一、带式输送机运行中应解决的问题(论文文献综述)
薛博[1](2021)在《基于机器视觉的带式输送机测速方法研究》文中认为带式输送机是一种被广泛应用于煤炭、工业生产物流的物料运输设备。由于带式输送机是工业运输的重要设备之一,其实时运行状态能直观影响到整体工业运行效率。带式输送机运行速度是其运行状态的核心参数,在满足工业现场生产要求的前提下对带式输送机速度进行测量具有重要意义。现有工业运输环境下,对带式输送机速度测量方法一般采用传统接触式测速仪,该方法测量精度高且实时性好,但是由于接触式测速仪固有的物理属性,导致在测速过程中存在一些缺陷和不足。首先,测速仪器与带式输送机表面接触可能存在打滑问题。其次,由于接触面的长期接触工作,会出现测速轮工作损耗从而影响测量精度。最后,在带式输送机运输物料时,接触式测速仪器可能与物料发生碰撞从而影响生产运输安全。由于上述缺陷,为了克服传统接触式测速方法的局限性,本文在机器视觉研究理论基础之上,设计了一种基于机器视觉的非接触式带式输送机测速方法。该测速方法理论基础如下:带式输送机处于工作运行状态时,其背景图像可近似看作是静态图像,在此基础上对带式输送机下表面作视觉特征物标记。通过高清工业相机在单位时间内进行连续拍摄,可以得出视觉特征物的位移变化,带式输送机速度变化可以在一定程度上用视觉特征标志物运动速度信息描述。通过图像预处理得到滤波去噪带式输送机图像,将Meanshift算法核函数作用于YOLO检测目标框内,计算得出该检测物体特征值概率分布,并将该概率分布带入计算得出Meanshift向量,进行迭代搜索来实现视觉特征标志物的检测追踪。并通过相机标定方法计算得出转移矩阵,将视觉特征标志物像素位移变化映射至三维空间实际位移变化,从而得出带式输送机运行速度。在该方法中,使用光学相机系统对输送带的图像进行采集并使用视觉算法进行实时分析,从而获取带式输送机的运动位移信息计算运行速度。在上述理论研究的基础之上,进行了方法整体设计工作,包括机器视觉算法设计以及实验平台软件硬件设计,最终由实验验证理论设计方法。基于实验平台进行了多组实验,实验结果表明本文设计基于机器视觉带式输送机测速方法能克服传统接触式测速仪的缺陷,同时对比实验证明基于机器视觉带式输送机测速方法精度与实时性能满足工业生产要求,对于带式输送机运行状态检测创新有一定意义。
郑怀国[2](2021)在《露天煤矿复杂地质构造及多刚性工艺约束下综合工艺优化研究》文中研究表明随着国内露天煤矿含刚性综合工艺的应用,出现了复杂地质构造条件下刚性工艺与单斗-卡车工艺的综合工艺匹配、开拓运输系统优化等含刚性综合工艺优化问题。本论文基于露天采矿学原理、运筹学,主要以华能伊敏露天煤矿为工程案例,针对轮斗挖掘机连续工艺、自移式破碎机半连续工艺与单斗-卡车工艺匹配时受工艺模式及复杂地质构造影响时的工艺优化问题进行研究,主要研究工作如下:(1)单一刚性工艺的作业模式研究方面。分析了轮斗挖掘机主要作业模式,得出了最大作业高度与最大采宽计算方法,得出了伊敏露天煤矿轮斗挖掘机四种组合台阶作业方式;分析了排土机作业模式,得出了与轮斗挖掘机工作面带式输送机同步移设时的耦合关系;分析了自移式破碎机半连续工艺作业模式,得出了组合台阶作业时下分台阶高度确定方式及配套电铲的采掘带宽度。(2)复杂地质构造条件对生产作业影响研究方面。分析了推进方向平行或垂直于褶曲轴时褶皱对生产的影响,讨论了褶皱位置对生产作业影响;分析了推进方向平行或垂直于断层线时断层对生产的影响,讨论了稳定生产的生产规划调整方案,研究了局部断层对生产影响;研究了刚性工艺约束下渗水边坡治理方案。(3)复杂地质构造条件下综合工艺匹配及动态调整方面。研究了轮斗连续工艺与单斗-卡车工艺匹配模式;研究了煤层地质构造影响下的自移式破碎机半连续工艺与单斗-卡车工艺匹配;分析了刚性工艺约束下的动态转向轴扇形转向模式及动态调整方式,以伊敏露天煤矿为例研究了复杂地质构造条件下扇形转向期间综合工艺动态调整方式。(4)刚性工艺约束下综合工艺开拓运输系统优化研究方面。分析了带式输送机同水平布置与带式输送机跨水平布置对开拓运输系统的影响;研究了刚性工艺约束下采区扇形转向期间开拓运输系统合理布设方案,得出了采用桥涵解决卡车运输-带式输送机运输交叉问题时的最优桥涵数量与布设位置的计算模型;分析了坑内破碎系统与自移式破碎机系统组合及多坑内破碎站条件下的刚性工艺约束下破碎站移设步距。该论文有图129幅,表14个,参考文献113篇。
扈峰[3](2021)在《带式输送机安全运行校核及动态特性分析》文中研究说明带式输送机作为散料运输的主要装备,被广泛应用于多个领域。随着运速、长度、动量的不断增加,其安全问题越来越成为重中之重。由于带式输送机一般在完成设计选型后直接进行生产使用,后期的运行过程中经常会由于设计能力不足、安装问题、维护问题导致发生断轴、断带等一系列事故。本文采用理论分析、仿真研究与现场工程实验相结合的方式,以某矿主斜井上运带式输送机为研究对象,分别从输送机设计、关键部件静力学、动态特性等角度进行分析,形成一套相对完整的针对带式输送机安全的研究体系,对保障带式输送机安全运行具有十分重要的意义。本文主要内容包括:首先对带式输送机的设计过程进行了分析,并以此为基础对带式输送机进行设计选型的校核,校核参数包括输送量、带宽、驱动电机功率、输送带强度、张紧行程、逆止力矩、制动力矩等,将校核结果与现场实际情况进行比对,并根据对比结果对差异进行分析。同时进行了带式输送机绿色化设计,通过机架与桁架一体化设计实现结构轻量化,通过胶带翻转装置实现运输线路洁净化,保障了带式输送机的绿色运行。