智能綜采工作面刮板輸送機直線度監測方法研究

張 帆，李 闖，李 昊

(1.中國礦業大學(北京) 機電與信息工程學院，北京 100083；2. 中國礦業大學(北京) 智慧礦山與機器人研究院，北京 100083)

0 引 言

刮板輸送機是現代化煤礦開采和綜采工藝中的核心裝備，作為采煤機的運行軌道，刮板輸送機的直線度直接影響智能開采效率和礦井安全水平。隨著大數據、物聯網、人工智能、CPS等領域的興起，煤炭開采朝著智能化、無人化、自動化的方向發展[1]，其中，刮板輸送機調直與監測技術是關鍵技術之一[2]。因此，對刮板輸送機的直線度進行有效的調直和監測對安全、綠色和高效的煤礦生產具有重大的意義。

國內外學者對刮板輸送機的調直方法展開了大量的研究，方新秋等[3]設計并研發了光纖光柵三維曲率傳感器，實現了刮板輸送機直線度擬合感知與重建；張智喆等[4]根據采煤機的位置構造了刮板輸送機的軌道幾何測量模型，測量系統的精度滿足了長壁開采工作面的要求；張金堯[5]對綜采工作面“三機”以慣導系統和無線傳感器網絡定位系統，實現了對刮板輸送機直線度的檢測。在復雜的井下環境下，推移誤差與檢測誤差對直線度的調整產生影響，想要降低直線度誤差，必須減小誤差對直線度的影響，卡爾曼濾波方法廣泛地應用于信號去噪等領域，RAHDAN等[6]利用Levenberg-Marquardt算法和卡爾曼濾波器的數字陽光傳感器實現對車載的標定，通過開發的校準算法可以實現更高的精度；陳曉等[7]將卡爾曼濾波方法應用于火星捕獲段天文組合導航，提高了火星探測器捕獲實時自主導航的精度；……