智能為王掘勝千里，三一遠程智能掘進機

近10年來，隨著煤炭工業的高速發展，機械化、自動化程度大幅提升，實現“機械化換人、自動化減人”的智能開采已成為我國煤炭開采技術的發展方向。

三一重裝從2015年開始對遠程智能控制相關技術進行研究和方案設計，通過不懈的鉆研，將掘進機與慣性導航系統有效的結合，實現截割軌跡遠程控制、定位截割和可視化等技術，于2019年正式推出了遠程智能掘進機，并在多處礦井進行實地應用。

掘進機遠程智能控制技術，以機載慣性導航系統為平臺，搭建掘進機模型及算法，該技術主要由可視化技術、掘進機姿態慣性自動測量系統和一鍵式自動截割等技術構成。

掘進機采用高精度的三軸慣性導航系統，航向精度可控制在0.1°，姿態精度可達到0.02°，實時監測掘進機的俯仰、翻滾、航向的偏移，為控制掘進機截割頭運動軌跡提供了良好的支撐。

通過掘進機的連桿坐標系、掘進機與巷道位置坐標和巷道模型斷面，實現運動軌跡控制和截割路徑自動規劃，完成一個循環自動定位截割。

有效的突破井下因粉塵大而無法遠距離操作的難題，建立“截割軌跡為主，視頻為輔”的全新工作模式。高適應性，內置多種巷道模型，可適應不同煤礦巷道條件。定位誤差小，精準獲取截割頭在巷道空間的位置坐標，誤差≤5mm。成型誤差小，通過邊界降速及邊界限位，巷道成型誤差≤150mm。

掘進機采用近距離無線WiFi傳輸和遠距離光纖傳輸相結合的模式，視頻信號延時≤5ms，控制動作信號延時≤400ms，通訊信號延時≤100ms，控制距離≥1000m。

通過視頻圖像技術，捕獲巷道內掘進機的激光坐標點。通過坐標點在兩個攝像機上的成像差異，計算出坐標點的位置，從而實現掘進機自動定位。

截割部在截割工作時，通過控制算法，使截割臂旋轉的同時，截割頭進行伸縮補償，保證截割頭截割的工作面是一個平面。

對截割電機采用K-means聚類預測模式，通過獲取截割電機的溫度、電阻以及振動頻率等運行數據，對其運行狀態進行聚類預測。

采用慣性導航系統基于虛擬現實技術，實現掘進機與巷道空間位置的3D可視化呈現;系統界面包括一鍵啟動、自動截割、實時數據顯示、參數設置以及故障報警等功能，部署指令更加便捷高效。

目前，三一重裝研發團隊在現有的基礎之上，不斷去通過調直技術、自適應截割等控制算法的優化，來提升掘進機智能化控制的應用水平，打造智慧生產的新模式，從而實現工作面的少人化與無人化。（轉載請注明見道網www.seetao.com）見道網機械欄目編輯/桑曉梅