对带式输送机机头处的各关键部件进行静力学分析,建立了整机的三维模型,利用ANSYS Workbench软件对其进行静力学分析。探究了2000t/h、2500t/h、2800t/h三种不同运量下滚筒、轴、胶带及机架的应力分布规律、位移情况及结构的危险区域,同时进行了应力校核,确保各部件的安全性。对输送带的静、动特性进行了研究,选取Kelvin-Voigt模型来对输送带进行等效研究,并建立了带式输送机动力学方程,为带式输送机动态特性分析提供了理论支持。分析了带式输送机常见的五种理想启动曲线,并在AMESim软件中建立了上运带式输送机的动力学仿真模型,探究不同启动方式下机头位置的输送带加速度及张力情况,得出S型启动方式是较优的启动方式。同时分析了不同启动时间下机头位置的张力情况,得出120s是较优的启动时间,对带式输送机的启动控制有一定的指导作用。最后在ANSYS Workbench软件中对带式输送机的机架部分进行了模态分析,得到其前六阶的固有频率及对应的振型情况,分析得出机架容易发生振动位移的部位;同时在带式输送机机头位置搭建实验台,对不同工况下的滚筒振动信号进行采集并进行频谱分析,得出导致振动的主要频率。
魏晓[4](2021)在《矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用》文中研究表明华亭煤业集团有限责任公司山寨煤矿于2006年完成矿井改扩建工作,其主井安装一台STJ1000/2×630型带式输送机进行原煤运输,输送机驱动系统采用“异步电动机+可控起动传输装置(CST)”方式。该带式输送机系统从矿井改扩建运行至今,运行稳定、系统可靠性较高、软起动及双电动机功率平衡性能较好,基本能够满足山寨煤矿生产能力需求。但是,随着对煤矿在节能降耗、绿色开发和智能开采方面提出新的要求,该带式输送机系统运行效率低、无调速功能、产品及维护成本高的问题被凸显出来。因此,采用带式输送机新技术、新产品来消除旧系统存在的问题非常必要。本文以此为选题,开展相应的研究,内容主要如下:(1)通过对异步电动机+CST驱动系统的结构和工作原理进行阐述,充分分析了该系统的优势和劣势,对标煤矿对生产提出的新要求,为改造项目提供了参考信息,为方案设计提出了正确方向。(2)对当前应用于带式输送机驱动系统的相关控制技术和电气设备进行广泛地研究和分析,针对改造前驱动系统存在的问题,提出了基于永磁同步电动机的变频直驱驱动系统方案。(3)结合山寨煤矿当前生产能力需求,对永磁同步电机变频直驱驱动系统方案中的主要电气设备进行了计算和选型,为改造项目实施提供了参考依据。(4)根据山寨煤矿对带式输送机运行性能的新要求,对柔性调速和多电动机功率平衡问题给出了新的解决方案,为进一步提升带式输送机生产效率提供了技术支持。通过实施上述改造项目,增强了带式输送机运行的安全可靠性,降低了产品及维护成本,提高了带式输送机起动、调速等性能,提升了带式输送机系统的整体节能效果,达到了煤矿对节能降耗、绿色开发和智能开采方面提出新的要求。
李勇[5](2021)在《基于数据驱动的带式输送机轴承故障诊断技术研究》文中指出带式输送机作为散料运输的主要装置,被广泛运用于矿山、冶金、港口等工业领域,具有输送能力强、结构简单、成本低廉和通用性好等优点。随着工业化进程的不断推进和科学技术的快速发展,长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向。但是由于带式输送机运行工况通常较为恶劣,重载、疲劳、腐蚀、高温等因素使其核心零部件不可避免地发生不同程度的故障。零部件中滚筒轴承作为主要支撑部件,其健康程度严重影响设备的运行状态和运行效率。相对于其他零部件而言,轴承封闭的结构往往很难判断其健康状态。故障一旦发生必将影响整个生产作业,甚至导致生产瘫痪,造成不可弥补的经济损失。因此,开展基于振动信号的轴承故障诊断研究具有重要意义。本文以带式输送机滚筒的主要支撑部件轴承为研究对象,通过对轴承振动信号自身特点以及运行工况中存在的噪声干扰和转速变化等问题开展研究,形成基于振动信号的轴承故障诊断技术,为保证轴承以及带式输送机的安全运行提供理论支撑和技术解决方案。主要内容包括:(1)针对轴承的具体机械机构和工作方式,探究轴承故障自身的振动信号特点以及实际运行工况对振动信号的影响方式。分析基于振动信号的带式输送机滚筒轴承故障诊断中需要解决的问题以及问题的难点所在。同时对样本数据的来源、采集方式以及轴承故障模拟实验台的搭建做了详细的介绍。(2)针对轴承振动信号中存在的噪声干扰问题,从频谱的角度提出了一种基于频带特征的轴承故障特征频率提取算法。首先通过构建Hankel矩阵拆解时域信号,获得信号中噪声的多样性表达。然后使用频谱融合的方法重构频谱,有效消除了背景噪声的随机特性,减少了噪声对频谱中共振频带的干扰。同时在频谱重构中引入PSO算法,以频谱幅值的标准差为适应度函数,优化Hankel中的延迟参数和嵌入维数,获得最优时域信号拆分矩阵,提高对样本内噪声随机特性的利用程度。最后利用MOMEDA算法,通过设计最优滤波器和对指定频率区间频率构建峭度谱图,有效提取边频带中包含的周期性故障成分,实现对轴承故障特征频率的准确提取。(3)针对单一故障频率特征指标无法区分故障程度的问题,提出了一种基于分步式VMD和多特征的轴承故障程度诊断算法。首先为了解决不同信号分量在VMD分解时无法统一分解参数的问题,提出了一种改进的分步式VMD算法。该方法采用单分量、欠分解的分解方式,逐次提取信号中的共振频带,有效避免了不同信号在特定分解参数下存在的分解效果不佳的问题。