方崇全 作品数:12 被引量:65 H指数:5 供职机构: 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 矿业工程 自动化与计算机技术 电气工程 机械工程 更多>>
基于激光扫描雷达的矿井机车障碍物检测方法研究 被引量:2 2018年 针对当前矿井机车防撞系统障碍物检测方法中存在的测距方法精度低、测距范围有限或者需要外加光源等问题,提出了一种基于激光扫描雷达的障碍物检测方法,该方法可实现机车270°范围内障碍物检测,检测范围广且无需外接光源。通过分析激光扫描雷达在巷道中的点云成像图的特征,提出了基于5点多边形的告警区域配置方法。利用射线法,实现了告警区域内的障碍物检测。使用C#实现了所提出的算法并编写了相关操作显示界面,在实验室环境中进行了障碍物检测实验。测试结果表明,所提出的方法能够有效、快速地识别障碍物并进行告警,障碍物检测时间小于1 s。 方崇全关键词:矿井机车 障碍物检测 射线法 通用型矿用分站 贺奎 鲁远祥 樊荣 方崇全 汤朝明 郭江涛煤矿带式输送机巡检机器人关键技术研究 被引量:24 2022年 针对带式输送机巡检机器人在煤矿井下的环境适应性、自主快速安全充电、基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别等关键技术问题,阐述了煤矿带式输送机巡检机器人系统总体设计;设计了一种模块化、两节车厢挂载式巡检机器人本体及吊挂单轨式、滚轮与链轮链条混合驱动的巡检机器人行走机构,可适应煤矿井下输送带运输复杂环境;提出了煤矿井下电—机—电能量转换充电方法,设计了基于鼓形齿的充电自动对接机构,可实现巡检机器人在煤矿井下自主快速安全充电,满足井下远距离巡检需求;提出了基于托辊运转的声压1/3倍频程谱及声品质尖锐度特征指标的托辊故障识别方法,针对井下多粉尘、浓雾气、低照度场景下视频质量差导致视频识别难的问题,提出了自适应图像增强算法框架,增强图像质量,在此基础上,基于目标轮廓先验知识,构建深度神经网络模型,实现煤矿井下人员、煤流、带面异物、带面损伤等特征不显著目标的视频智能识别,提高带式输送机巡检机器人智能化水平。对带式输送机巡检机器人样机及带式输送机异常工况音视频样本进行了验证测试,结果表明:巡检机器人最小转弯半径1 m,在负重220 kg、巡检速度0.4 m/s的情况下,可在角度为20°的坡道上平稳运行;在充电站端的电动机额定功率2.2 kW情况下,机器人本体端的发电机能稳定输出功率800 W;基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别方法具有应用可行性。煤矿带式输送机巡检机器人关键技术的突破,将加速带式输送机巡检机器人的推广应用,有力促进智能化矿井建设。 方崇全关键词:煤矿 带式输送机 巡检机器人 视频分析 快速峭度图在滚动轴承故障诊断中的应用 2015年 针对包络分析中带宽和中心频率依靠经验估计的缺陷,应用一种快速峭度图算法自动为包络谱分析提供最佳带宽和中心频率。快速峭度图算法借鉴了二进小波分解算法,先将原始信号经过FIR滤波器将信号进行分解,然后在各个频段上计算信号的谱峭度值,并根据快速峭度图的结果得到最佳中心频率和带宽,最后进行包络谱分析。实验证明该方法可以更有效地诊断滚动轴承故障。 李鑫 方崇全 徐敏关键词:包络谱 滚动轴承 监控分站冗余的煤矿供电监控系统 被引量:7 2021年 针对煤矿供电监控系统的监控分站故障时导致远程监控失效的问题,设计了一种监控分站冗余的煤矿供电监控系统,井下变电所2台监控分站互为热备,监控分站之间通过光纤通信维持心跳;设计了2台监控分站与高低压配电装置内的电力综合保护器之间RS485总线通信硬件互锁电路,设计了监控分站热备软件。现场应用表明:其中1台监控分站异常时,另外1台监控分站可在30 s内投入运行,有利于提高煤矿供电监控系统的可靠性。 