掘进机控制系统及相关技术

文/吴培军

我国煤炭产业生产建设中，依照悬臂掘进机调整技术发展标准，分析综合化机械挖掘模式，提升掘进效率。依照矿井安全生产模式，逐步降低工人的劳动强度，加强我国掘进机的长期稳定发展效果，实现掘进机综合技术水平的提升。依照远程监控、无线遥控、视频监控等，实现有效的推陈出新，调整掘进机的整体工作状况，从多角度条件分析远程监控、无线监控、视频监控中，线上线下的标准，结合环网、地面的整体网络接入点标准，加强掘进机综合运行参数的分析，获取有效的数据参数信息监测效果，对相关参数、信息进行显示，提升远程故障诊断和报警等各类功能的研究。

1 掘进机控制存在的各类问题

掘进机始终是以自身定位和自动定向为标准，在实际的参考坐标分析过程中，受激光指向，分析煤壁的光点情况，判断掘进机无法与其建立的关系问题。掘进机操作过程中可能自动化水平较低，掘进机手动操作中，需要根据具体的定位、定向，分析断面的实际挖掘情况，判断具体割接的形状和质量标准。

掘进机的操作自动化模式较低，掘进机手段操作定位可能不准确，接割处理中采用手动模式，摆动速度低，会影响整体割接效率，处理不合理，会造成割接损坏，最终导致割接失败。掘进机在实际的控制自动化操作过程中，需要采用智能化控制标准，如果控制水平较低，就无法实现远程化的遥感操作作业分析，无法实现综合作业的高质量操作，产生严重的安全隐患问题。掘进工作的环境差、工作量多，劳动强度较大，工作效率水平较低，可能产生较多的安全隐患问题。

按照我国矿产业机械作业标准，需要结合国家重点课题，分析掘进机远程化控制的操作技术标准和检测系统模式。分析掘进机远程监测与控制的关键要素，分析重点核心的思路和内容，加强对掘进装备的可视化监控技术分析，加强自主研发的远程掘进技术监控系统分析，从中获取必要的掘进装备，满足煤矿井下掘进作业、煤矿安全生产规划的整体技术要求。

2 掘进机关键技术要素分析

依照三位一体化的遥控测试标准，分析可视化遥控、地面远程化监测过程，从自动化割接、自适应控制、定位掘进、可视化远程操作等模式下进行分析，调整视频监控下的诊断测试标准，获取有效的技术和检测系统应用。

2.1 计算机机载位移传感器自动截断控制系统

按照可编程计算机控制标准，分析实际有效控制的面板，组成高性能的机载计算机控制系统。依照高槽废油缸，内置位移传感器，组成掘进机割头，控制位置高度和精准度，实施自动化系统分析。按照悬臂式的掘进机组断面，调整自动化载割条件下的自动编程软件分析控制内容。通过检测与控制确定升降转动下的伸缩比例量，实施精确控制割头空间的位移操作，实现断面形状的自动化截割操作，使掘进机自动界面出现整断面层，割接断面的最大误差控制在50mm内。断面自动截割过程中，需要调整截割面的实际功能，确定符合功能基础的智能化检测分析功能。依照自动化人工修剪断面的边界分析，判断最大断面的质量。依照系统的使用，逐步消除掘进机的手动操作，提高掘进机的效率，减少人工的劳动力强度。

2.2 多参数截割下的自适应制度系统分析

按照油缸位移传感器、电流变电输送系统，按照掘进机截割的自适应控制系统，调整软件的控制过程。以掘进电气控制设备的电流操作为保护模式依据，通过检测截割臂，驱动油缸伸缩长度，控制伸缩变化比率关系，确定截割的电流值，调整电流变化的各类参数。通过自动截割过程分析，对不同的工况进行逻辑识别分析，以自适应控制截割摆速和方向。根据系统的实际操作，基于PID技术调整摆动速度的自适应控制端，尽可能的预防闷车功能的发生，调整车载体的减震防摆动功能效果，控制载割电流小于1.2倍的额定电流标准。PID控制反应中，反应时间应当小于0.4s，具有一定的抗干扰能力。按照具体的液压功率，调整载割功率匹配下的无级调速，参照具体的判断和闷车情况，对硬质点进行处理。

