智慧煤矿信息逻辑模型及开采系统决策控制方法

论文摘要

针对数字矿山向智慧矿山发展过程中信息关联层次不清晰、框架结构不完善、缺少智能决策依据及有效控制方法的问题,提出了智慧煤矿信息逻辑模型,基于本体和语义网技术建立了煤矿多源、异构关系数据的信息"实体"和虚实映射机理,提出基于知识需求模型的信息实体主动匹配与推送策略,构建基于开采行为预测推理的智慧逻辑模型进化机制,形成了层级清晰、结构明确、全面覆盖的智慧煤矿信息模型;构建了综采设备群空间位姿关系模型,提出了考虑随机误差的强耦合设备群空间坐标统一描述及各设备关联坐标系转换方法,建立了多参量融合分析和评估的开采环境-生产系统耦合关系模型,为煤矿装备位姿控制及智能决策提供支撑;给出了时变多因素影响下的开采设备群全局最优规划和分布式协同控制方法。将综采设备群全局最优规划归结为一个二次积分模型的燃料最优规划问题,提出了基于多模态控制的综采设备群全局最优推进路径规划及控制策略,可兼顾开采条件、设备能力、工艺流程及能量消耗,确保生产成本、效率的有效改善。给出了同时考虑环境干扰和传感器数据时延特性的液压支架群组分布式协同控制方法。上述基础架构和数学模型为深层次挖掘智慧煤矿海量信息之间的关联关系、解决大数据环境下开采系统的最优化协同控制、实现复杂地质条件下连续稳定开采提供了基础理论支撑,可有效推动智慧煤矿技术的发展。

论文目录

1 基于信息实体的智慧煤矿逻辑模型

1.1 智慧煤矿信息实体及虚实映射机理

1.1.1 智慧煤矿信息实体建模

（1）煤矿数据信息类型。

（2）煤矿数据属性。

（3）层次关系。

1.1.2 智慧煤矿信息虚实映射机理

1.2 信息实体智能匹配、推送及智慧煤矿数据交互

1.2.1 信息实体智能匹配与主动推送

（1）知识需求模型构建

（2）智能匹配与推送策略

1.2.2 智慧煤矿数据交互

1.3 基于开采行为预测推理的智慧逻辑模型进化机制

2 智慧逻辑模型框架下的开采系统建模

2.1 综采设备群空间位姿关系运动学建模

2.2 开采环境-生产系统耦合关系建模

3 时变多因素影响下开采设备群全局最优规划和分布式协同控制

3.1 综采设备群全局最优规划策略

3.2 时变多因素影响下综采设备群分布式控制

4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 任怀伟,王国法,赵国瑞,曹现刚,杜毅博,李帅帅

关键词: 智慧煤矿,逻辑模型,信息实体,决策控制,协同控制

来源: 煤炭学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 矿业工程,自动化技术

单位: 天地科技股份有限公司开采设计事业部,煤炭科学研究总院开采研究分院,西安科技大学机械工程学院

基金: 国家自然科学基金重点资助项目(51834006),国家自然科学基金面上资助项目(518741774)

分类号: TD67

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1162

页码: 2923-2935

总页数: 13

文件大小: 1373K

下载量: 431

智慧煤矿信息逻辑模型及开采系统决策控制方法

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