提升機危險載荷分析與預警系統(tǒng)研究.pdf

1、礦井提升作為煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),直接關系到生產(chǎn)的安全和效率。然而,迄今為止,提升作業(yè)中發(fā)生的安全事故在礦山機電事故中仍占有不可忽視的比例,而且其中有相當一部分是由提升機危險載荷引起的。故此,本文在對提升機危險載荷進行動力學分析的基礎上,開展危險載荷預警系統(tǒng)的研究,旨在通過危險載荷的識別與預警進一步提高礦井提升機的安全性。
　　在危險載荷的動力學分析部分,建立了包括容器、鋼絲繩、有效載荷等部分的縱向振動模型,采用基于Ritz級數(shù)的模

2、態(tài)分析方法對過裝載、未卸凈、卡罐、松繩等危險載荷模式下鋼絲繩的動態(tài)行為進行了研究,得出了不同類型、不同程度的危險載荷與鋼絲繩振動特性之間的內(nèi)在聯(lián)系,為載荷監(jiān)測參數(shù)的確定、危險載荷的識別提供了必要的依據(jù);以實例驗證了Rayleigh比對于鋼絲繩、容器振動系統(tǒng)基頻估計的有效性,以及Ritz級數(shù)法求解彈性桿件振動問題的收斂性。
　　采用基于外點懲罰函數(shù)的遺傳算法對提升機載荷多傳感器融合系統(tǒng)進行了約束優(yōu)化研究,將廣義代價在系統(tǒng)有效度得以滿

3、足的前提下降至最低;搭建了提升機載荷信息融合試驗裝置,可模擬并記錄多種提升機危險載荷;基于D-S證據(jù)理論建立了信息融合模型,抑制了多傳感器信息的不確定性,并以過裝、卡罐兩種故障為例驗證了該理論對于提升機危險載荷模式識別的有效性。
　　將小波降噪、基于相關系數(shù)、能量周期與平均密度的EMD降噪、EEMD降噪三種方法分別應用于載荷信號處理,從實時性、自適應性、影響因素等方面對小波、EMD、EEMD降噪方法進行了對比,并指出EMD降噪方法

4、具有綜合優(yōu)勢,更適宜在危險載荷預警系統(tǒng)中優(yōu)先采用;通過基于小波變換模極大值的Lipschitz指數(shù)法對提升機載荷進行奇異性分析,結果表明此方法可對松繩、卡罐、裝卸載過程等奇異特征進行捕捉、定位,而且可反映沖擊的強弱。
　　建立了基于產(chǎn)生式規(guī)則的危險載荷預警系統(tǒng);采用基于Web的瀏覽器/服務器(B/S)方式進行專家知識獲取,實現(xiàn)了基于影響圖表與極大似然估計法的專家知識融合;以基于DSTP協(xié)議的Data-socket技術實現(xiàn)了專家在線