2.3 掘进机机身参数自适应检测系统分析

按照掘进机机身的参数检测标准，分析具体的原理和方法，调整水平偏角、水平偏距、俯仰角、车前距、横滚角等几个关键自动检测显示标准。根据矿用隔爆形式的激光发射仪，调整双轴向传感的测量，确定矿用的激光测距仪。根据测量水平偏差角度，调整传感器测量的仰角、横滚角位置。按照水平偏角的有效测定距离分析，确定测量参数。按照工控版面标准分析掘进机在煤矿实际位姿的偏差范围。通过自动定向的掘进机控制系统，确定相对测量的误差积累问题，技术指标，为自动定向掘进奠定必要的基础。

2.4 基于多参数反馈的控制定掘进系统分析

依照系统的前铲板，加装矿用传感器。按照支撑油缸中加装的内置传感器，控制铲板、支撑动作油路的安装过程，确定压力传感器的处理效果。通过掘进机的姿态位置控制，消除控制系统中的压力，调整误差，消除控制系统实时控制铲板、支撑的伸缩缝比例关系。在截割过程中，按照软件控制的截割标准，采用水平偏距处理，通过调整误差补偿，确定正确的边界面，处理两个边界之间的误差，调整掘进定向激光指向大小，调整最大的误差标准。在工控机面板的具体测量分析中，按照各类误差大小，分析提高掌控稳定性的实施办法，判断消除机身偏角、偏距离的具体模式，调整测量的偏差，保证高精度的定向掘进效果。

2.5 嵌入式掘进机井下可视远程监控系统的遥控分析

按照机载控制系统、工业监控计算机、CAN总线通讯组成。按照准确的监控软件测试控制系统，调整机组信号的开启和关闭过程，判断自动刷帮、截止停断的操作。按照系统整体进行实施各种状态信息分析，分析油温、截割电压、电瓶、姿态、截割头的位置。通过信息综合化的评估分析，调整掘进机的状态与健康水平，进而保证掘进机的整体安全运行效果。

掘进机按照遥控手柄发射的高频信号模式，按照掘进机遥控接收模式，通过与光纤转换模块，传入到机载计算的控制系统内，实现掘进机的远程化控制，实现掘进机各类状态信息、油温、截割电压电流、截割头位置的调整。通过综合信息的掘进机工作状态分析，确定掘进机的安全有效运行。

掘进机在遥控发射高频信号分析中，按照遥控接收模式，调整光纤装换模块的传入效果，调整以实现掘进机远程遥控功能分析，提升系统实际的远距离光纤控制操作。根据距离掘进机的远程监控模式，对系统进行全过程的系统遥感测试，分析消除各类安全人身安全隐患问题，解决各类突发的掘进难题。

2.6 摄像头视频监控测试系统

按照系统视频的监控测试过程，准确的分析无线矿下隔离爆下的网络摄像仪标准水平。依照最低的照明角度，从实际的无线可视传输距离上进行分析，判断该系统可以实现的多角度实时传输效果。根据掘进机本地工作的图像进行远程化控制点分析，判断摄像头下抗震整体性能标准，调整时间长短，确定视频信号的可控范围和认可控制标准。

2.7 远程可视监控诊断系统分析

按照系统机载的计算控制系统过程，依照扫描转化过程进行以太网模块的分析，调整环网下的组装标准，检测系统的终端管控组成形式，依照掘进机各方面检测数据，通过机组计算机的系统控制采样，分析转变模块进入矿井组网的情况。按照系统地面的整体实时监控分析过程，判断掘进机运行状态的各类参数，对运程故障进行诊断，分析报警功能，历史数据保存情况。按照具体显示、打印功能、系统面参数等进行视频图像分析，确定观测记录的模式，保证掘进机的安全有效运行。

3 结语

综上所述，掘进机控制系统分析过程中，依照具体的掘进机组，判断具体的挖掘参数和分析标准，对掘进机组的控制模式和平衡过程进行模型分析，判断相关平衡模式下的模拟系统操作，从实际情况出发，研究符合掘进机组的控制系统研究方案，获取有效的掘进控制新思路，完善操作标准，提高操作模式的应用，获取有效的掘进机组应用系统操作办法。