然后提出了一种基于片段标准差的初始化方式,通过滑移截取片段并计算标准差值有效预估中心频率位置,提高了中心频率位置搜索结果的稳定性。最终通过从信号分量中多角度提取基础特征并构建故障识别神经网络,建立多特征与轴承类别标签的映射关系,有效实现对不同程度轴承故障的精确诊断。(4)针对VMD分解参数选择困难和特征提取过程复杂的问题,基于VMD分量中心频率位置特征开展研究,提出了一种完备中心频率特征矩阵构建方法。首先通过研究不同的分量数量和边带约束大小对信号分解的影响,设置合适的完备信号分解参数组合。然后基于分解参数组合,依次对原始信号进行VMD分解,提取每次分解中各个信号分量的中心频率特征向量。并将得到的每一组中心频率位置结果重新组合,搭建一个完备中心频率特征向量。该方法有效避免了VMD分解参数差异对信号分解效果的影响,同时进一步提高了中心频率位置分布特征的完备性。最终通过神经网络构建完备中心频率特征与类别标签之间的映射关系,实现对不同轴承故障程度的有效诊断。(5)针对不同轴承转速下相同故障特征差异较大,无法实现多转速下的轴承故障诊断的问题,提出了一种基于图像特征和CNN的轴承故障诊断算法。首先通过对不同转速下的信号频谱进行分析研究,提出了一种基于VMD的图像特征提取方法。该方法通过VMD单分量搜索提取信号中幅值最为突出的共振频带分量,并基于该分量的中心频率从原始信号中截取特征图像。该方法既有效提取了信号的敏感频带,又避免了VMD分量重构中的边频细节丢失问题。最后将提取到的不同转速下的图像特征标记相同的类别标签,通过构建深度卷积神经网络和样本训练,实现网络参数的优化、内部特征的进一步提取和信号与标签之间映射关系的精准构建,最终实现不同转速下的轴承故障诊断。文章最后对论文的工作进行了总结,并对相关的研究技术进行了展望。该论文有图87幅,表10张,参考文献170篇。
崔振国[6](2021)在《基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统研究》文中研究说明随着建设智慧矿山理念的提出,我国煤炭行业正在由过去生产粗放型向节约智能型发展。带式输送机作为煤炭生产环节中的重要运输工具,在实际生产过程中,长期处于满速运行,没有实现根据负载进行调速,产生大量不必要的成本消耗。国内各设备厂家都在积极研究带式输送机的智能调速技术,其核心就在于准确的测量煤量,基于动态煤量建立智能控制策略。针对此问题,本文提出了一种基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统,使用激光三角法检测法与双目视觉检测法结合的线激光双目立体检测的方法,对一级传送带上的煤料动态体积进行测量,之后将检测结果作为参数依据,由PLC可编程控制器改变变频器的工作频率,由此控制二级带式输送机实现节能调速运行。实验结果表明,该系统能够实现传送带上煤料体积的动态识别,精度较高且能够满足实时调速要求,具有较高的实际应用价值。本文主要研究内容如下:1)针对基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统研究平台进行了整体设计搭建。本系统主要包括体积检测和调速控制两个功能子系统。主要硬件设备包括两级带式输送机,线激光双目立体相机,计算机,西门子PLC,变频器等。在Visual Studio 2017开发平台下,基于C++编程语言,结合Qt框架实现煤料体积检测系统软件设计,基于TIA Portal(博途)软件实现PLC调速控制系统程序编写。2)针对体积检测系统,进行了激光双目立体相机标定的研究。建立了相机线性成像模型、非线性成像模型以及双目视觉成像模型,通过基于二维平面棋盘格标定的张正友标定法,对双目相机进行了标定实验,最后得到了相机内外参数和系统变换结构参数,为后续的研究工作做好准备。3)针对线激光条纹中心线的点云数据获取进行了研究。首先通过均值滤波法对采集的激光条纹图像进行平滑降噪预处理,之后提出一种迭代阈值重心法对激光条纹中心线进行提取。对提取到的左右相机两幅激光条纹中心线图像,使用基于Open CV的SGBM半全局立体匹配算法,根据视差原理和极线原则,结合相机标定的系统参数,求得激光条纹中心线上所有点的三维坐标,得到三维点云数据。最后通过Qt封装的OpenGL模块对三维点云数据进行三维重建,绘制激光扫描的3D图像,并在上位机界面中实时显示。4)进行了基于点云数据的煤料体积算法的研究与实验验证。体积检测的关键就是煤料横向截面积的计算,本文提出了一种改进的梯形面积累加法来计算横向截面积。之后针对传送带实时动态输送体积检测,提出使用RFID读写器读取电子标签的方式对传送带进行固定分段,减少了因运行速度偏差带来的累积计算误差。完成算法设计之后,进行了实验验证。实验结果整体绝对误差小于百分之五,证明体积检测算法准确度较高,上位机软件运行稳定,能够实时显示煤料运输三维图像。最后对实验结果及误差原因进行了分析。5)针对体积检测结果进行了调速控制系统的研究。设计出了一套调速控制方案,在实验室环境内针对两条带式输送机进行了两级调速控制实验,使用USB串口继电器模块连接计算机与PLC,通过对检测的煤料体积大小划分等级,最终实现了控制两条带式输送机的顺序启停和对二级带式输送机的调速控制。该论文共有图50幅,表11个,参考文献72篇。
