智能为王，掘胜千里——三一远程智能掘进机

近10年来，随着煤炭工业的高速发展，机械化、自动化程度大幅提升，实现“机械化换人、自动化减人”的智能开采已成为我国煤炭开采技术的发展方向。

三一重装从2015年开始对远程智能控制相关技术进行研究和方案设计，通过不懈的钻研，将掘进机与惯性导航系统有效的结合，实现截割轨迹远程控制、定位截割和可视化等技术，于2019年正式推出了远程智能掘进机，并在多处矿井进行实地应用。

三一远程智能掘进机

掘进机远程智能控制技术，以机载惯性导航系统为平台，搭建掘进机模型及算法，该技术主要由可视化技术、掘进机姿态惯性自动测量系统和一键式自动截割等技术构成。

·惯性导航系统

掘进机采用高精度的三轴惯性导航系统，航向精度可控制在0.1°，姿态精度可达到0.02°，实时监测掘进机的俯仰、翻滚、航向的偏移，为控制掘进机截割头运动轨迹提供了良好的支撑。

·定位截割技术

通过掘进机的连杆坐标系、掘进机与巷道位置坐标和巷道模型断面，实现运动轨迹控制和截割路径自动规划，完成一个循环自动定位截割。

·截割轨迹在线监测技术

有效的突破井下因粉尘大而无法远距离操作的难题，建立“截割轨迹为主，视频为辅”的全新工作模式。高适应性，内置多种巷道模型，可适应不同煤矿巷道条件。定位误差小，精准获取截割头在巷道空间的位置坐标，误差≤5mm。成型误差小，通过边界降速及边界限位，巷道成型误差≤150mm。

掘进机远程智能控制技术由可视化技术、掘进机姿态惯性自动测量系统和一键式自动截割等技术构成

·超视距控制

掘进机采用近距离无线WiFi传输和远距离光纤传输相结合的模式，视频信号延时≤5ms，控制动作信号延时≤400ms，通讯信号延时≤100ms，控制距离≥1000m。

·双目视觉技术

通过视频图像技术，捕获巷道内掘进机的激光坐标点。通过坐标点在两个摄像机上的成像差异，计算出坐标点的位置，从而实现掘进机自动定位。

·截割头自动伸缩技术

截割部在截割工作时，通过控制算法，使截割臂旋转的同时，截割头进行伸缩补偿，保证截割头截割的工作面是一个平面。

·电机预测性维护

对截割电机采用K-means聚类预测模式，通过获取截割电机的温度、电阻以及振动频率等运行数据，对其运行状态进行聚类预测。

·平台系统

采用惯性导航系统基于虚拟现实技术，实现掘进机与巷道空间位置的3D可视化呈现;系统界面包括一键启动、自动截割、实时数据显示、参数设置以及故障报警等功能，部署指令更加便捷高效。

目前，三一重装研发团队在现有的基础之上，不断去通过调直技术、自适应截割等控制算法的优化，来提升掘进机智能化控制的应用水平，打造智慧生产的新模式，从而实现工作面的少人化与无人化。

(本文来自：三一重装)