作的环境非常复杂而且多变，并且采煤机的自动记忆截割方法还有很多的不足，在实际使用时，其自动化水平比较低，所以要持续改善其方法。
采煤机的自动监控系统的优化，不仅使自动化水平得到提升，还能实时监控采煤机每个部位在工作时的状态，可以及时发现采煤机在工作过程中的问题并做出相应的处理，从而提高了采煤机的工作稳定性和大大减少了工作过程中故障发生的概率。
整个自动监控系统的结构是由Wicc、各种传感器、S7-300PLC等组成。
煤矿采煤机智能化控制技术研究
煤矿采煤机智能化控制技术研究随着科技的不断发展，智能化控制技术在各个领域得到了广泛应用。
煤矿行业作为我国经济的重要支柱之一，也在不断探索智能化控制技术在采煤机上的应用。
本文将探讨煤矿采煤机智能化控制技术的研究现状和前景。
一、智能化控制技术在煤矿采煤机中的应用煤矿采煤机是煤矿生产中的重要设备，传统的采煤机操作方式主要依赖人工控制，存在工作效率低、人员安全隐患大等问题。
而智能化控制技术的引入，可以实现采煤机的自动化操作，提高工作效率，减少人员伤亡事故的发生。
目前，智能化控制技术在煤矿采煤机中主要体现在以下几个方面：1. 自动化控制系统：通过传感器、PLC等技术，实现采煤机的自动化操作，包括自动开机、自动停机、自动调节工作状态等。
这样可以减少人工干预，提高生产效率。
2. 人机交互界面：采煤机的智能化控制系统还包括人机交互界面的设计，使得操作人员可以直观地了解采煤机的工作状态，及时调整参数，提高操作的准确性和效率。
3. 数据采集与分析：智能化采煤机可以通过传感器等设备采集到大量的数据，包括采煤机的工作状态、煤层的物理参数等。
通过对这些数据的分析，可以实现智能化的采煤机控制，提高采煤效率和资源利用率。
二、煤矿采煤机智能化控制技术的研究现状目前，我国在煤矿采煤机智能化控制技术的研究方面取得了一定的进展。
一方面，研究人员通过对采煤机的结构和工作原理的深入研究，提出了一系列的智能化控制方案。
另一方面，一些企业也开始将智能化控制技术应用到采煤机的生产中，通过实践不断改进和完善。
智能化控制技术在煤矿采煤机中的应用还存在一些挑战。
首先，煤矿环境复杂，采煤机在工作中会受到各种因素的干扰，如煤层变化、瓦斯等。
因此，智能化控制技术需要能够适应不同的工况，并具备一定的自适应性。
其次，煤矿采煤机的安全性要求非常高，智能化控制技术需要能够及时发现和处理故障，保证人员的安全。
三、煤矿采煤机智能化控制技术的前景展望煤矿采煤机智能化控制技术的应用前景非常广阔。
采煤机监控系统数据可视化技术的研究
传 统 的采 煤 机 监 控 装 置 界 面 显 示 是 纯 数 字 方
式 ， 直观性 、 在 易理 解 性 上 存在 局 限 ， 图表 比数 字 而
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煤矿电气设备远程监控实时管理系统研究
煤矿电气设备远程监控实时管理系统研究摘要：提出对煤矿电气设备实施远程监控与实时数据管理的网络结构及软件设计方案，阐述了单片机数据采集装置的结构及RS485远程通讯的通讯方式。
关键词：监控网络；煤矿电气；远程监控；数据管理现代煤矿生产规模不断扩大，电气设备增多，尤其采用大功率电牵引采煤机的矿井，其综合机械化、电气化和自动化程度更高。
采用计算机测控网络对井下各类电气设备：采煤机电机、运输机电机、各类开关及通讯照明设备实行远程监控和运行数据实时管理，是确保电气设备安全运行，提高运行及维护效率的重要手段，也是煤矿生产现代化的重要标志。
本文拟采用单片机作为数据采集装置、ADAM模块，基于RS485通讯标准的煤矿电气设备计算机远程监控网络，同时对检测数据和设备资料进行实时管理。
1系统配置1.1网络方案本系统采用一级网络结构，由管理计算机、NOVELL数据通讯网络、现代数据采集装置，RS485远程测控网络组成，以保证对各台设备运行状态进行不问断巡回检测，同时对运行数据进行实时管理。
管理计算机和监测计算机均放置于矿调度室。
1）远程监控采用RS485通讯标准的工业测控网络，主要完成对各台设备的巡回检测，显示运行状态，故障报警。
RS485接口采用差动输入输出，利用一般的双绞线作为传输介质。
管理计算机通过监测计算机来收集数据并实施管理，而监测计算机通过远程通讯转换模块将RS232信号转换成RS485信号，利用屏蔽双绞线与每组（以每个采区为单位）设备的现场数据采样装置与通讯模块连接，各个模块统一编址。
连接时各模块之间或连接线每100m设远程中继器（ADAM4510）进行信号的驱动与放大。
2）远程监控制的上层为NOVELL数据通讯网，用于数据的传输管理，故障原因分析，提出故障处理策略，报表生成及打印输出，同时，监测计算机通过网卡与管理计算机进行连接。
