采煤機截割振動信號采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、煤巖界面識別技術(shù)使采煤機在截割作業(yè)時具有自動追蹤煤巖界面的能力，即采煤機按照頂板和底板的變化規(guī)律或者按照人們設(shè)定的規(guī)律自動調(diào)節(jié)采煤機滾筒高度?？煽康淖R別系統(tǒng)有巨大的經(jīng)濟效益以及安全價值，能提高煤層回采率;減少矸石、硫等成分的含量，提高原煤質(zhì)量;減少設(shè)備磨損，延長機器壽命，提高設(shè)備可靠性;減少工作面工人數(shù)量，實現(xiàn)“無人跟機作業(yè)”的開采場景，實現(xiàn)煤礦區(qū)采煤工作面智能化開采。
　　大量學(xué)者對基于振動信號的煤巖界面自動識別技術(shù)進行研究，但

2、尚未有成熟的產(chǎn)品很好的滿足采煤工作面的實際需求。由于實驗條件以及現(xiàn)實情況的限制，導(dǎo)致很多方法都停留在實驗室以及理論層面，未能把理論與實踐很好的結(jié)合在一起。鑒于此本文依托煤機企業(yè)與煤礦企業(yè)的優(yōu)勢，研制了新型采煤機搖臂截割振動信號采集與識別裝置，與采煤機電控系統(tǒng)通訊，采集采煤機不同負載時振動信號并關(guān)聯(lián)存儲采煤機實時工況信息。
　　本文敘述了采煤機的工作原理、分析了采煤機滾筒破煤原理，利用采煤機截割振動信號采集與識別裝置采集采煤機截割作

3、業(yè)時，搖臂振動信號并進行分析與處理，得出:采煤機截割負載類型變化時，Y軸方向振動信號最為敏感;通過歸一化處理后，振動信號時域特征值有短時能量、時域峭度指標(biāo)及短時過零率;振動信號頻域特征值有信號倒頻譜距離Dcep，及第一Mel尺度濾波器的Mel尺度倒譜系數(shù)MFCC。
　　論文完成的主要工作和結(jié)論:
　　(1)詳細地論述了基于振動信號的煤巖界面識別技術(shù)研究現(xiàn)狀，指出實現(xiàn)智能化開采、工作面無人化的煤礦生產(chǎn)要求亟需綜采設(shè)備采煤機煤巖

4、界面自動識別技術(shù)，提出了基于采煤機截割特性分析的研究內(nèi)容、方案及技術(shù)路線。
　　(2)在研究采煤機振動信號產(chǎn)生機理與傳播特性的基礎(chǔ)上，研制了新型采煤機振動信號采集與識別裝置，采集裝置安裝處采煤機三軸振動信號，在MG900/2400-WD采煤機上測試，采集并記錄了大量高精度數(shù)據(jù)。
　　(3)利用采煤機截割振動信號采集與識別裝置獲取的采煤機狀態(tài)信息，利用數(shù)字信號處理技術(shù)，對振動信號進行時域、頻域波形分析，振動特性與割煤、割巖工況