无反复支撑超前支护智能控制系统_中国煤炭行业知识服务平台

无反复支撑超前支护智能控制系统

作者

韩哲徐元强张德生赵全文杜明李慧周杰张帅刘杰高健勋温存宝周翔赵凯
单位

中煤科工开采研究院有限公司华能庆阳煤电有限责任公司扎赉诺尔煤业有限责任公司华亭煤业集团有限责任公司华能煤炭技术研究有限公司华能云南滇东能源有限责任公司华能煤业有限公司陕西矿业分公司华能煤业有限公司
摘要

针对无反复支撑超前支护装备在空间小、震动大、电磁干扰严重的环境下传感技术水平低、运动控制不精准、作业流程复杂的问题，提出一种无反复支撑超前支护智能控制系统。无反复支撑超前支护工艺的被控需求：具备姿态、障碍物、位置等周边环境信息检测技术手段；具备自适应、自调整、自决策的控制方法；具备快速、平稳、精准的执行部件。根据上述需求，提出智能控制系统的3项关键技术：智能感知、逻辑控制、执行。基于无反复支撑超前支护智能控制系统的控制功能和任务流程，提出了系统总体架构；基于姿态、障碍物识别、压力及位置和速度信息的多传感融合技术手段，提出了多工况运动控制策略。研制了运输巷超前支护“转-运-支”一体样机，并进行地面测试，测试结果表明：无反复支撑超前支护智能控制系统可实现支架中心点及障碍物视觉识别、支架搬运小车自动行走及行程判断、支架自动偏移及旋转、支架自动抓取及升降功能；视觉识别传感器可实现支架架号编码识别、支架姿态、支护区域决策功能；实现了“行—抓—降—转—行—转—升—松—降”自动化作业流程，能够达到应用要求。
关键词

综采工作面超前支护无反复支撑智能控制多融合感知智能感知
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金面上项目（51974159）；国家自然科学基金重点项目（51834006）；山东省重点研发技术项目（2020CXGC011502）；中煤科工开采研究院有限公司“科技创新基金重点项目”（KJ-2021-KCZD-01）；天地科技开采设计事业部“科技创新基金项目”（KJ-2021-KCMS-05）；中国华能总部科技项目（HNKJ20-H48）；
文章目录

0 引言
1 无反复支撑超前支护技术
2 智能控制系统功能需求分析和关键技术
2.1 需求分析
2.2 关键技术
3 智能控制系统
3.1 系统架构
3.2 控制策略
4 地面测试
4.1 视觉摄像头研发
4.2 自动控制系统研发
5 结论
引用格式

韩哲,徐元强,张德生,赵全文,杜明,李慧,周杰,张帅,刘杰,高健勋,温存宝,周翔,赵凯.无反复支撑超前支护智能控制系统[J].工矿自动化,2023,49(04):141-146+152.DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.2022090004.