1.2监测计算机软件功能监测计算机系统软件主要由数据采集与监控子系统和检测数据发送子系统两大部分组成。
智能化采煤工作面采煤机自动监控系统研究
智能化采煤工作面采煤机自动监控系统研究摘要：目前在煤矿开采中，智能开采的采煤机多采用记忆式截割进行智能控制，但在实际使用中存在着故障发生率高、需要频繁人工介入和自动化水平低等问题。
在这种情况下，需要对智能化采煤工作面采煤机自动监控系统展开研究分析，为以后的智能化采煤技术优化提供依据，并使其在实际生产中得到实际的运用，减少煤炭安全事故发生几率。
关键词：智能化采煤；采煤机；自动监控引言：煤矿开采工艺和装备等的不断提高，采煤工作面已经逐步向自动化和智能化发展。
受矿山井下环境恶劣、开采煤层赋存条件复采和煤炭开采工艺等因素制约，在进行生产的时候很容易发生故障，必然会对智能化采煤、煤炭正常生产造成不利影响。
为有效解决上述问题，展开对智能化采煤工作面采煤机自动监控系统研究与应用成为重要课题。
一、采煤机记忆截割、自动记忆（一）记忆截割目前煤矿智能开采中，采煤机记忆截割尚不能完全满足自主运作和调控要求，因此，采煤机自动监控系统研究与应用具有重要意义，主要是由采煤机机载传感器、液压支架上红外传感器完成对采煤机工作状态和位置等的监视，并利用惯性导航系统完成对采煤机运行路径定位的目的。
将采煤机的记忆式截割调节分为手动操作示范阶段和采煤机记忆式截割调控。
在手工操作示范阶段，也就是在采煤机开始切煤的时候，由现场的操作者来控制采煤机的运转，并用电子控系统来保存在人工操纵的过程中采煤机的运行参数。
通过在手动操纵的情况下，对采煤机工作状态进行动态调节，完成对采煤机自动截割。
（二）数据采集在采煤机正常工作的时候，监控系统会存储并分析采煤机的各个重要部件的运行参数，并将监测获得的参数做为后续采煤机自动化操作的依据，以此来提升采煤机自适应调节和自动化操作的能力。
比如温度数据收集。
以采煤机各个电机的线圈温度为研究对象，在每个电机上安装铂电阻测温电路，其测温范围达到几百摄氏度【1】。
采用铂金属电阻器与常规电阻器组成电桥，随着温度的改变，电桥的输出也随之改变，电桥的输出经过放大电路后，就可以被控制装置所接受。
智能化煤矿机电设备状态监控系统研究
智能化煤矿机电设备状态监控系统研究摘要煤矿机电设备在矿井安全生产过程中不可或缺，在我国的重工业生产中有着非常重要的位置，为了保障煤矿机电设备的安全、高效、稳定运行，需要设计状态监测系统来精确测量温度、速度和设备精度等关键指标。
然而，煤矿井下采掘通常面临着信号弱、干扰严重、数据信息难以准确传输等困扰，导致煤矿智能机电设备状况无法准确及时地传输到地面。
因此，本文深入分析了智能化煤矿机电设备状态监控系统。
关键词智能化煤矿；机电设备；状态监控系统引言煤矿井下开采区域内安设了各类机电设备，导致空间拥挤。
从而会出现高温、表面粉尘堆积和有毒有害气体超标的问题，这种情况容易引发生产过程中的安全事故。
为了提升井下开采的安全水平，一些煤矿采用了智能监控装置，使用先进技术、设备，提高矿山设备使用安全性能，减少作业现场工作人员的数量，从而在某种程度上改善了井下安全生产系数。
目前，煤矿井下大部分已经实现了自动化、信息化改造，一些矿井已经进入了智能化开采阶段。
针对各系统能安全、灵敏、可靠、高效运行，只有在矿井巷道中安装相应的控制辅助设备，才能确保地面控制中心对各机械设备、设施的安全运行进行控制。
一、智能监控系统结构组成机电设备运行状态智能监控系统结构分为控制层、设备层和监控层。
这个智能监控系统中，现有的工业以太网实现了场控层与企业控层之间的关系。
工业以太网具有高效的数据传输和快速的速度，能够满足煤矿现场监控的需求。
这是当前煤矿最常使用的数据传输方式。
工地控制层使用工业以太网监测设备，例如风扇可编程逻辑控制器（PLC）和排水泵PLC，所有PLC都采用DP通信模式。
为了提高系统的可靠性，本技术文件基于冗余原理，配备双PLC控制系统。
为了满足频繁的通信需求，使用了高可靠性的总线系统结构。
主PLC负责控制地下液压支架、破碎机、采煤机和刮板输送机等机电设备。
在井下，远程视频监控采用了工业以太网通信。
主PLC能够收到各类安全传感器的监测数据，以了解各种机电设备的运行状况。
科技成果——采煤机远程控制技术及监测系统
科技成果——采煤机远程控制技术及监测系统适用范围采煤机远程控制技术及监测系统适用于煤矿综采工作面采煤机的远程监测和控制。
目前我国正在大力推进煤矿的综采工作面自动化建设，智能化综采装备正在我国大中型煤矿推广应用。
另外，我国1.4米以下薄煤层可采储量占全国煤炭储量的近17.5%，薄煤层环境恶劣、开采难度大，相关技术可以推广到薄煤层开采。
本项目研究成果应用前景广泛。