姚鑫奇[7](2021)在《带式输送机线摩擦驱动增压装置的研发》文中认为带式输送机作为煤矿首要的运送机械,降低其运行过程中的能源消耗是不可避免的,特别是对于长运距、大运量的输送环境要求,线摩擦带式输送机就显示出独特的优势。线摩擦带式输送机是在普通带式输送机的基础上增加一组或几组小型的带式输送机,也称中间驱动器或者辅机。主机驱动滚筒提供主要的输出牵引力,中间驱动器提供辅助驱动力,用于降低输送带的带张力。在线摩擦输送机运行过程中,不可避免会出现空载以及少载的情况,而中间驱动器是靠两带间阻碍其相对运动的力作为牵引力,因此输送带上物料的多少直接影响中间驱动器输出牵引力的大小。当然,中间驱动器空载时无动力输出势必会造成主机系统的大量能源消耗,却不会产生较强的工作效率,这是极大的浪费。而对于线摩擦带式输送机的运输特点来说,无论是增大承载带的张力还是降低传动带的张力,均可以提高中间驱动器的牵引力,但是对于长运距的线摩擦输送机,不论是在距离上还是带强度上增大承载带的带张力都是不大现实的,更不用说降低带有张紧装置的中间驱动器的带张力。因此有必要对输送带上的运输情况进行实时的监测以及提供必要的增压手段提高线摩擦中间驱动器的牵引力。在本文中首先对线摩擦中间驱动器上的承载带和传动带进行受力分析,计算输送机各阶段的运行阻力,并得出线摩擦驱动段的长度、数量及位置,最后根据逐点张力法计算出输送机各位置点的张力。使用Recur Dyn软件建立线摩擦输送机的仿真,分析输送机运行中的传动带和承载带的带张力大小对中间驱动器输出牵引力大小的影响。构造了输送机线摩擦驱动增压的整机形式,通过分析传送带和货物微块的阻力获得增压装置信号的普遍规律的描述,得到输送带的带张力与输送带因重力下垂的大小间的联系,以及包括物料受重力大小度量间的数学解析表达式。之后提出了三种增压方式,针对三种增压方式进行力学分析,研究了每种增压方式的增压效果。并利用MATLAB搭建出该称重增压装置的控制系统。最后使用有限元分析了三种增压方式的作用力以及受力云图。从线摩擦带式输送机的传动带和承载带对于控制系统的仿真运行结果,该控制系统可以根据称重装置所测得的物料多少的值不断调节中间驱动增压装置的作用力,从而调节牵引力的输出。最后对三种增压方式的有限元分析对比,得出升起增压具有良好的增压效果,带边增压效果次之,压辊增压效果最差;升起增压对输送带的伤害最小,带边增压及压辊增压对输送带有较大的伤害,特别是压辊增压可能造成输送带的剪切破坏。本文的研究成果为提高中间驱动器的牵引力的研究及线摩擦驱动增压装置的设计提供了一定的理论依据,为降低输送机运行过程中的能源浪费提供了参考意义,以期降低输送机的投入成本。
王志海[8](2021)在《井下带式输送机集中控制及故障诊断的研究与设计》文中进行了进一步梳理带式运输机在煤矿生产活动中担当重要角色,建立完善的煤矿井下皮带集中控制系统和故障诊断系统,是实现煤矿生产安全的重要保障。本文结合目前煤矿井下皮带集中控制系统和故障诊断技术设计了井下带式运输机集中控制和故障诊断系统。利用工业以太网进行数据传输,建立远程监管系统,提高了煤矿生产效率和安全等级。集中控制系统包括操作台,控制柜,上位机和各种传感器。本文采用S7-300PLC控制所有的带式运输机、给煤机等设备。采用PLC可以实现对带式输送机在启动和停止在顺序上的控制。通过对各传感器采集的信号进行处理,判别故障发生类型,并输出反馈信号采取措施处理故障。生产中所有数据传输采用工业以太网通信,通过PLC编程实现数据交换,最终实现了皮带系统的连锁控制。通过调用OPC应用程序接口实现计算机与PLC的数据传递。开发了皮带机故障诊断系统,采用监测皮带机驱动电机、减速器、滚筒的振动,通过小波消噪、HHT分析等手段对采集到的信号进行实时诊断,运用LABVIEW软件平台将集控系统与故障诊断系统集成一体,便于管理。实验结果和仿真分析证明,设计的带式输送机集控与故障诊断系统在井下应用较好,能够协助工作人员进行设备维护,从而提高了矿井生产效率。该论文有图57幅,表14个,参考文献65篇。
邓起东[9](2020)在《带式输送机运行状态监控系统的设计与实现》文中研究指明随着我国工农业和物流的发展,带式输送机的使用越来越多,其出现故障越来越频繁。其中带式输送机在长距离、高速度、大容量传输中具有重要的作用,由于我国的整体制造水平和发达国家还有一段很大的差距,很多主要的芯片都需要从国外进口,其中控制系统的核心部件的加工和制作水平达不到现有要求。因此如何研制更加智能的监控系统,提高生产工艺对于现有的带式输送机至关重要,鉴于此研究带式输送机显得至关重要。针对目前我国带式输送机监控系统经常出现问题和经常无故报警的情况,根据国内外对带式输送机的研究背景,对现有带式输送机的监控系统进行设计,具体研究内容如下:本文以大型物流仓储带式输送机为研究对象,对其工作原理和整体结构进行了分析,并且分析了带式输送机在运转时经常出现的故障,根据其现有的故障进行监控系统的选型设计。对带式输送机的实际运行的工况,采用MCGS工控组态软件对其监控系统进行仿真模拟,从而为带式输送机监控系统的设计提供了理论依据。根据上面存在的故障问题对带式输送机的监控系统硬件进行设计,并且绘制了其IO点数分配表,并绘制了其硬件接线图。并对其所用的仿真软件和其功能进行了详细的介绍,根据带式输送机工作中重要的动力电机的驱动方式,对电机的软启动进行了研究,为了实现电机的功率平衡,提出了基于模糊PID的电机功率平衡控制策略,利用模糊控制算法和液力耦合器设计了PLC的可控启动模式,设计了控制策略和控制器的仿真实验,结果证明了设计的模糊控制器具有较好的控制性能,满足带式输送机的控制要求。同时采用MCGS工控组态软件对带式输送机的主画面以及其报警画面、实时曲线和历史参数进行了仿真。本次设计为今后大运量、大功率、长距离带式输送机控制系统优化设计奠定了良好的基础。
