綜采工作面虛擬控制與動(dòng)態(tài)修正系統(tǒng)研究.pdf

1、在現(xiàn)有綜采工作面實(shí)際情況下，由于遠(yuǎn)程控制中操作人員需要觀測(cè)的參數(shù)多，依靠視頻、設(shè)備狀態(tài)參數(shù)等實(shí)施人工干預(yù)決策難度大，使得現(xiàn)有遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)存在一定的安全隱患。本文利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、檢測(cè)與控制技術(shù)以及綜合機(jī)械化采煤工藝，在前期研究的基礎(chǔ)上，研究針對(duì)自動(dòng)化綜采工作面遠(yuǎn)程控制的虛擬控制和動(dòng)態(tài)修正技術(shù)。
　　根據(jù)對(duì)綜采工作面自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程的分析，論文完善了遠(yuǎn)程虛擬控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了虛擬控制所需工作面數(shù)據(jù)采集和傳輸，并結(jié)合預(yù)測(cè)得到的采高曲線和位

2、姿數(shù)據(jù)對(duì)虛擬樣機(jī)的位姿進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正，更加真實(shí)再現(xiàn)工作面設(shè)備之間的位置關(guān)系，為遠(yuǎn)程操作和碰撞檢測(cè)提供有力支撐。
　　首先分析綜采工作面三機(jī)的實(shí)際情況，使用獨(dú)特的建模流程，運(yùn)用Quest3D虛擬仿真軟件，搭建虛擬工作面，同時(shí)完成系統(tǒng)操作界面以及數(shù)據(jù)的傳輸存儲(chǔ)模塊。根據(jù)實(shí)際工作面中不同控制方式需求，在虛擬平臺(tái)中設(shè)計(jì)完成了手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、人機(jī)交互控制等三種不同的控制方式，并且通過(guò)虛擬平臺(tái)中串口模塊完成控制命令的下發(fā)至下位機(jī)控制器對(duì)工作

3、面設(shè)備進(jìn)行控制。
　　針對(duì)工作面復(fù)雜工況導(dǎo)致的實(shí)際位置偏差，通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊采集綜采面的工況數(shù)據(jù)傳輸至虛擬仿真平臺(tái)，在經(jīng)過(guò)分析處理之后使用這些數(shù)據(jù)對(duì)虛擬樣機(jī)在虛擬工作面中的位姿進(jìn)行動(dòng)態(tài)的修正。
　　最后搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明，系統(tǒng)運(yùn)行流暢，控制指令的下發(fā)與工況數(shù)據(jù)讀取準(zhǔn)確。該系統(tǒng)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)綜采工作面設(shè)備的虛擬控制，采工作面的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)方案提供了新的解決途徑，為實(shí)現(xiàn)綜采工作面智能開(kāi)采和少人或無(wú)人工作