电液控液压支架远程监控系统研究

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综采工作面“自动化”和“少人化”对于提高煤矿开采安全性具有重要意义,实现煤矿综采工作面自动化的关键就是对综采机电设备进行可靠的远程监测、控制及故障诊断,进而实现“少人化”综采工作面。电液控液压支架作为煤矿综采工作面三机设备之一,是现代煤矿安全生产的重要支护设备,对电液控液压支架实现远程监控是实现煤矿综采自动化的关键。本文所研究的电液控液压支架远程监控系统是综采工作面三机协同远程监控系统的重要子系统之一,主要研究内容包括:(1)根据电液控液压支架远程监控系统的功能要求,分析了系统的体系架构,完成了远程监控中心硬件平台的搭建。研究了综采工作面支架通信算法和协议,实现了支架之间信息的实时传输。研发了电液控液压支架远程监控系统,实现了电液控液压支架状态信息、动作信息和故障报警信息的实时远程获取和显示以及电液控液压支架各项数据的采集和归档查询。(2)针对电液控液压支架定时推溜时推溜不齐的问题,设计了支架推溜模糊控制器。将主管路乳化液压力反馈值与设定值的偏差及偏差变化率作为输入,将推溜时间作为输出,实现了基于支架工的操作经验和专家知识的支架推溜时间模糊智能控制。提出了支架推溜模糊控制算法,将模糊查询表输入到支架控制器中,跟机自动化过程中自动查询模糊控制表中对应的控制输出,可以解决支架推溜时间的实时修正问题。(3)对电液控液压支架推溜模糊控制器进行了建模,基于Simulink对电液控液压支架推溜模糊控制系统进行了仿真测试,结果表明所设计的电液控液压支架推溜模糊控制系统具有超调量小、响应时间短和误差小等优点,能够根据乳化液压力变化自适应的调节每台支架的推溜时间。(4)针对上位机轮询CAN总线时存在的通讯延时问题,设计了新的通讯算法和协议,并进行了工业性实验,测试了电液控系统向监控主机发送传感器数据和故障信息的实时性和准确性。该系统已于2013年3月在中国平煤神马集团六矿22210综采工作面投入使用。应用结果表明,该系统达到了预期的功能需求。该系统的研发能够提高电液控液压支架的自动化控制水平,具有良好的社会效益和经济效益。
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