刘宇琦[10](2020)在《基于深度学习的托辊异常检测方法研究》文中认为托辊作为带式输送机重要的部件之一,具有物料的运输与支撑作用,若在运行过程中托辊出现故障会对运输系统产生影响,因此针对托辊异常检测方法的研究,对保障矿业生产安全运输、防止恶性事故发生具有重要的研究价值。本文在中煤科工集团常州院的《矿用带式输送机智能巡检装置研究》项目支撑下,以托辊为主要研究对象,采用深度学习与机器视觉相结合的方法,完成对托辊的异常检测,具体工作如下:(1)构建托辊运转数据集。目前托辊运转数据多为监控视频画面,针对视频质量较差、托辊画面遮挡严重、截取相关片段耗时且数量较少难以支撑深度学习训练等问题,本文在仿真实验室与三个真实矿井中模拟巡检装置运行轨迹,通过控制托辊不同的运转影响因素进行数据采集工作;针对托辊异常运转状态数据获取困难的问题,部分数据采用不同托辊运转速度重新组合方法进行构建,最后使用LabelImg开源工具对视频画面按照帧序列图进行打标签并分为三大类。最终获取2160段视频共计8.4h,每段视频平均10s~15s,命名 TGdata2019。(2)针对数据采集过程中受到环境与巡检装置硬件因素的影响,部分数据画面无法达到预期效果,为保留托辊表面特征点运动信息完整性,加快光流提取速度,提出一种基于边缘检测提取光流的方法。首先采用Retinex算法将数据集视频画面进行透雾增强;然后建立合适的非对称半平面区域(NSHP)图像模型,将空间模型转换成卡尔曼滤波可适用的系统状态方程,然后通过“预测+反馈”对帧图片进行降噪处理,最后利用提取出托辊表面细节边缘特征点随着运转的变化来获取光流。实验结果表明,改进的光流提取放法可以提高特征点追踪精确度,较传统光流法提取变化更加明显,提取速度也明显加快。(3)针对目前主流视频分类算法中,网络模型复杂,权重参数较大影响网络运行速度,且网络结构中输入图像尺寸的大小固定等问题,提出了一种改进的CNN+LSTM双流网络模型。CNN采用改进后的轻量级VGG16网络结构。首先在最后一层卷积层中加入空间金字塔池化(SPP)层,来适应托辊空间纹理特征图多尺度变化;然后用全局池化取代全连接层融合网络学习到的深度特征,减少全连接层中冗余的网络参数;最后对卷积层学到的深度描述子做融合,并对其L2规范化,从而加速网络训练收敛。实验结果表明该方法大幅度减少了网络参数,加快模型训练速度,提高托辊异常运转识别准确率。在托辊异常检测中,通过构建合适的网络模型解决了传统方法难以处理的托辊异常识别问题,在提升异常检测率的同时优化了网络性能,为煤炭企业运输链中实现安全保障提供技术支撑,同时构建的托辊运转数据集也为后续的研究做出贡献。
二、带式输送机运行中应解决的问题(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、带式输送机运行中应解决的问题(论文提纲范文)
(1)基于机器视觉的带式输送机测速方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 带式输送机测速研究现状 |
1.2.2 机器视觉速度检测技术发展现状 |
1.3 研究内容与论文结构安排 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 论文结构安排 |
第2章 带式输送机非接触式测速方法理论研究 |
2.1 引言 |
2.2 带式输送机结构特征及测速理论模型 |
2.2.1 带式输送机结构 |
2.2.2 带式输送机测速理论模型 |
2.3 机器视觉测速原理研究 |
2.3.1 深度卷积神经网络检测原理 |
2.3.2 YOLO目标检测原理 |
2.3.3 Meanshift目标追踪原理 |
2.4 本章小结 |
第3章 机器视觉融合测速算法设计 |
3.1 引言 |
3.2 算法总体设计 |
3.3 图像预处理 |
3.3.1 图像灰度化处理 |
3.3.2 图像去噪 |
3.4 改进YOLOv3 目标检测 |
3.5 融合算法目标追踪测速 |
3.6 本章小结 |
第4章 带式输送机非接触式测速系统设计 |
4.1 引言 |
4.2 系统总体方案设计 |
4.3 测速平台搭建方案 |
4.3.1 机器视觉采集装置设计 |
4.3.2 深度学习平台搭建 |
4.3.3 可视化模块的实现 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于机器视觉带式输送机测速实验与结果分析 |
5.1 引言 |
5.2 实验平台搭建 |
5.3 实验设计 |
5.4 实验结果与分析 |
5.4.1 相机标定 |
5.4.2 测速结果 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)露天煤矿复杂地质构造及多刚性工艺约束下综合工艺优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
1.4 创新点 |
2 单一刚性工艺作业模式研究 |
2.1 轮斗挖掘机连续工艺 |
2.2 连续工艺排土机排土作业研究 |
2.3 自移式破碎机半连续工艺 |
2.4 章节小结 |
3 复杂地质构造条件对生产作业影响研究 |
3.1 褶皱对生产作业影响 |
3.2 断层对生产作业影响 |
3.3 渗水边坡对生产作业影响及治理方法 |
3.4 本章小结 |
4 复杂地质构造条件下综合工艺匹配及动态调整 |
4.1 轮斗连续工艺与单斗-卡车工艺匹配模式研究 |
4.2 煤层地质构造影响下的自移式破碎机半连续工艺与单斗-卡车工艺匹配研究 |
4.3 采区扇形转向综合工艺匹配及动态调整研究 |
4.4 本章小结 |
