煤矿井下辅助运输系统设计方法与智能调度研究

论文摘要

随着计算机技术、自动控制技术、网络技术在煤矿企业的广泛应用,我国煤矿采掘与监控自动化、信息化水平大幅提高,然而井下辅助运输系统发展相对缓慢,已成为制约煤矿现代化建设的薄弱环节。因此,对煤矿井下辅助运输系统展开研究,提高系统运行效率,解决现场存在的问题,具有十分重要的实际意义。本文对当前我国煤矿企业使用的各类辅助运输设备及应用情况进行了分析,总结了阻碍我国煤矿辅助运输系统发展的主要问题,针对存在的问题提出了有效解决途径。本文对当前煤矿辅助运输系统的设计方法进行了详细的分析研究。从煤矿生产的系统高度出发,总结了影响辅助运输系统的主要因素,并进行了详细分析,提出了当前我国煤矿井下辅助运输系统设计改造的原则。针对大屯矿区井下辅助运输系统的现状及存在问题进行了详细分析,提出了五种改造设计方案,并从经济性、技术性、安全可靠性等方面,对设计方案进行了分析比较,确定了适合于大屯矿区辅助运输系统改造的技术方案。本文对基于神经网络专家系统(ANNES)的结合方式、结构和实现方法进行了研究,在此基础上构建了煤矿井下辅助运输系统设计体系结构,并就基于神经网络的辅助运输系统性能分析经验专家库进行了研究,构建了性能分析专家库的神经网络模型,选择了学习算法,并对专家系统的工作流程进行了分析。针对煤矿井下无轨胶轮车运输系统当中存在的巷道内堵车问题,进行了分析研究,设计了一种适用于煤矿井下无轨胶轮车系统的巷道运输线路分析方法,并依据该方法对煤矿井下无轨胶轮车辅助运输系统建立了模型,对无轨胶轮车的运行规则进行了分析研究。并对巷道内无轨胶轮车的堵车问题进行了详细分析,找到了造成堵车问题的根本原因,设计了井下无轨胶轮车运输系统的自动控制算法。依据建立的无轨胶轮车运输系统模型,设计了煤矿井下无轨胶轮车智能调度系统,解决了无轨胶轮车运行过程中的堵车问题。本文对无轨胶轮车智能调度系统中的关键技术——无线传感定位技术的各种定位算法进行了对比分析,根据煤矿井下工作环境的特殊情况,结合无轨胶轮车运输系统的特点,提出了一种适用于煤矿井下的简化的定位算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 课题研究的现状
• 1.4 论文的主要研究内容
• 2 我国煤矿辅助运输系统现状及存在问题分析
• 2.1 煤矿辅助运输系统的任务及特点
• 2.2 煤矿辅助运输设备分类及使用情况
• 2.3 我国煤矿辅助运输系统存在问题分析
• 2.4 本章小结
• 3 煤矿辅助运输系统设计方法研究
• 3.1 辅助运输系统设计的要求和规定
• 3.2 辅助运输方式选择
• 3.3 煤矿辅助运输系统设计主要考虑因素
• 3.4 煤矿辅助运输系统改造原则
• 3.5 应用案例
• 3.6 本章小结
• 4 基于神经网络的煤矿辅助运输设计专家系统研究
• 4.1 基于神经网络的专家系统理论
• 4.2 煤矿井下辅助运输系统设计理论体系结构
• 4.3 基于神经网络的辅助运输系统性能分析经验库的研究
• 4.4 本章小结
• 5 煤矿井下无轨胶轮车智能调度系统研究
• 5.1 井下无轨胶轮车运输线路及系统结构分析
• 5.2 煤矿井下无轨胶轮车智能调度系统方案
• 5.3 基于时间响应的胶轮车调度系统研究
• 5.4 本章小结
• 6 煤矿井下无线定位技术的研究与应用
• 6.1 无线定位方法及井下精确定位技术研究
• 6.2 煤矿井下无轨胶轮车智能调度系统的方案设计
• 6.3 定位系统的硬件设计
• 6.4 定位系统的软件设计
• 6.5 本章小结
• 7 总结及展望
• 7.1 全文工作总结
• 7.2 未来的工作展望
• 致谢
• 攻读博士期间的主要成果
• 参考文献