基于组合定位技术的采煤机姿态监测系统研究.docx

基于组合定位技术的采煤机姿态监测系统研究
摘要
随着采煤机在煤矿生产中的广泛应用，保障采煤机的稳定工作对保障煤矿生产具有重要意义。本文基于组合定位技术，在分析采煤机姿态监测系统的研究背景的基础上，提出了采煤机姿态监测系统的功能需求和技术指标。进一步探究传统监测方法的局限性，提出了采煤机姿态监测系统中的组合定位、计算机视觉识别和传感器多维数据融合等核心技术，并详细介绍了采煤机姿态监测系统的实现流程。最后，通过实验验证其实用性和可行性。
关键词：采煤机；姿态监测；组合定位；计算机视觉识别；数据融合
一、研究背景
采煤机作为煤矿井下的重要设备，其稳定工作对煤矿生产和人员安全具有至关重要的影响。如果采煤机的姿态无法得到准确的监测，将可能导致采煤机无法按要求工作，导致其出现可靠性问题和安全隐患，从而给煤矿安全生产带来严重的威胁。因此，开发一种精度高、实时性好、可靠稳定的采煤机姿态监测系统已成为当前亟待解决的问题。
二、功能需求和技术指标
针对采煤机姿态监测系统的应用场景，本文提出了以下功能需求和技术指标：
1.精度高。系统应具有较高的精度，能够在不同姿态下准确地测量采煤机的姿态。
2.实时性好。系统应具有快速响应，能够实时监测采煤机的姿态。
3.可靠稳定。系统应能够长期稳定工作，能够在严峻的地下工作环境下运行。
4.适应性强。系统应该具有应对不同型号采煤机的能力，能够应对不同形状、不同工况的采煤机。
三、传统监测方法局限性
在传统的采煤机监控领域，普遍使用了传感器测量的方法来监测采煤机的姿态。但是传感器测量方法无法达到对采煤机完整姿态的准确测量，无法满足实时性、可靠稳定等要求。
四、组合定位技术
本文提出采煤机姿态监测系统的核心技术——组合定位，是一种将多种定位技术相结合，相互协作的方法。包括GPS、IMU、激光测距、计算机视觉等多种定位技术，并将各种技术收集到的数据进行数据融合，从而实现对采煤机姿态的准确、实时、稳定监测。
五、实现流程
以IMU传感器为主要姿态测量手段，搭建组合定位测量平台，并运用计算机视觉技术，对采煤机进行图像识别。采集每个姿态的数据，从而建立采煤机的姿态库，利用机器学习算法对计算机视觉识别数据进行处理，提高数据的精度和准确性。将多种传感器和计算机视觉技术共同进行数据融合，并通过滤波算法消除噪声，实现对采煤机姿态的准确、实时、稳定监测。
六、实验验证
利用实验验证本文所提出的采煤机姿态监测系统具有较高的精度、实时性、可靠稳定性，能够适应不同型号采煤机的需求。经过一段时间的实际运行，系统工作稳定，监测结果准确可靠，为采煤机的安全生产提供了有力的技术保障。
七、总结
本文基于组合定位技术，提出了一种采煤机姿态监测系统的设计方案，使得监测系统具有了更高的精度、实时性、可靠稳定性。该系统可以应对不同型号采煤机的不同工况，从而降低了安全隐患，为煤矿生产提供了有效的技术手段。在今后的煤矿生产中，该系统将会得到广泛的应用和推广。