一种基于组合导航技术的超深矿井罐笼位姿测量系统及方法

    公开(公告)号:CN105173940B

    公开(公告)日:2017-06-09

    申请号:CN201510419527.2

    申请日:2015-07-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于组合导航技术的超深矿井罐笼位姿测量系统及方法,设计了捷联惯性导航系统/接近开关/旋转编码器组合导航式位姿测量系统。惯性单元测量出罐笼运动加速度和角速度,通过导航系统解算出罐笼位置和姿态信息,采用接近开关和旋转编码器测量罐笼的位置和速度,通过信息融合得到罐笼速度和位置的最优估计,反馈校正捷联导航系统,实现罐笼位置和姿态的精确测量。本发明检测精度不受矿井深度和提升钢丝绳的弹性伸长、打滑、蠕动、缠绕半径变化等影响,能实时有效的监测罐笼位姿状态,提供倾斜预警及精确定位,满足超深矿井对位姿检测系统的要求。

    一种缠绕式矿井提升机实验台

    公开(公告)号:CN105174109A

    公开(公告)日:2015-12-23

    申请号:CN201510413639.7

    申请日:2015-07-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种缠绕式矿井提升机实验台,连接有第一拉力传感器(304)的牵引钢丝绳(303)一端连接在运动平台(201)的一端,另一端缠绕在驱动卷筒(102)上,驱动卷筒(102)上设有旋转编码器(105);连接有第二拉力传感器(602)的负载钢丝绳(601)的一端连接在运动平台(201)的另一端,另一端缠绕在负载卷筒(401)上;运动平台(201)的两侧均设有可更换罐道;还包括一个编码电缆(801),在运动平台(201)上设有编码电缆天线箱(802)、载波发生器(803)、车上通信器(804)、三轴加速度计及陀螺仪(205)、信号采集板(202)、蓄电池(203)和配重(207);还包括一个控制柜(701)。本发明能完成单绳/双绳缠绕、单层/双层排绳提升机的模拟运行、偏载、冲击、外加载荷对提升容器运动状态的动力学影响等多种科学研究与教学实验。

    一种数字式可调阻尼手柄装置及其零点定位方法

    公开(公告)号:CN104898764A

    公开(公告)日:2015-09-09

    申请号:CN201510319635.2

    申请日:2015-06-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种数字式可调阻尼手柄装置及其零点定位方法,该装置包括支架(10)、刻度罩(2)、旋转轴(5)、手柄杆(1)、左轴套(10)、右轴套(4)、蝶形弹簧(6)、摩擦环(3)、旋转编码器(9)及操作平台(12);通过蝶形弹簧产生可调阻尼力,手柄可在工作区间内的任意位置定位,操作力度可快速调节;手柄装置将角度输入信号通过旋转编码器转换为数字信号,对编码器的原始数据进行零点设定及角度转换处理,获取有效控制参数,从而对控制对象进行控制。本发明能将角度控制参数转换为数字控制参数,通过数据处理,提高控制精度高,装置结构简单可靠,阻尼调节方便,使用寿命长。

    一种矿井提升容器用的磁耦合谐振式无线电能传输系统

    公开(公告)号:CN104362774A

    公开(公告)日:2015-02-18

    申请号:CN201410709342.0

    申请日:2014-11-28

    Applicant: 中南大学

    CPC classification number: H02J5/005 H02J7/025

    Abstract: 本发明提供了一种矿井提升容器用的磁耦合谐振式无线电能传输系统,包括:工业电源、整流滤波电路、高频逆变电路、控制器、初级谐振变换电路、次级谐振变换电路、功率调节器和用电设备;初级谐振变换电路包括原边谐振补偿网络和沿矿井侧壁垂直布置的编码电缆内的李磁线电缆线圈,次级谐振变换电路包括副边谐振补偿网络和与编码电缆相距20cm的天线,天线安装于矿井提升容器外壁上;次级谐振变换电路与初级谐振变换电路固有频率一致,完成电能的无线传输。本发明采用了独特的天线和编码电缆作为能量耦合通道,实现电能从地面通过无线的方式传输到矿井提升容器内部,普遍适用于各种恶劣条件下各种移动设备上的电能无线供给。

    一种缠绕式矿井提升机实验台

    公开(公告)号:CN105174109B

    公开(公告)日:2017-06-16

    申请号:CN201510413639.7

    申请日:2015-07-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种缠绕式矿井提升机实验台,连接有第一拉力传感器(304)的牵引钢丝绳(303)一端连接在运动平台(201)的一端,另一端缠绕在驱动卷筒(102)上,驱动卷筒(102)上设有旋转编码器(105);连接有第二拉力传感器(602)的负载钢丝绳(601)的一端连接在运动平台(201)的另一端,另一端缠绕在负载卷筒(401)上;运动平台(201)的两侧均设有可更换罐道;还包括一个编码电缆(801),在运动平台(201)上设有编码电缆天线箱(802)、载波发生器(803)、车上通信器(804)、三轴加速度计及陀螺仪(205)、信号采集板(202)、蓄电池(203)和配重(207);还包括一个控制柜(701)。本发明能完成单绳/双绳缠绕、单层/双层排绳提升机的模拟运行、偏载、冲击、外加载荷对提升容器运动状态的动力学影响等多种科学研究与教学实验。