技术原理对采煤机的状态监测系统进行研究，通过对采煤机工作状态的在线监测，利用信息融合技术，实现采煤机滚筒的自动调高以及采煤机的故障诊断和故障预报。
通过采煤机的参数检测、控制、信号传输及可视化技术的整合，实现采煤机的远程可视化控制和监测。
在此基础上，实现采煤机、刮板输送机和液压支架的协同控制。
关键技术1、基于无线网状网的采煤机在线状态监测和故障诊断技术。
2、采煤机截割滚筒自动调高以及工作姿态的自动控制技术。
3、采煤机运行工况的远程可视化监测技术。
4、采煤机与关联设备的协同控制技术。
技术流程（1）采煤机远程控制与监测系统技术方案总体构建；（2）研制采煤机远程控制需要的主要装置和系统；（3）采煤机远程控制技术的研究；（4）采煤机远程控制与监控系统技术集成试验；（5）通过以上关键技术的研究及装置开发，经过系统集成和试验，实现采煤机的远程监测与控制。
主要技术指标（1）采煤机截割高度控制最大误差<0.1m（2）采煤机水平姿态检测最大误差<0.1°（3）煤矿综采工作面无线交换机单机传输距离>50m（4）采煤机远程监控距离>2Km（5）采煤机顺槽控制中心总响应时间<1s典型案例采煤机远程控制技术及监测系统已经在平顶山天安煤业股份十三矿、平顶山天安煤业股份六矿、义马煤业集团常村煤矿等综采工作面应用。
达到了适量减少操作人员、提高设备开机率和改善工人劳动条件的效果。
综采工作面“三机”工况监测系统研究
中国矿业大学本科生毕业设计姓名：学号：学院：专业：设计题目：综采工作面“三机”工况监测系统研究专题：指导教师：职称：2010年 6 月中国矿业大学毕业设计任务书学院专业年级学生姓名任务下达日期：毕业设计日期：毕业设计题目：综采工作面“三机”工况监测系统研究毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1.查阅相关资料，全面了解煤矿综采工作面及其工况监测技术的研究与应用现状；2.重点对综采工作面的“三机”——采煤机、刮板输送机和液压支架的分类、结构及工作原理，进行全面深入的了解和分析；3.掌握综采工作面“三机”的选型要求、配套原则和联锁动作顺序；4.了解综采工作面“三机”工况监测的现状和比较成熟的监测方法和技术，重点理解掌握利用现代监测技术实现“三机”的工况监测；5.查阅最新的与毕业设计内容直接相关的英文文献一篇，翻译为中文，中文字数不少于3000字。
院长签字：指导教师签字：指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要随着煤炭事业的快速发展，电子技术和计算机技术迅速的渗透到煤矿行业中去，综合机械化采煤正朝着自动化和机电一体化方面发展。
所以对综采工作面设备的配套和综合监测技术的要求也越来越高。
而“三机”（即液压支架、采煤机和刮板输送机）又是综合机械化采煤的核心部分，也是一个矿井生产的核心。
因此，实现对综采工作面“三机”的工况监测研究是十分必要的。
本论文在设计的过程中经过认真的学习、分析和研究，理解了论文所要研究的重点内容。
煤矿井下设备远程监测系统研究
煤矿井下设备远程监测系统研究摘要：煤矿井下设备远程监测系统的研究，不仅可以解决由于矿井地理位置偏僻、井下现场条件复杂，而且无法与地面进行实时通信等问题，也可以为煤矿安全生产提供有效的保障。
本文主要研究无线通信技术和设备监测技术的远程系统。
在此基础上，设计了一种煤矿井下设备远程监控系统，该系统可以对设备运行状态进行实时监视和数据采集处理。
随着无线通信技术以及计算机技术的迅速发展，无线数据传输技术也得到了广泛应用和迅速发展。
无线数据传输技术与设备监测技术的结合，可以有效地解决井下巷道及井下各种仪器仪表、阀门等设备实时监测难题。
关键词：煤矿井下设备；远程检测；系统研究1.绪论随着我国经济的快速发展，能源需求不断增加，我国的煤炭产量也在持续增加，但是由于煤矿的地理位置较为偏僻、井下现场条件复杂，导致很多生产设备无法与地面进行实时通信。
由于煤矿井下环境恶劣，设备运行过程中受恶劣环境和外界干扰较大，如果无法实时监控与检测设备的运行状态，将会给矿工安全生产带来极大的威胁。
基于以上原因，煤矿井下监测系统就显得尤为重要了。
目前，国内外很多学者对相关技术进行了深入研究和探索，并且在实践中也取得了良好的效果。
本文针对我国煤炭行业井下设备监测领域的技术发展趋势以及现有煤矿井下设备远程监测系统存在的不足和弊端进行分析研究[2]。
2.监测系统的基本原理及组成2.1传感器技术的发展与应用随着科学技术的不断发展，传感器技术在煤矿生产过程中得到了广泛的应用。
目前，矿井下生产过程的主要监测内容有：煤、瓦斯、水害。
煤与瓦斯突出矿井中对采区的煤层进行了全面分析监测，其主要内容为：煤体厚度、煤层倾角、采区倾角；在瓦斯压力测定方面采用压力传感器；在煤体温度测量方面采用热电偶测温系统，将测温结果输入计算机系统中，同时利用计算机自动控制系统将测温数据储存，供后继测量使用。
