基于数字孪生和数据驱动的新型煤矿智能支护监控系统设计
2021-10-22洪飞
煤矿现代化 2021年5期
洪 飞
(长治市煤炭安全信息调度中心,山西 长治 046000)
0 引言
随着智能制造的出现,煤矿产业的数字化转型是当今工业4.0框架下经济发展的重要方向之一[1]。所谓的数字化转型意味着一些传统的煤矿产业将逐步走向智能化企业的建设道路上。在此背景下,以高自动化集成的机器人和自主管控技术为代表的新型技术逐步走向企业一线,目的是在尽可能降低人力的基础上,提供更高效、更安全的生产系统[2]。目前,煤矿开采地点通常特点是运输和社会基础设施不发达(缺乏高素质的工程技术人才),气候条件恶劣。并且加之很多地区的煤矿有特殊的地形地质特点,进一步影响了生产劳动安全、盈利能力和竞争力,从而使生产管理过程变得更为复杂化[3]。近年来,许多学者和机构对煤矿开采过程结合先进的数字孪生应用进行了研究,并实现了有意义的见解[4-7]。鉴于此,将数字孪生模型用于当代煤矿开采,并进一步推动煤矿在采掘过程中的广泛智能分析和控制功能的仿真和优化成为当下研究的热点方向[6-7]。特别地,液压支架作为综采工作面围岩控制的核心部件,其对围岩的自适应调节能力直接决定着综采工作面智能控制的效果。本文基于数字孪生和数字驱动技术,通过考虑环境技术因素,构建了新型煤矿智能支护监控系统。进一步地,在此基础上,将“A N SY S”与“Unity3D”2种软件进行有效耦合,提出了数字孪生和数据驱动耦合的液压支架智适应调整方案,来最大可能的对液压支架进行姿态调整与演算,并实现煤矿支护系统智能化管控与安全监控。……
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