    一种超深矿井提升容器深度与状态检测装置及方法

    公开(公告)号:CN105151969B

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201510420665.2

    申请日:2015-07-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种超深矿井提升容器深度与状态检测装置及方法,该装置通过在矿井井筒一侧的井口及所有中段铺设编码电缆,天线箱、地址检波解码器、载波发生器、三轴加速度计、DSP采集与运算模块、无线信号发射器、发射定向天线、接收定向天线、无线信号接收器及工控机;整个装置结构简单、成本较低,操作方便;该方法在非关键位置提出用三轴加速度计检测其运动状态,对加速度计进行积分得到其速度、深度,可以与旋转编码器得到的信息互为对比,保证信息的可靠性,保证设备运行安全。

    一种矿井提升容器用的磁耦合谐振式无线电能传输系统

    公开(公告)号:CN104362774B

    公开(公告)日:2017-03-08

    申请号:CN201410709342.0

    申请日:2014-11-28

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种矿井提升容器用的磁耦合谐振式无线电能传输系统,包括:工业电源、整流滤波电路、高频逆变电路、控制器、初级谐振变换电路、次级谐振变换电路、功率调节器和用电设备;初级谐振变换电路包括原边谐振补偿网络和沿矿井侧壁垂直布置的编码电缆内的李磁线电缆线圈,次级谐振变换电路包括副边谐振补偿网络和与编码电缆相距20cm的天线,天线安装于矿井提升容器外壁上;次级谐振变换电路与初级谐振变换电路固有频率一致,完成电能的无线传输。本发明采用了独特的天线和编码电缆作为能量耦合通道,实现电能从地面通过无线的方式传输到矿井提升容器内部,普遍适用于各种恶劣条件下各种移动设备上的电能无线供给。

    一种数字式可调阻尼手柄装置零点定位方法

    公开(公告)号:CN104898764B

    公开(公告)日:2017-03-01

    申请号:CN201510319635.2

    申请日:2015-06-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种数字式可调阻尼手柄装置及其零点定位方法,该装置包括支架(10)、刻度罩(2)、旋转轴(5)、手柄杆(1)、左轴套(10)、右轴套(4)、蝶形弹簧(6)、摩擦环(3)、旋转编码器尼力,手柄可在工作区间内的任意位置定位,操作力度可快速调节;手柄装置将角度输入信号通过旋转编码器转换为数字信号,对编码器的原始数据进行零点设定及角度转换处理,获取有效控制参数,从而对控制对象进行控制。本发明能将角度控制参数转换为数字控制参数,通过数据处理,提高控制精度高,装置结构简单可靠,阻尼调节方便,使用寿命长。(9)及操作平台(12);通过蝶形弹簧产生可调阻

    一种基于组合导航技术的超深矿井罐笼位姿测量系统及方法

    公开(公告)号:CN105173940A

    公开(公告)日:2015-12-23

    申请号:CN201510419527.2

    申请日:2015-07-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于组合导航技术的超深矿井罐笼位姿测量系统及方法,设计了捷联惯性导航系统/接近开关/旋转编码器组合导航式位姿测量系统。惯性单元测量出罐笼运动加速度和角速度,通过导航系统解算出罐笼位置和姿态信息,采用接近开关和旋转编码器测量罐笼的位置和速度,通过信息融合得到罐笼速度和位置的最优估计,反馈校正捷联导航系统,实现罐笼位置和姿态的精确测量。本发明检测精度不受矿井深度和提升钢丝绳的弹性伸长、打滑、蠕动、缠绕半径变化等影响,能实时有效的监测罐笼位姿状态,提供倾斜预警及精确定位,满足超深矿井对位姿检测系统的要求。

    一种超深矿井提升容器深度与状态检测装置及方法

    公开(公告)号:CN105151969A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510420665.2

    申请日:2015-07-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种超深矿井提升容器深度与状态检测装置及方法,该装置通过在矿井井筒一侧的井口及所有中段铺设编码电缆,天线箱、地址检波解码器、载波发生器、三轴加速度计、DSP采集与运算模块、无线信号发射器、发射定向天线、接收定向天线、无线信号接收器及工控机;整个装置结构简单、成本较低,操作方便;该方法在非关键位置提出用三轴加速度计检测其运动状态,对加速度计进行积分得到其速度、深度,可以与旋转编码器得到的信息互为对比,保证信息的可靠性,保证设备运行安全。

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