水害矿井内主要对矿井涌水量及水位的监测和测量，其主要监测内容有：矿井水流量；煤矿主排水泵出水量；矿井采区涌水量和水位监测；井下巷道积水监测等。
采煤机运行姿态及位置监测的研究的开题报告
采煤机运行姿态及位置监测的研究的开题报告一、选题背景和意义在煤矿开采中，采煤机是一种非常重要的设备。
采煤机的运行姿态和位置关系到安全生产，因此需要进行监测。
目前，采煤机的监测主要是依靠人工进行，存在监测结果不稳定、误差大等问题。
因此，本研究旨在探索一种新的采煤机运行姿态及位置监测方法，提高监测的精确度和稳定性，确保煤矿生产安全。
二、研究内容和研究方法本研究的主要内容为采煤机姿态和位置监测，具体包括以下内容：1.采煤机姿态监测利用传感器对采煤机的仰角、偏角和横摆角进行监测，得出采煤机的姿态数据，可以通过数据处理和图形显示实现。
2.采煤机位置监测通过安装在采煤机上的GPS与惯性测量单元（IMU）的结合，用于实现采煤机行驶状态、方向和位置等信息的实时监控。
理论上可实现毫米级的高精度定位。
3.研究方法本研究将分为以下几个步骤：(1) 研究采煤机姿态和位置的监测原理和技术；(2) 设计采煤机姿态和位置监测系统，包括传感器的选型和位置、数据采集模块、数据处理模块和图形显示模块等；(3) 进行实验测试和数据采集，验证系统的功能和精度；(4) 数据处理和分析，将实验数据进行处理和分析，得出采煤机姿态和位置数据，并建立完整的数据库；(5) 系统优化，根据实验结果对系统进行优化，并进行完善。
三、预期结果和创新点本研究旨在研究一种新的采煤机运行姿态及位置监测方法，预期结果包括：1. 设计一套稳定、精度高的采煤机运行姿态及位置监测系统；2. 实现采煤机运行姿态及位置信息的实时监测；3. 建立采煤机运行姿态及位置信息数据库。
本研究的创新点在于：将GPS和IMU结合，实现对采煤机的位置信息进行实时监测，提高了监测的效率和精度。
同时，利用传感器对采煤机的姿态进行监测，得出采煤机的姿态数据，可为煤矿安全生产提供重要的监测数据。
四、进度安排本研究预计用时1年，进度安排如下：第1-2月：文献综述，研究采煤机姿态和位置的监测原理和技术；第3-4月：设计采煤机姿态和位置监测系统，包括传感器的选型和位置、数据采集模块、数据处理模块和图形显示模块等；第5-8月：实验测试和数据采集，验证系统的功能和精度；第9-10月：数据处理和分析，将实验数据进行处理和分析，得出采煤机姿态和位置数据，并建立完整的数据库；第11-12月：系统优化，根据实验结果对系统进行优化，并进行完善。
电磁调速电牵引采煤机的运行状态监控与预警
电磁调速电牵引采煤机的运行状态监控与预警引言：采煤产业在现代矿业生产中起着至关重要的作用。
为了保障采煤机的安全运行和高效生产，对其运行状态进行实时监控与预警显得尤为重要。
本文将重点讨论电磁调速电牵引采煤机的运行状态监控与预警方法，旨在提升采煤机的安全性和生产效率。
一、电磁调速电牵引采煤机的工作原理电磁调速电牵引采煤机是一种常用于矿井中的采煤装备。
其工作原理是利用电机的电磁调速以及电牵引的特性来实现煤矿的采掘。
电磁调速控制系统能够精确地调节电机转速，实现采煤机高效的运行。
二、运行状态监控与预警的必要性鉴于采煤机在煤矿生产中的重要地位，及时且准确地监控和预警其运行状态变得尤为关键。
通过实时监测采煤机的运行参数和传感器信息，能够帮助工作人员及时发现异常情况，并采取相应的措施，以保障煤矿安全生产。
此外，运行状态监控与预警还能提高设备的使用寿命和运行效率，减少维修和停机时间，降低生产成本。
三、电磁调速电牵引采煤机的运行状态监控方法1. 传感器监测方法：通过安装在采煤机关键部位的传感器，如温度传感器、振动传感器、电流传感器等，实时监测关键参数的变化情况。
通过检测这些参数的异常变化可以判断采煤机是否存在故障隐患，并进行相应的预警处理。
2. 数据采集与分析：采集传感器获取的数据，并使用数据分析技术对数据进行处理。
通过分析数据的变化趋势和关联性，可以在早期发现问题并预测故障的发生。
同时，还可以运用机器学习算法，建立预测模型，提高预测准确性。
3. 运行参数监测：定期监测和记录采煤机的运行参数，如电流、电压、功率等。
通过对这些参数的监测，可以及时发现设备故障，并进行相应的修复，避免因故障导致的生产事故和停机时间。
四、电磁调速电牵引采煤机的运行状态预警方法1. 故障诊断系统：建立针对电磁调速电牵引采煤机的故障诊断系统，通过对系统的运行参数和故障特征进行分析判断，并提供相应的预警信息。
通过这种方法，可以确保及时发现故障，并采取必要的措施进行修复。
采煤机智能化控制理论研究及应用
