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作者
崔耀李天越叶壮刘军伟
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单位
北京天玛智控科技股份有限公司
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摘要
针对综采自动化跟机工艺设计和参数调试成本高、周期长、过程繁琐的问题,提出了综采跟机工艺数字孪生系统架构,从物理设备、虚实交互、孪生数据、机理模型、仿真算法和工艺应用等层面进行分析,并对跟机工艺数据传输和存储、跟机工艺历史回放、实时跟机工艺孪生演绎、跟机工艺预演仿真、跟机工艺指令调度等关键技术进行了详细描述。提出了综采跟机工艺数字孪生系统技术路线:通过万兆光纤环网+5G通信将采煤机工艺动作数据汇集到采煤机主机,将串行支架控制器发出的支架工艺动作数据汇集到电液控主机,对工艺数据按动作时序进行收集、归类、编码,作为工艺过程回放的数据源;同时,主机将实时上报的跟机工艺数据转发给三维数字孪生系统,在三维虚拟场景中孪生演绎跟机过程;在人机交互界面完成跟机工艺参数配置后,可在三维场景中预演综采跟机工艺过程;在实时开采过程中,汇集各类传感数据,结合预演无误的跟机工艺,系统统筹下发工艺调度指令,将支架控制器从决策者转变为执行者,克服因井下空间不足导致控制器算力有限的局限性。现场应用结果表明,综采跟机工艺数字孪生系统可为综采跟机工艺设计、参数配置、仿真测试提供技术参考,使跟机工艺开发周期由14 d缩短至1 d,跟机工艺设计修改更加便捷,综采工作面跟机自动化率提高到90%以上。
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关键词
综采工作面跟机工艺数字孪生虚实交互孪生演绎预演仿真指令调度
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基金项目(Foundation)
天地科技股份有限公司科研项目(2021-TD-QN005);国能神东煤炭集团科研项目(GJNY-20-212);
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文章目录
0 引言
1 系统架构
1.1 物理设备层
1.2 虚实交互层
1.3 孪生数据层
1.3.1 数据使用
1.3.2 数据处理
1.4 机理模型层
1.5 仿真算法层
1.6 工艺应用层
2 关键技术
2.1 跟机工艺数据传输与存储技术
2.2 跟机工艺历史回放技术
2.3 实时跟机工艺演绎技术
2.4 跟机工艺预演仿真技术
2.5 跟机工艺指令调度技术
3 现场应用
4 结语
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引用格式
崔耀,李天越,叶壮,刘军伟.综采跟机工艺数字孪生系统架构与关键技术[J].工矿自动化,2023,49(02):56-62+76.DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.18055.
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