5 刚性工艺约束下综合工艺开拓运输系统优化研究 |
5.1 带式输送机布置方式对开拓运输系统影响 |
5.2 刚性工艺约束下采区扇形转向期间开拓运输系统合理布设方案分析 |
5.3 刚性工艺约束下破碎站移设步距研究 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)带式输送机安全运行校核及动态特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 带式输送机滚筒有限元分析法研究现状 |
1.2.2 带式输送机动态特性研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
第2章 带式输送机设计 |
2.1 带式输送机设计主要内容 |
2.2 带式输送机设计校核 |
2.2.1 带式输送机校核背景 |
2.2.2 带式输送机校核过程 |
2.2.3 带式输送机校核结论 |
2.3 带式输送机绿色化设计 |
2.3.1 轻量化设计 |
2.3.2 运输线路洁净化设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 带式输送机静力学分析 |
3.1 带式输送机三维模型的建立 |
3.2 不同运量下的滚筒部件的静力学分析 |
3.2.1 运量为2000t/h下的滚筒部件静力学分析 |
3.2.2 运量为2500t/h及2800t/h下的滚筒部件静力学分析 |
3.3 不同运量下的机架静力学分析 |
3.3.1 运量为2000t/h下的机架仿真分析 |
3.3.2 运量为2500t/h及2800t/h下的机架仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 带式输送机动态特性分析 |
4.1 输送带特性与带式输送机动力学方程 |
4.1.1 输送带特性 |
4.1.2 带式输送机动力学方程 |
4.2 带式输送机模型建立 |
4.2.1 带式输送机模型参数计算 |
4.2.2 带式输送机理想启动曲线参数 |
4.3 带式输送机启动动态分析 |
4.3.1 不同启动方式下的输送带加速度分析 |
4.3.2 不同启动方式下的张力分析 |
4.3.3 不启动时间下的张力分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 带式输送机模态与振动分析 |
5.1 带式输送机机架模态分析 |
5.1.1 模态分析基础理论 |
5.1.2 卸载滚筒机架模态分析 |
5.1.3 机头主体机架模态分析 |
5.2 滚筒振动实验 |
5.2.1 实验方案 |
5.2.2 实验过程 |
5.2.3 结果分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 煤矿带式输送机的技术现状 |
1.2.1 带式输送机传动系统结构 |
1.2.2 带式输送机驱动电机 |
1.2.3 煤矿带式输送机的驱动方式 |
1.3 课题研究内容 |
2 煤矿带式输送机驱动系统改造方案分析 |
2.1 山寨煤矿带式输送机驱动系统分析 |
2.1.1 工作原理及机械结构 |
2.1.2 CST系统性能分析 |
2.1.3 存在问题 |
2.2 改造方案对比分析 |
2.2.1 传动结构分析 |
2.2.2 驱动电动机分析 |
2.2.3 调速方式分析 |
2.2.4 冷却系统分析 |
2.3 改造系统构建目标 |
2.4 本章小结 |
3 煤矿带式输送机驱动系统关键技术研究 |
3.1 永磁同步电动机DTC控制原理 |
3.1.1 PMSM数学模型 |
3.1.2 DTC控制原理 |
3.2 S形速度曲线建模及实现 |
3.2.1 皮带柔性调速需求 |
3.2.2 速度曲线规划 |
3.2.3 皮带调速特点及速度曲线参数定义 |
3.2.4 速度曲线模型 |
3.3 多机功率平衡实现 |
3.3.1 带式输送机功率不平衡发生原因 |
3.3.2 多电动机实现功率平衡方法 |
3.3.3 主从式转速环功率平衡系统 |
3.4 本章小结 |
4 山寨煤矿带式输送机驱动改造设计 |
4.1 驱动系统主要设备计算与选型 |
4.1.1 现场工况条件 |
4.1.2 永磁同步电动机计算与选型 |
4.1.3 变频器计算与选型 |
4.1.4 循环水冷冷却装置选型 |
4.1.5 电控系统设计 |
4.2 本章小结 |
5 运行情况与节能效果分析 |
5.1 系统运行情况 |
5.2 系统节能效果 |
5.2.1 节电数据统计与核算 |
5.2.2 年节电量与收益分析 |
5.2.3 其它经济收益 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)基于数据驱动的带式输送机轴承故障诊断技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 选题背景及意义 |
1.3 课题国内外研究现状 |
1.4 主要研究内容和技术路线 |
2 轴承故障分析及滚动轴承故障模拟实验台搭建 |
2.1 引言 |
2.2 轴承结构及故障诊断难点 |
2.3 轴故障特征频率计算 |
2.4 轴承数据采集 |
2.5 小结 |
3 噪声干扰下轴承故障诊断技术研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于频谱重构和MOMEDA的故障频率提取方法 |
3.3 基于实验数据的算法验证 |
3.4 小结 |