采煤机智能化控制理论研究及应用随着科技的不断进步和人们对于煤矿安全生产的不断重视，采煤机智能化控制技术逐渐成为了焦点。
通过对采煤机智能化控制的理论研究和实际应用，可以提高采煤机的效率，降低采煤机的故障率，提高煤矿的安全生产水平。
一、采煤机智能化控制技术的理论研究1. 采煤机运动控制算法研究采煤机在工作时需要遵循一定的运动轨迹和速度，因此对采煤机的运动控制算法进行研究非常重要。
目前常用的采煤机运动控制算法有PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。
其中，神经网络控制算法因其具有适应性强、学习能力强等特点，在采煤机智能化控制技术中得到了广泛应用。
2. 采煤机行走力学模型研究采煤机的行走过程和路面的状态有关，因此需要建立采煤机行走力学模型，对采煤机的行走过程进行仿真分析。
采煤机行走力学模型研究可以为采煤机的自动控制提供基础支撑，同时可以为后续的动态负载分析、煤层移动规律研究等提供基础数据。
3. 采煤机安全监测和故障诊断技术研究采煤机在工作时存在着各种各样的安全隐患和故障问题。
因此，采煤机智能化控制技术需要结合相关的监测和诊断技术来对采煤机的安全状态和故障状态进行实时监测和诊断。
常见的监测和诊断技术包括振动监测、声音监测、故障诊断等，可以帮助保障煤矿的安全生产。
二、采煤机智能化控制技术在实际应用中的优势1. 提高采煤机工作效率由于采煤机智能化控制技术可以有效降低人工干预，因此能够大幅提高采煤机的工作效率，提高采煤机的产出量和生产效益。
2. 降低采煤机的故障率采煤机智能化控制技术可以对采煤机的运行状态进行实时监测和诊断，能够在采煤机出现故障时快速进行修复，降低采煤机的故障率，并提高其可靠性和稳定性。
3. 提高煤矿的安全生产水平采煤机是煤矿生产的重要设备，其安全稳定的运行对煤矿安全生产至关重要。
通过采煤机智能化控制技术，可以实现对采煤机的实时监测和诊断，及时发现采煤机存在的安全隐患和故障，提高煤矿的安全生产水平。
电牵引采煤机智能控制系统设计与研究
电牵引采煤机智能控制系统设计与研究摘要：电牵引采煤机作为煤矿井下开采作业的核心设备之一，在综采生产中主要承担切割煤层和装煤的任务。
电牵引采煤机内部主要由电气、机械及液压系统组成，其中电气控制系统作为采煤机正常运行的控制枢纽，其系统性能及可靠性是采煤机安全稳定运行的重要保障。
目前采煤机对于自动截割、自适应牵引、组建物联网数据库等智能化功能的需求日益增长，对相应电控系统的数据处理能力及通讯速度等性能的要求也不断提高，因此开发运算能力强、灵活性及可靠性高的智能采煤机电控系统是十分必要的。
关键词：电牵引采煤机；智能控制系统；硬件；软件引言煤炭综采工作面的作业环境极为恶劣，“少人化”及“无人化”现已成为影响煤矿安全、高效生产的关键。
采煤机作为煤炭掘进的重要设备，其自动化水平的高低关乎煤炭企业的煤炭产量和效率，必须引起高度重视。
智能控制技术的发展，使得远程监控系统的应用较为广泛，并且在应用领域已经取得了很好的应用效果，得到了各界的认可。
智能监控系统的主要功能是实时监测某设备的运行状态，实现设备的远程控制功能。
因此，针对某煤炭企业采煤机对于智能控制系统的需求，开展采煤机智能监控系统设计与应用研究工作具有重要的意义。
1采煤机结构按照驱动模式，采煤机分为液压型驱动采煤机和电驱型采煤机两种，目前煤矿井下综采工作面较常用的为电驱型采煤机。
电驱型采煤机由行走子系统、调高子系统、截割子系统、牵引子系统及其他辅助机构构成。
行走子系统控制采煤机在水平方向沿刮板输送机运行，由行走箱体、驱动轮及导向滑靴等组成，共同协调完成采煤机的行走功能；调高子系统控制采煤机在煤壁垂直方向调节前/后滚筒的高度，对煤壁进行截割，由电气控制单元、液压控制单元、电磁阀、滚筒等组成，共同协调完成采煤机的调高功能；截割子系统控制采煤机对煤壁的截割，由左右截割电机、左右截割滚筒、左右摇臂及截割齿等组成，截割电机通过减速器将负载转矩传送至截割滚筒，带动截割齿作旋转运动，进而将煤块采出。
煤矿机电设备工作状态智能监控系统研究
煤矿机电设备工作状态智能监控系统研究摘要：煤矿机电设备是一种重要的采煤机械，在我国重工业中占有重要地位，保证了煤矿机电设备的正常运行，要求设计状态监测系统，以准确核算温度、速度、设备精度等指标。
然而，煤矿挖掘地下通常存在信号弱、干扰严重、数据信息难以准确传输等问题，煤矿智能机电设备状况无法准确及时地传输到地面。
本文主要分析了煤矿机电设备运行状态智能监控系统的研究。
关键词：机电设备；运行状态；智能监控；冗余控制引言地下采矿地表有许多机电设备，空间拥挤。
同时，由于高温、表面粉尘和气体浓度高，容易造成生产过程中的安全事故。
为了提高地下开采的安全能力，一些煤矿通过使用智能监控设备，提高矿山设备的性能，减少了开采现场的工作人员，从而在一定程度上改善了矿井井底的安全能力。
