采煤機(jī)截割振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、煤巖界面識(shí)別技術(shù)使采煤機(jī)在截割作業(yè)時(shí)具有自動(dòng)追蹤煤巖界面的能力，即采煤機(jī)按照頂板和底板的變化規(guī)律或者按照人們?cè)O(shè)定的規(guī)律自動(dòng)調(diào)節(jié)采煤機(jī)滾筒高度?？煽康淖R(shí)別系統(tǒng)有巨大的經(jīng)濟(jì)效益以及安全價(jià)值，能提高煤層回采率;減少矸石、硫等成分的含量，提高原煤質(zhì)量;減少設(shè)備磨損，延長(zhǎng)機(jī)器壽命，提高設(shè)備可靠性;減少工作面工人數(shù)量，實(shí)現(xiàn)“無人跟機(jī)作業(yè)”的開采場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)煤礦區(qū)采煤工作面智能化開采。
　　大量學(xué)者對(duì)基于振動(dòng)信號(hào)的煤巖界面自動(dòng)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行研究，但

2、尚未有成熟的產(chǎn)品很好的滿足采煤工作面的實(shí)際需求。由于實(shí)驗(yàn)條件以及現(xiàn)實(shí)情況的限制，導(dǎo)致很多方法都停留在實(shí)驗(yàn)室以及理論層面，未能把理論與實(shí)踐很好的結(jié)合在一起。鑒于此本文依托煤機(jī)企業(yè)與煤礦企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，研制了新型采煤機(jī)搖臂截割振動(dòng)信號(hào)采集與識(shí)別裝置，與采煤機(jī)電控系統(tǒng)通訊，采集采煤機(jī)不同負(fù)載時(shí)振動(dòng)信號(hào)并關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)采煤機(jī)實(shí)時(shí)工況信息。
　　本文敘述了采煤機(jī)的工作原理、分析了采煤機(jī)滾筒破煤原理，利用采煤機(jī)截割振動(dòng)信號(hào)采集與識(shí)別裝置采集采煤機(jī)截割作

3、業(yè)時(shí)，搖臂振動(dòng)信號(hào)并進(jìn)行分析與處理，得出:采煤機(jī)截割負(fù)載類型變化時(shí)，Y軸方向振動(dòng)信號(hào)最為敏感;通過歸一化處理后，振動(dòng)信號(hào)時(shí)域特征值有短時(shí)能量、時(shí)域峭度指標(biāo)及短時(shí)過零率;振動(dòng)信號(hào)頻域特征值有信號(hào)倒頻譜距離Dcep，及第一Mel尺度濾波器的Mel尺度倒譜系數(shù)MFCC。
　　論文完成的主要工作和結(jié)論:
　　(1)詳細(xì)地論述了基于振動(dòng)信號(hào)的煤巖界面識(shí)別技術(shù)研究現(xiàn)狀，指出實(shí)現(xiàn)智能化開采、工作面無人化的煤礦生產(chǎn)要求亟需綜采設(shè)備采煤機(jī)煤巖

4、界面自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，提出了基于采煤機(jī)截割特性分析的研究?jī)?nèi)容、方案及技術(shù)路線。
　　(2)在研究采煤機(jī)振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理與傳播特性的基礎(chǔ)上，研制了新型采煤機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集與識(shí)別裝置，采集裝置安裝處采煤機(jī)三軸振動(dòng)信號(hào)，在MG900/2400-WD采煤機(jī)上測(cè)試，采集并記錄了大量高精度數(shù)據(jù)。
　　(3)利用采煤機(jī)截割振動(dòng)信號(hào)采集與識(shí)別裝置獲取的采煤機(jī)狀態(tài)信息，利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域、頻域波形分析，振動(dòng)特性與割煤、割巖工況