4 基于分步式VMD和多特征轴承故障诊断技术研究 |
4.1 引言 |
4.2 分步式VMD和多特征提取 |
4.3 基于实验数据的算法验证 |
4.4 小结 |
5 基于完备中心频率特征的轴承故障诊断技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 完备中心频率故障特征提取 |
5.3 基于实验数据的算法验证 |
5.4 小结 |
6 多种转速工况下轴承故障诊断技术研究 |
6.1 引言 |
6.2 基于VMD和 CNN的故障诊断方法 |
6.3 基于实验数据的算法验证 |
6.4 小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究内容及结构安排 |
1.4 本章小结 |
2 研究平台总体设计 |
2.1 系统流程 |
2.2 硬件设备选型 |
2.3 软件系统设计 |
2.4 本章小结 |
3 激光双目立体检测系统标定 |
3.1 摄像机成像模型 |
3.2 摄像机的标定原理 |
3.3 双目相机标定实验 |
3.4 本章小结 |
4 线激光条纹中心线点云数据获取 |
4.1 线激光条纹中心线提取 |
4.2 图像对应点立体匹配 |
4.3 三维重建 |
4.4 本章小结 |
5 基于点云数据的煤料体积检测实现 |
5.1 煤料输送体积计算方案 |
5.2 输送量检测实验 |
5.3 现场应用测试 |
5.4 实验结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 基于体积检测的自动调速控制实现 |
6.1 调速控制方案设计 |
6.2 调速控制程序设计 |
6.3 调速控制现场实验 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)带式输送机线摩擦驱动增压装置的研发(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 线摩擦带式输送机研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外发展概况 |
1.3 本文的主要内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 线摩擦带式输送机的结构原理 |
2.1 线摩擦带式输送机的结构特点 |
2.1.1 线摩擦带式输送机的基本结构 |
2.1.2 线摩擦带式输送机的特点 |
2.2 线摩擦带式输送机的布置形式 |
2.2.1 总体布置 |
2.2.2 线摩擦驱动装置的布置 |
2.3 各种工况对线摩擦驱动能力的影响 |
2.4 线摩擦段长度、位置、及数量的确定 |
2.4.1 各段阻力的分析 |
2.4.2 线摩擦段总长度的确定 |
2.4.3 线摩擦段各段长度、数量、及位置的确定 |
2.4.4 实例计算 |
2.5 线摩擦带式输送机的运行特点 |
2.5.1 带张力与牵引力间的关系 |
2.5.2 仿真计算 |
2.6 本章小结 |
第三章 整机设计及增压装置信号的获取 |
3.1 整机结构设计 |
3.2 信号获取装置原理分析 |
3.3 信号获取装置检测方法的研究 |
3.4 信号获取装置计量误差的分析 |
3.5 带式输送机静力学模型的建立 |
3.5.1 输送带的平衡方程 |
3.5.2 输送带悬垂曲线的力学模型 |
3.6 本章小结 |
第四章 增压装置的设计 |
4.1 增压方式的提出 |
4.1.1 带边增压 |
4.1.2 压辊增压 |
4.1.3 升起增压 |
4.2 控制系统的搭建 |
4.2.1 控制理论框图 |
4.2.2 Adams和 MATLAB仿真验证 |
4.3 本章小结 |
第五章 增压装置仿真分析 |
5.1 ANSYS仿真分析 |
5.1.1 有限元法的发展过程 |
5.1.2 仿真模型的建立 |
5.1.3 定义材料属性 |
5.1.4 网格划分 |
5.2 ANSYS软件的接触分析 |
5.2.1 接触的分类 |
5.2.2 接触的类型 |
5.3 施加约束及载荷 |
5.3.1 约束的确定 |
5.3.2 载荷的施加 |
5.4 求解 |
5.5 有限元仿真结果分析 |
5.5.1 无载时的有限元分析结果 |
5.5.2 有载时的有限元分析结果 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
(8)井下带式输送机集中控制及故障诊断的研究与设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 主要研究内容及章节安排 |
2 井下带式输送机集中控制及故障诊断系统设计 |
2.1 功能需求分析 |
2.2 系统方案设计 |
2.3 设备选型 |
2.4 本章小结 |
3 带式输送机的故障分析 |
3.1 井下带式输送机皮带故障及保护措施 |
3.2 防爆电机故障分析 |
3.3 减速器故障分析 |
3.4 滚筒故障分析 |
3.5 本章小结 |
4 带式输送机故障诊断方法研究 |
4.1 小波消噪理论 |
4.2 小波消噪方法 |
4.3 小波变换降噪法的改进 |
4.4 Hilbert-Huang变换原理 |
4.5 本章小结 |
5 系统软件设计 |
5.1 皮带集控系统软件设计 |
5.2 故障诊断系统设计 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
一、基本情况 |
二、学术论文 |
三、获奖情况 |
四、研究项目 |