目前，煤矿井下井底大多已完成自动化和数字化改造，一些矿井已进入智能开采阶段。
只有在矿井巷道中放置控制装置，才能完成矿井地表综采设备的运行控制。
1、智能监控系统结构组成机电设备运行状态智能监控系统结构包括控制层、设备层和控制层三个层次。
在该智能监控系统中，场控层与企业控层之间的关系由现有工业以太网实现。
工业以太网具有数据传输效率高、速度快的优点，可以满足煤矿现场监控的需要。
这是目前煤矿最常用的数据传输模式。
现场控制层使用Industrial以太网监控设备，如风扇PLC和排水泵PLC，所有PLC都使用DP通信模式。
由于煤矿条件恶劣，需要监控系统。
因此，基于冗余原理，本技术文件配有双PLC控制系统，以提高系统的可靠性。
因为经常使用通信网络，所以使用了高可靠性的总线系统结构。
主PLC可以控制机电设备，如地下液压支架、碎纸机、切煤机、刮板输送机等。
栋井下远程视频监控采用工业以太网通信。
主PLC可以接收各种安全传感器的监控数据，以掌握各种机电设备的运行情况。
接收到的传感器监控数据由工业以太网传输到控制层，而监控数据如活视频和语音也由工业以太网传输到控制层，从而实现传感器监控数据、语音和视频监控信息的有效集成。
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第15卷 第3期山 西 矿 业 学 院 学 报V o l.15 No.3 1997年9月SHA N XI M IN IN G IN ST I T U T E LEA RN ED JO U RN A L Sep.1997采煤机运行状态实时监控系统的研究邵庆龙 王荣生(机械电子工程系) (汾西矿务局水峪矿) 摘 要 论述了采煤机运行状态实时监控系统,着重阐述了监控系统所完成的功能、系统软硬件的设计及提高系统软件抗干扰的措施。
关键词 采煤机;监控系统中图分类号 TD676・・0 引 言采煤机是煤矿井下的重要设备之一,它的运行状况正常与否直接影响着整个煤矿的经济效益。
因此要求采煤机必须具有很高的可靠性和较长的使用寿命。
可靠性的提高除不断改进产品本身的制造质量外,更主要的就是对采煤机的运行状态进行实时监控、实时显示并及时对故障进行诊断和预报,根据运行情况对采煤机进行实时调节,使采煤机经常处于最佳运行状态。
这样就可大大提高采煤机的可靠性和开机率,并降低操作人员的劳动强度。
采煤机监控系统和故障诊断系统的研究一直是近年来人们关注的课题。
目前在国外已有比较完善的计算机监控系统应用于采煤机,但引进国外的采煤机监控系统又有一个致命的弱点,就是人机界面为英文模式,这给操作者带来诸多不便。
在国内,采煤机监控系统的使用,正处于研究阶段,本文正是对采煤机机载计算机实时监控系统进行了探讨。
1 采煤机监控系统的功能该监控系统可实现以下功能:a.对采煤机在工作面的位置、运动方向、牵引速度、供电电压、负载电流、姿态、冷却水的压力、流量、主液压系统及辅助液压系统的压力、流量、油的温度、各齿轮箱的油位和油温、电机轴承等重要轴承的温度等参数进行监测;b.对以上所监测参数实现极限值和实测值的中文巡回显示;c.实现简单的故障诊断及故障的声光报警;d.实现采煤机的恒功率控制;e.实现在开机或运行中对运行参数的极限值进行设置。
本文第一作者:邵庆龙,男,1965年生,山西矿业学院机械电子工程系讲师,030024 文稿收到日期:1996-05-222 采煤机运行状态实时监控系统的硬件设计该系统的硬件由传感器部分、变换电路部分、恒功率控制部分和计算机部分(包括主机、显示器、键盘、A /D 、I/O 输入输出接口)组成。
系统硬件结构框图如图1.图1 采煤机监控系统框图2.1 过程通道设计监控系统所用传感器根据采集参数的要求和井下环境条件,选取性能可靠、稳定性好的防爆传感器。
如FYC -A 50防爆压力传感器,LWGY 型防爆涡流流量传感器等。
变换电路主要完成部分传感器信号与计算机A/D 用标准信号的转换。
开关量的输入经过交直流固态继电器送入计算机。
2.2 工控机的选择该系统的主要部分是计算机系统,根据井下环境,监测系统所完成的功能及系统的扩展性、可靠性、寿命、成本、维修等诸方面综合因素,对几种可用机型(STD 工业控制机,工业用PC 机,单片机,可编程序控制器)相互比较,最终选用了ST D 5000系列的ST D 总线工业控制机作为主控机。
该机采用了小板模块化结构,体积小,I/O 接口丰富,实时性好,对于井下恶劣环境可靠性高、抗干扰能力强。
同时该控制机在对电网、空间和输入输出通道都相应采取了非常有效的抗干扰措施。
另外,该控制机维修更换方便,易于功能扩展,易于更新换代。
它的方便之处还在于测控参数的增多无需对整个系统更换,只需增加I /O 接口模板即可。