方崇全关键词:煤矿供电 RS485总线 基于电池组模型和聚类算法的锂离子电池组SOC不一致估计 被引量:14 2020年 限于单体的功率和能量,电池组必须由成百上千的单体串并联而成,同时依赖于有效的电池管理技术,从而保证车辆行驶的动力性和经济性。然而制造误差和使用环境的不同导致电池单体存在不一致性,这使得准确估计所有单体电池荷电状态(State of charge,SOC)变得困难,从而导致电池发生过充和过放。因此,融合电池组模型和聚类算法,提出一种新的锂离子电池组SOC不一致估计方法,在保证精度的同时极大地降低计算复杂度。基于充电数据特征利用二分k-means算法将众多单体分为不同等级,减小需要考虑的对象;建立考虑参数不一致的电池组模型,用于估计单体SOC;从仿真数据和实车数据两方面验证估计结果的精度和计算复杂度,并与现有模型对比,结果表明所提方法单体SOC估计的误差在0.03以内,计算效率提高3~6倍。 向兆军 胡凤玲 罗明华 罗明华 胡晓松关键词:锂离子电池 聚类算法 SOC估计 煤矿用单片机脱机在线编程器 本实用新型公开了一种煤矿用单片机脱机在线编程器,其特征在于:由主存储器,上位机接口电路、下位机接口电路、控制电路和电源电路组成,其中电源电路为各单元电路供电,所述主存储器设置有第一输入/输出端组与所述上位机接口电路连接,... 王蒙 方崇全 鲁远祥 汤朝明 郭江涛文献传递 基于无源RFID技术的输送带撕裂检测系统设计及应用 被引量:8 2019年 带式输送机在连续物料运输中扮演重要角色。输送带撕裂不仅影响正常生产,而且会造成经济损失或者人员伤亡。为解决现有输送带撕裂检测方法在可靠性、灵敏性和准确性三方面的问题,设计了一种基于无源RFID技术的输送带撕裂检测系统。系统在输送带中以一定的间距嵌入无源RFID电磁感应线圈,输送带撕裂时破坏线圈,撕裂检测仪主机不能通过耦合探头耦合感应到电磁感应线圈信息,从而发出撕裂警报并输出停机信号。在神东柳塔煤矿的工业性应用表明系统具有准确性高、不受环境影响、无需标定起始位置等特点,为检测带式输送机撕裂、减少安全事故提供了新的解决方案。 方崇全关键词:带式输送机 无源RFID 矿用本质安全型线阵列X射线接收箱设计 被引量:2 2021年 针对矿用隔爆型线阵列X射线接收箱不适应高带速输送带无损探伤,且对于宽带面输送带无损探伤时存在隔爆外壳加工困难、质量大等问题,设计了一种以FPGA为核心的矿用本质安全型线阵列X射线接收箱。该X射线接收箱由信号探测板及信号处理板组成,信号处理板支持4条总线接入,每条总线最多级联6块信号探测板,每块信号探测板搭载4个X射线探测器,X射线探测器的像元间距为1.6 mm且具备16个探测通道,因此X射线接收箱检测宽度可达2.4 m。信号探测板用于采集经输送带衰减后的X射线信号并转换为线阵列X射线图像数据,信号处理板实现对信号探测板图像数据的同步高速采集和处理,同时采集输送带实时运行速度,并通过千兆以太网接口传输数据。测试结果表明,该X射线接收箱具有质量小、安装方便等特点,满足高带速、宽带面的煤矿钢丝绳芯输送带X射线无损探伤的需求。 方崇全关键词:钢丝绳芯输送带 无损探伤 本质安全 煤矿机器人井下自主快速安全充电方法研究 被引量:5 2021年 针对采用蓄电池供电的煤矿机器人在井下自主快速安全充电的需求,提出了煤矿井下电能与机械能相互转换的充电方法。设计了一种煤矿机器人井下自主快速安全充电系统,系统由机器人、行走轨道及导向机构、充电站组成。机器人沿行走轨道在导向机构的引导下自主驶向充电站,通过旋转编码器及激光测距仪保证机器人与充电站的精准可靠对接,通过阻燃抗静电的改性尼龙对接公头和母座保证充电对接安全;对接成功后,充电站的电动机带动机器人的发电机为机器人的蓄电池进行大功率快速充电。试验表明在电动机额定功率2.2 kW情况下,发电机稳定输出功率大于800 W,为煤矿机器人井下自主快速安全充电提供了一种新的方法。 方崇全关键词:煤矿机器人 旋转编码器 激光测距仪