工作面刮板输送机直线度智能监测及控制研究

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。

目录

声明

致谢

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2光纤光栅智能监测研究现状

1.2.1 国外光纤光栅监测发展现状

1.2.2 国内光纤光栅监测发展现状

1.2.3 光纤光栅曲率传感研究现状

1.3刮板输送机直线度智能监测与控制研究现状

1.3.1 直线度监测研究现状

1.3.2 刮板输送机智能监测与控制研究现状

1.4论文研究内容和技术路线

2 刮板输送机直线度智能监测基本理论

2.1光纤光栅传感监测技术

2.1.1 光纤通信技术

2.1.2 光纤光栅应变传感原理

2.1.3 光纤光栅曲率传感原理

2.1.4 光纤光栅传感监测系统

2.2.1 刮板输送机及其矿山应用简介

2.2.2 刮板输送机直线度说明

2.2.3 刮板输送机直线度的光纤光栅监测

2.3刮板输送机直线度可视化

2.3.1 二维曲线拟合重建

2.3.2 三维曲线拟合重建

2.3.3 刮板输送机直线度可视化途径

2.3.4 刮板输送机直线度可视化技术

2.4本章小结

3 刮板输送机直线度可视化系统分析

3.1刮板输送机直线度可视化系统说明

3.1.1 目标系统简介

3.1.2 系统技术路线

3.1.3 与现有系统的比较

3.2 刮板输送机直线度可视化系统的主要需求

3.2.1 显示需求

3.2.2 分析建议需求

3.2.3 数据查询需求

3.3刮板输送机直线度可视化系统数据流程

3.3.1 数据流程图

3.3.2 数据字典

3.4本章小结

4 刮板输送机直线度可视化系统设计与实现

4.1刮板输送机直线度可视化系统数据通信模块设计

4.2刮板输送机直线度可视化系统数据库设计

4.2.1 tb_sensorinfo监测点信息表

4.2.2 tb_sensordata监测数据存储表

4.2.3 tb_trim调整数据表

4.3 刮板输送机直线度可视化系统数据库交互模块设计

4.4 刮板输送机直线度可视化系统用户交互模块设计

4.4.1 显示设计

4.4.2 分析建议设计

4.4.3 数据查询设计

4.5刮板输送机直线度可视化系统实现

（1） 显示实现

（2） 分析建议实现

（3） 数据查询实现

4.6本章小结

5 刮板输送机直线度智能控制

5.1.1 工程管理中的动态控制

5.1.2 质量管理中的PDCA循环

5.1.3 控制三环节

5.1.4 循环动态控制的实现

5.2刮板输送机直线度动态控制

（1）直线度监测

（4）调直决策

（3）调直执行

5.3刮板输送机及其直线度的智能控制

5.4本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

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