学位论文数据集 |
(9)带式输送机运行状态监控系统的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 带式输送机在国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 带式输送机简介 |
2.1 带式输送机应用简介 |
2.2 带式输送机的结构与工作原理 |
2.3 带式输送机的常见故障 |
2.4 监控系统的总体选型和设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 硬件系统设计 |
3.1 PLC主控模块分析 |
3.2 I/O点数分配 |
3.3 系统设备的选型 |
3.4 硬件接线图 |
3.5 硬件通讯连接 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于MCGS组态软件带式输送机监控系统的设计 |
4.1 MCGS组态软件分析 |
4.1.1 MCGS组态软件概述 |
4.1.2 MCGS组态软件的系统构成 |
4.2 MCGS组态软件实时数据库分析 |
4.2.1 实时数据库的概述 |
4.2.2 数据对象分析 |
4.2.3 数据处理及报表 |
4.3 MCGS组态带式输送机监控系统的功能设计与工程构建 |
4.3.1 带式输送机监控系统功能设计 |
4.3.2 带式输送机监控系统MCGS工程构建 |
4.4 监控系统主控界面设计 |
4.5 监控报警功能及界面设计 |
4.6 实时曲线设计 |
4.7 实时报表和历史报表设计 |
4.8 本章小结 |
第五章 带式输送机的模糊控制器设计 |
5.1 控制算法 |
5.1.1 PID控制算法 |
5.1.2 专家PID控制算法 |
5.1.3 模糊控制算法 |
5.1.4 模糊PID控制算法 |
5.2 模糊PID控制器的设计 |
5.2.1 模糊控制器 |
5.2.2 模糊PID控制器设计 |
5.3 控制对象分析 |
5.4 带式输送机的模糊控制器设计与仿真 |
5.4.1 MATLAB辅助模糊PID控制器规则表 |
5.4.2 控制器仿真 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(10)基于深度学习的托辊异常检测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 带式输送机托辊异常检测研究现状 |
1.2.2 深度学习在工业检测领域的研究现状 |
1.3 研究内容与总体框架 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 论文组织结构 |
1.4 本章小结 |
2 托辊异常检测方案设计 |
2.1 托辊常见故障及检测原理 |
2.2 托辊检测装置 |
2.3 托辊异常检测方案 |
2.4 技术途径 |
2.5 本章小结 |
3 托辊视频数据集构建与预处理 |
3.1 托辊视频数据集构建 |
3.1.1 数据采集 |
3.1.2 异常数据构建 |
3.1.3 数据集分类及标注 |
3.1.4 托辊运转数据集描述 |
3.2 托辊视频图像预处理 |
3.2.1 图像增强技术 |
3.2.2 Retinex算法 |
3.3 基于边缘检测的光流特征提取 |
3.3.1 光流法 |
3.3.2 改进的Canny边缘检测算法 |
3.3.3 光流特征提取 |
3.4 本章小结 |
4 托辊异常检测网络结构选择及模型构建 |
4.1 视频分类模型 |
4.2 网络结构相关理论 |
4.2.1 CNN卷积神经网络 |
4.2.2 3D卷积神经网络 |
4.2.3 循环神经网络与长短记忆网络 |
4.3 托辊异常检测网络模型建立 |
4.3.1 CNN+LSTM双流网络模型 |
4.3.2 CNN网络结构及其改进 |
4.4 本章小结 |
5 实验测试与分析 |
5.1 训练与测试 |
5.2 实验准备 |
5.2.1 数据集与实验环境 |
5.2.2 实验方案与参数设置 |
5.2.3 实验评价指标 |
5.3 实验结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、带式输送机运行中应解决的问题(论文参考文献)
- [1]基于机器视觉的带式输送机测速方法研究[D]. 薛博. 太原理工大学, 2021
- [2]露天煤矿复杂地质构造及多刚性工艺约束下综合工艺优化研究[D]. 郑怀国. 中国矿业大学, 2021(02)
- [3]带式输送机安全运行校核及动态特性分析[D]. 扈峰. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]矿用胶带输送机永磁驱动系统研究与应用[D]. 魏晓. 西安科技大学, 2021(02)
- [5]基于数据驱动的带式输送机轴承故障诊断技术研究[D]. 李勇. 中国矿业大学, 2021
- [6]基于机器视觉的带式输送机煤量监测系统研究[D]. 崔振国. 中国矿业大学, 2021
- [7]带式输送机线摩擦驱动增压装置的研发[D]. 姚鑫奇. 太原科技大学, 2021(01)
- [8]井下带式输送机集中控制及故障诊断的研究与设计[D]. 王志海. 中国矿业大学, 2021
- [9]带式输送机运行状态监控系统的设计与实现[D]. 邓起东. 广东工业大学, 2020
- [10]基于深度学习的托辊异常检测方法研究[D]. 刘宇琦. 西安科技大学, 2020(01)