智能为王,掘胜千里——三一远程智能掘进机

近10年来,随着煤炭工业的高速发展,机械化、自动化程度大幅提升,实现“机械化换人、自动化减人”的智能开采已成为我国煤炭开采技术的发展方向。

三一重装从2015年开始对远程智能控制相关技术进行研究和方案设计,通过不懈的钻研,将掘进机与惯性导航系统有效的结合,实现截割轨迹远程控制、定位截割和可视化等技术,于2019年正式推出了远程智能掘进机,并在多处矿井进行实地应用。

三一远程智能掘进机

三一远程智能掘进机

掘进机远程智能控制技术,以机载惯性导航系统为平台,搭建掘进机模型及算法,该技术主要由可视化技术、掘进机姿态惯性自动测量系统和一键式自动截割等技术构成。

·惯性导航系统

掘进机采用高精度的三轴惯性导航系统,航向精度可控制在0.1°,姿态精度可达到0.02°,实时监测掘进机的俯仰、翻滚、航向的偏移,为控制掘进机截割头运动轨迹提供了良好的支撑。

·定位截割技术

通过掘进机的连杆坐标系、掘进机与巷道位置坐标和巷道模型断面,实现运动轨迹控制和截割路径自动规划,完成一个循环自动定位截割。

·截割轨迹在线监测技术

有效的突破井下因粉尘大而无法远距离操作的难题,建立“截割轨迹为主,视频为辅”的全新工作模式。高适应性,内置多种巷道模型,可适应不同煤矿巷道条件。定位误差小,精准获取截割头在巷道空间的位置坐标,误差≤5mm。成型误差小,通过边界降速及边界限位,巷道成型误差≤150mm。

掘进机远程智能控制技术由可视化技术、掘进机姿态惯性自动测量系统和一键式自动截割等技术构成

掘进机远程智能控制技术由可视化技术、掘进机姿态惯性自动测量系统和一键式自动截割等技术构成

·超视距控制

掘进机采用近距离无线WiFi传输和远距离光纤传输相结合的模式,视频信号延时≤5ms,控制动作信号延时≤400ms,通讯信号延时≤100ms,控制距离≥1000m。

·双目视觉技术

通过视频图像技术,捕获巷道内掘进机的激光坐标点。通过坐标点在两个摄像机上的成像差异,计算出坐标点的位置,从而实现掘进机自动定位。

·截割头自动伸缩技术

截割部在截割工作时,通过控制算法,使截割臂旋转的同时,截割头进行伸缩补偿,保证截割头截割的工作面是一个平面。

图

·电机预测性维护

对截割电机采用K-means聚类预测模式,通过获取截割电机的温度、电阻以及振动频率等运行数据,对其运行状态进行聚类预测。

·平台系统

采用惯性导航系统基于虚拟现实技术,实现掘进机与巷道空间位置的3D可视化呈现;系统界面包括一键启动、自动截割、实时数据显示、参数设置以及故障报警等功能,部署指令更加便捷高效。

图

目前,三一重装研发团队在现有的基础之上,不断去通过调直技术、自适应截割等控制算法的优化,来提升掘进机智能化控制的应用水平,打造智慧生产的新模式,从而实现工作面的少人化与无人化。

(本文来自:三一重装)

责任编辑:Yaodl

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三一重工股份有限公司

三一重工股份有限公司由三一集团投资创建于1994年,总部坐落于长沙经济技术开发区。自公司成立以来,三一重工每年以50%以上的速度增长。2008年,尽管受金融危机影响,三一重工仍然延续了以往的增长,全年实现营业收入137.45亿元,较上年增长50.3%。2009年公司实现销售收入164.96亿元,同比增长20.01%,利润总额26.29亿元,同比增长70.65%。2010年上半年,公司实现营业收入169.46亿元,同比增长98.43%;利润总额36.18亿元,较上年同期增长159.33%;净利润28.75亿元,同比增长162.39%。三一重工主要从事工程机械的研发、制造、销售,产品包括建筑机械、筑路机械、起重机械等26大类200多个品种,主导产品有混凝土输送泵、混凝土输送泵车、混凝土搅拌站、沥青搅拌站、压路机、摊铺机、平地机、履带起重机等。目前,三一混凝土输送机械、搅拌设备、履带起重机械、旋挖钻机已成为国内第一品牌,混凝土输送泵车、混凝土输送泵和全液压压路机市场占有率居国内首位,泵车产量居世界首位,是全球最大的长臂架、大排量泵车制造企业。2002年,三一重工在香港国际金融中心创下单泵垂直泵送混凝土406米的世界纪录。2007年12月,三一重工在上海环球金融中心以492米再次创造单泵垂直泵送的世界新高。三一重工还研制出世界第一台全液压平地机、世界第一台三级配混凝土输送泵、世界第一台无泡沥青砂浆车。2007年10月,由三一重工自主研制的66米臂架泵车问鼎吉尼斯世界纪录。2008年底,三一推出72米世界最长臂架泵车,实现了对混凝土泵送技术的又一次跨越。三一秉承“品质改变世界”经营理念,将销售收入的5%-7%用于研发。拥有国家级技术开发中心和博士后流动工作站,目前共申请专利2040项,拥有授权有效专利1000项。荣获国家科技进步二等奖,被认定为中国驰名商标、全国“免检产品”、中国名牌产品、中国工程机械行业标志性品牌。在国内,三一重工建有遍布全国的100多个营销、服务机构,拥有56个服务网点仓库、6条800绿色服务通道。其自营的机制、完善的网络、独特的理念,将星级服务和超值服务贯穿于产品的售前、售中、售后全过程。在全球,三一建有30个海外子公司,业务覆盖达150个国家,产品出口到110多个国家和地区。目前,三一已在印度、美国、德国、巴西相继投资建设工程机械研发制造基地。三一重工已通过国家ISO9000质量体系认证、ISO14001环境管理体系认证、OHSAS18001职业健康安全体系认证和德国TUV认证。三一重工于2003年7月3日上市;2005年6月10日,三一重工成为首家股权分置改革成功并实现全流通的企业,被载入中国资本市场史册。2003年10月3日 中共中央总书记、国家主席胡锦涛视察三一,亲切鼓励三一人:“你们已经取得了辉煌的过去,希望你们团结一心,有一个更加美好的未来!”此后,温家宝、贾庆林、曾庆红、黄菊、周永康等党和国家主要领导人相继视察三一。董事长梁稳根先生是三一集团的主要创始人,中共十七大代表,八、九、十届全国人大代表,全国劳动模范、全国优秀民营企业家,优秀中国特色社会主义事业建设者,“中国经济年度人物”、福布斯“中国上市公司最佳老板”、“蒙代尔•世界经理人成就奖”获得者。
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