采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)及位置監(jiān)測(cè)的研究.pdf

1、采煤機(jī)的運(yùn)行姿態(tài)以及工作面定位問(wèn)題是采煤機(jī)工況監(jiān)測(cè)的重要部分。對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行工況監(jiān)測(cè)，可以提取被測(cè)信號(hào)的變化趨勢(shì)，用于故障發(fā)生時(shí)的預(yù)知和維護(hù)。近年來(lái)，許多科研單位對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了不斷的研究，但是實(shí)際的推廣應(yīng)用不多，尤其是對(duì)采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)的監(jiān)測(cè)。因此，突破這個(gè)瓶頸的限制勢(shì)在必行。
　　 本文所作工作包括采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)和位置的監(jiān)測(cè)，其中主要是對(duì)采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)監(jiān)測(cè)的電路設(shè)計(jì)，電路包括信號(hào)的采集、處理和傳輸三部分，從總體上把握對(duì)方案的選型

2、和具體的硬件設(shè)計(jì)以及后期的軟件處理。對(duì)采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)的監(jiān)測(cè)首先是采用ADXL系列加速度傳感器獲取搖臂相對(duì)于工作面的擺角，以及機(jī)身二維角度即采煤機(jī)沿工作面方向和工作面推進(jìn)(走向)方向的角度。其次是對(duì)信號(hào)的處理包括：加速度傳感器輸出結(jié)果的濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的角度轉(zhuǎn)化；另外還采用溫度傳感器TMP05獲得采煤機(jī)工作的環(huán)境溫度，將此結(jié)果對(duì)加速度傳感器初次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行最小二乘溫度補(bǔ)償，找出傳感器測(cè)量結(jié)果的最佳模型，減小因溫漂引起

3、的誤差，這部分工作通過(guò)對(duì)加速度傳感器的靜態(tài)翻滾試驗(yàn)來(lái)輔助完成，這正是本文不同于以往的采煤機(jī)搖臂傾角檢測(cè)電路的創(chuàng)新所在。最后是對(duì)信號(hào)的傳輸設(shè)計(jì)，采用RS485總線(xiàn)方式，提高傳輸?shù)目垢蓴_能力，便于信號(hào)的顯示，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的交互。對(duì)采煤機(jī)的位置監(jiān)測(cè)首先是通過(guò)多圈絕對(duì)式編碼器獲取采煤機(jī)牽引部低速輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，然后再根據(jù)已知尺寸計(jì)算出采煤機(jī)在工作面的位置，同樣也是利用編碼器自帶的通訊接口進(jìn)行傳輸顯示。另外，還對(duì)采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測(cè)電路進(jìn)行后期的軟件