这样就可大大缩短新系统的开发和调试周期,这些特点特别适合于工作面自动化的要求。
该机的模块化结构如图1所示。
224山西矿业学院学报 第15卷2.3 人机界面设计该系统的显示采用了性能可靠的图形点阵式液晶显示模块。
现阶段常采用的显示部件有LED,LCD 数码管显示,LED,LCD 点阵显示和CRT 显示。
由于数码管显示信息量少,对于如此复杂的监控系统无法胜任。
CRT 虽然可以满足显示信息要求,但它的致命弱点就是工作电压过高,目前还很难实现井下防爆。
点阵LED 模块要显示汉字、图形体积过大,在井下使用很不方便。
那么比较理想的显示设备只好采用图形点阵液晶显示。
它能够很方便地显示汉字、图形字符等。
这就可解决监控系统全中文显示的友好人机界面,给采煤机的操作带来很大方便。
另外,图形点阵液晶显示模块还具有体积小、重量轻、功耗低、防尘、防震、可靠性高、易于防爆等优点。
该系统使用的液晶模块为日本生产,型号为DM F5005N,点阵数为64(行)×240(列),它的结构原理见[1]。
它有两种工作模式,字符模式和图形字符混合模式,该监控系统采用了后一种模式。
每屏可显示汉字4(行)×16(列)。
STD 工控机与图形点阵液晶显示模块的硬件接口,两者在时序上的兼容性、图形和汉字的显示,汉字字库的建立等一系列问题见文献[1]。
监控系统的键盘采用16键的触模式键盘,以提高按键可靠性。
整个系统硬件按井下防爆规程进行了防爆设计,工控机、变换电路等放置于一个防爆外壳内,显示器、键盘放置于另一个防爆外壳内。
具体防爆壳的安装位置视采煤机而定。
3 采煤机运行状态实时监控系统的软件研制3.1 实时监控系统软件设计方案制定实时监控系统为了保证实时性需支持多任务操作。
实时操作系统提供两种作业:一个是前台或实时作业,另一个是后台或非实时作业。
该监控系统软件采用了前后台作业结构。
前图2 后台作业任务调度框图台作业包括以下任务或模块:定时采样及数据处理、键盘识别、故障显示与报警、恒功率控制。
后台作业包括:系统自检、系统初始化、运行参数显示。
由于该系统采用单CPU处理机,多任务处理在宏观上看是并发的,但在微观上是顺序执行的,这样各任务的调度就有顺序之分。
在该系统中前台任务调度采用了优先级调度策略,优先级从高到低为:定时采样、故障显示与报警、恒功率控制、键盘中断。
后台作业采用顺序调度策略,次序为:系统自检、系统初始化、运行参数显示。
在系统正常运行后,后台作业实际上就调度一个显示模块。
225第3期 邵庆龙等:采煤机运行状态实时监控系统的研究图3 定时采样、数据处理、恒功率控制中断子程序框图3.2 前后台作业任务调度后台作业任务调度框图如图2.其中系统自检主要完成对系统硬件如RAM ,ROM ,CPU 和其它I /O 模板自检,判断它们是否正常。
系统初始化主要完成键盘中断向量和定时中断向量的设置。
对可编程芯片如8259A,8255,8253等初始化。
对图形点阵液晶显示模块初始化。
故障显示与报警主要完成系统自检和系统运行过程中故障信息的显示和声光报警。
前台作业各任务模块(定时采样及数据处理,恒功率控制,系统运行中故障报警)的程序框图如图3.为了程序的连贯和紧凑,3个模块都放置于定时中断服务程序中。
由图3可以清楚地看到各模块所完成的功能。
3.3 采煤机恒功率控制的计算机实现采煤机恒功率控制仍采用传统的继电型控制算法。
它是行之有效的方法,它的算法简单、软件实现容易、实时性好。
继电型功率控制算法是根据负载的功率信号,判断其是否超出规定功率范围,超出则进行控制,以实现采煤机的恒功率运行。
继电型控制的数学表达式:u (k )=K a , N 1(K )>N max0, N min ≤N 1(K )≤N maxK b , N 1(K )<N min式中: K a ——功率超载时的控制输出量; K b ——功率欠载时的控制输出量; N 1(K )——K 时刻的功率值; N max ——恒功率工作范围的上限值,N max =(1+8%)N 额; N 额——采煤机的电机额定功率值; N min ——恒功率工作范围的下限值,N min =(1-8%)N 额.由上式可知,其输出的控制量 u (k )是双向不等增益的(如图4),即K a ≠K b ,由实验可知,负载欠载时的升速过程应比超载降速过程慢一倍,即K a =2K b .在实际的控制操作中并不是按K a =2K b 关系直接控制的,而是计算机输出开关量,来控制防爆电磁阀换向。
速度的快慢由回路中的节流阀或缸径不同等方式来调节。
在该系统中由于226山西矿业学院学报 第15卷图4 继电型控制原理负载功率不易检测,采用检测电机电流信号,计算出输入功率,再算出负载功率,就可按以上算法实现控制。
另外,当电网电压过高或过低时直接输出报警信号,不再进行恒功率控制,以防止电机损坏。
