工作面刮板输送机直线度智能监测及控制研究
发布时间：2020-08-26 01:54
【摘要】：刮板输送机作为采煤工作面的主要机械之一,其状态对工作面的生产效率有着十分重要的影响,因此对刮板输送机的状态进行监测显得甚为必要。直线度便是刮板输送机状态监测的内容之一,传统的监测手段主要是通过采煤机或者液压支架等其他机械的状态来辅助推导出刮板输送机的直线度,而缺乏直接对刮板输送机直线度进行监测的手段,导致监测结果与实际情况存在着一定的误差。基于光纤光栅传感监测技术的曲率传感器则可以直接对刮板输送机的直线度进行监测,在一定程度上消除误差。本文基于光纤光栅曲率传感原理设计了用于监测刮板输送机直线度的光纤光栅曲率传感器,并按照软件开发步骤设计开发了刮板输送机直线度可视化系统来辅助监测,显示监测结果。本文首先分析了光纤光栅传感监测技术的原理,以及建立在此原理之上的光纤光栅曲率传感原理,基于此研发制作了用于监测刮板输送机直线度的曲率传感器,之后合理地将传感器布置在刮板输送机的电缆槽里并建立监测系统来实现监测。其次为了直观地显示直线度监测结果,借助编程技术并利用C#语言和MySQL数据库等工具开发了刮板输送机直线度可视化系统,先是对系统进行了简单的说明,然后对系统的显示需求、分析建议需求、数据查询需求进行了分析,编制了数据流程图,接下来将系统分为了数据通信模块、数据库交互模块、用户交互模块等分别进行设计,最终实现了将刮板输送机直线度的可视化。最后在监测智能化的基础上,针对刮板输送机及其直线度的智能化提出包含监测、执行、控制三环节的循环动态控制,进一步提出了实现智能化所需的信息化和自动化,并提出了刮板输送机的智能化。通过本文的探索,基本实现了对刮板输送机直线度进行直接的智能化监测,为刮板输送机的智能化控制提供了路径,将极大的促进工作面的生产效率。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD528.3
【图文】：
1 绪论现了直线度的可视化之后，其直基础上，将动态控制引入到工作面节的动态循环，进一步把其应用到决策，整体控制水平便可以达到一工作面的基本智能化控制。文的技术路线图：提出问题，明确研究目的
Straightness of Scraper Conveyor2.1 光纤光栅传感监测技术（Fiber Bragg Grating SensinMonitoring Technology）2.1.1 光纤通信技术光纤通信技术，即 Optical Fiber Communications，是当代通信的主流技术一，在通信网络发展中发挥着至关重要的作用。光纤通信以光纤作为关键材料，用于传输光信号。光纤是一个对称的圆柱体包含了多层介质结构，最外层是外套，起保护作用，核心部分从外到里依次是覆层、包层、纤芯。纤芯为掺杂了微量元素的二氧化硅，微量元素的作用主要为了提高二氧化硅的折射率。纤芯的外面一层是包层，包层与纤芯的折射率相要较为低一点，这样做可以保证光信号尽量集中在纤芯里传输，较少传输损失包层再往外面一层便是涂覆层，为特制的涂料，用以提高整体机械强度，使光在使用时避免外部的损害。涂覆层
图 2-2 光纤传输原理Figure 2-2 Principle of optical fiber transmission.2 光纤光栅应变传感原理光纤光栅传感技术把光纤 Bragg 光栅作为核心应用元件，主要用来解决及传输物理参量。目前对于光纤传感技术来讲，基础构成元件为光纤 B（FBG）[80]。光纤光栅的制作方法有很多种：可以利用经过激光多次曝光制作而成的，对其光敏性进行诱变，促使折射率发生变化，以形成可以使用的光纤光从改变光纤的受力状态这个角度出发，周期性地释放残余在结构内的应使相应结构发生改变，利用感应线性双折射效应使其折射率在轴向上发期变化，最后制作成光纤光栅。如图 2-3 所示便是用来制作光纤光栅的机理图。与光纤相比，光纤光栅在物理材料本质上并没有发生变化，发只是光纤结构，因此可以将光纤光栅看作是具有特殊结构的光纤段。当的栅距做到在尺寸上足够小，在光波通过光纤光栅时，包括栅距和栅面
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD528.3
【图文】：
1 绪论现了直线度的可视化之后，其直基础上，将动态控制引入到工作面节的动态循环，进一步把其应用到决策，整体控制水平便可以达到一工作面的基本智能化控制。文的技术路线图：提出问题，明确研究目的
Straightness of Scraper Conveyor2.1 光纤光栅传感监测技术（Fiber Bragg Grating SensinMonitoring Technology）2.1.1 光纤通信技术光纤通信技术，即 Optical Fiber Communications，是当代通信的主流技术一，在通信网络发展中发挥着至关重要的作用。光纤通信以光纤作为关键材料，用于传输光信号。光纤是一个对称的圆柱体包含了多层介质结构，最外层是外套，起保护作用，核心部分从外到里依次是覆层、包层、纤芯。纤芯为掺杂了微量元素的二氧化硅，微量元素的作用主要为了提高二氧化硅的折射率。纤芯的外面一层是包层，包层与纤芯的折射率相要较为低一点，这样做可以保证光信号尽量集中在纤芯里传输，较少传输损失包层再往外面一层便是涂覆层，为特制的涂料，用以提高整体机械强度，使光在使用时避免外部的损害。涂覆层
图 2-2 光纤传输原理Figure 2-2 Principle of optical fiber transmission.2 光纤光栅应变传感原理光纤光栅传感技术把光纤 Bragg 光栅作为核心应用元件，主要用来解决及传输物理参量。目前对于光纤传感技术来讲，基础构成元件为光纤 B（FBG）[80]。光纤光栅的制作方法有很多种：可以利用经过激光多次曝光制作而成的，对其光敏性进行诱变，促使折射率发生变化，以形成可以使用的光纤光从改变光纤的受力状态这个角度出发，周期性地释放残余在结构内的应使相应结构发生改变，利用感应线性双折射效应使其折射率在轴向上发期变化，最后制作成光纤光栅。如图 2-3 所示便是用来制作光纤光栅的机理图。与光纤相比，光纤光栅在物理材料本质上并没有发生变化，发只是光纤结构，因此可以将光纤光栅看作是具有特殊结构的光纤段。当的栅距做到在尺寸上足够小，在光波通过光纤光栅时，包括栅距和栅面
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 张智U
本文编号：2804507
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/2804507.html