键盘识别模块也采用中断服务程序,它主要完成在系统初始化时和在系统运行过程中对参数极限值进行设置,并完成一些功能的转换。
4 提高监控软件的抗干扰措施由于井下环境恶劣,除了在硬件部分充分考虑抗干扰措施外,在软件上也需采取必要措施,提高系统的抗干扰性能。
在该监控系统软件中采取了以下措施,并收到了良好的效果。
a .开关量信号输入输出中软件的抗干扰措施。
输入开关量的采集采用多次重复采集,连续两次或两次以上采集的结果完全一致为有效。
对于开关量输出抗干扰措施就是重复输出同一个数据,并且使其重复周期尽可能短。
b .模拟量输入信号的采集采用了数字滤波来消除干扰信号。
该系统采用了滑动平均滤波和防脉冲干扰平均滤波两种数字滤波方式。
c .CPU 的抗干扰措施采取在不占用的EPROM 空间内广布陷井,在程序各处插入空操作码,采用重要的指令冗余、功能设定冗余。
d .采用了程序运行监视系统(watchdog )硬件电路。
e .容错设计。
前4种措施都是用来排除外部因素对系统的影响,使系统正常工作,容错设计则是用以提高系统内部的自身素质。
如对系统硬件故障的自诊断,采用双主控机系统,这些都是提高系统自身的抗干扰能力。
本系统采用了对系统硬件故障的自诊断技术。
以上的抗干扰措施只有通过有机地结合才能极大地提高监控系统的抗干扰能力。
作者经过在该系统和其它监控系统的实践,的确获益非浅。
5 结束语采煤机运行状态实时监控系统经作者在实验室的开发、调试、长期的运行,系统可靠、稳定。
并在人为设置干扰信号情况下,系统仍能正常运行。
要实现该系统的产品化还需多方的支持和帮助。
参 考 文 献1 邵庆龙.采煤机在线监控系统中文显示界面的研究.山西矿业学院学报,1995,13(2):154～1602 魏庆福等.ST D 工业控制机的设计与应用.北京:科学出版社,1991.3 何为民.低功耗单片机系统设计.北京:航空航天大学出版社,1994.98～111(下转第233页)227第3期 邵庆龙等:采煤机运行状态实时监控系统的研究Coincidence coefficient of helicalgear transimissionWang Dongfeng(D ep t .of M achiner y and Electron Eng ineer ing )Shang Lihua(S hanx i Coal I ndustry S chool )AbstractThe paper analysed the varying of meshing length betw een tw o years w ith dif-ferent param eters ,der iv ed the relative form ula ,pointed out the vary ing regularity of g ear meshing leng th and solv ed the accuracy of calculation .T herefore ,it is ben-eficial to analy se and calculate the helical g ear meshing and be used in CAD fo r im-pro ving the accuracy of calculation.KEY WORDS helical gear ;coincidence coeff icient ;calculation(上接第227页)Study on the monitoring and controllingsystem of the shearer loader ′s on line runningShao Qinglong(D ep t .of M achinery and electr on E ngineering )Wang Rongsheng(Fenx i M ining A dministration )AbstractThe paper expounded the mo nitoring and contr olling system and its functio n o f the shearer loader ′s o n line running ,the sy stem ′s so ftw are and hardw are design ,and the measures of improving sy stem ′s resisting interference.KEY WORDS shearer loader ;monitoring and controlling system 233第3期 王东风等:斜齿圆柱齿轮传动的重合度系数。