一道红色的光柱，在阴暗的井下划过。 
　　掘进机自如地挥动长臂，将煤岩层层剥落。 
　　这道看似通俗的光柱激发了掘进机灵能节制主动化手艺的一次飞跃。 
　　灵感来自绿光 
　　“这道红光，是从装在巷道上的激光发射仪中发出的，发射到掘进机机身上，掘进机机身上装有激光领受仪，这些是掘进机位姿检测手艺的核心部门。”中国矿业大年夜学（北京）电机与信息工程学院传授吴淼说。 
　　吴淼进一步诠释，在掘进机位姿检测上，之前以巷道为基准，对掘进机的位姿偏角和偏距进行检测，是相对检测。相对检测存在的标题问题是，会产生误差堆集，误差堆集到必然程度，掘进机就会产生方向，影响掘进效力，这个标题问题一向困扰着煤炭企业。而新的位姿检测手艺是用尽对测量法进行检测，实现了掘进机的定向截割及主动纠偏，促进了掘进工作面的安然高效出产。操纵新的位姿检测手艺可以测出掘进机的5个位姿参数，包含偏角、偏距、俯仰角、翻腾角和车前距，掘进机程度偏角和偏距的有效检测距离为30米到130米，程度偏角检测误差小于0.1度，俯仰角及勾当角检测误差小于0.05度，车前距测距误差小于6毫米。 
　　如何想到用激光进行定位呢？吴淼说，掘进机位姿检测手艺方面没有相干资料可供参考。因而，他们找到包含挖地铁巷道用的盾构机在内的大年夜型机械的资料进行对比研究，还启用了智能型全站仪，可是因为没有煤安标记，并且通信标题问题也不好解决，所以不克不及利用于井下。 
　　就在研发人员束手无策时，一道绿色光柱给了他们立异的灵感。这道绿色光柱是地测部门在巷道里设的激光定向点。能不克不及以此为尽对坐标，用激光定向的编制，来进行位姿检测呢？他们决定试一试。 
　　起首是选择用甚么色彩的光。他们对各类光的衰减性、波长和波段进行比较，又考虑到光敏元件对红光最敏感，最终选择了红光激光。其次是研制激光发射仪。再其次是研制激光领受仪。一开端，他们把激光领受仪建造成了一块大年夜的电路板，上面有一排光敏元件。后来，他们又将这块大年夜的电路板分成8个小块，把光敏元件分成3排。如许，即便3排光敏元件中有2排产生故障，剩下的1排仍可正常工作，大年夜大年夜进步了激光领受仪的靠得住性。而8个小块电路板每块都可伶仃改换，维修起来加倍便利。 
　　2011年11月，他们在河北冀中能源邯矿集体云驾岭矿12113副巷进行了第一次井下实验。成功了！ 
　　谈起立异的灵感，吴淼深有体味：“这类灵感来自科研工作者对企业需求的准确掌控、对井下环境的熟谙和对相干学科常识的体味。有了这些，才有可能灵敏地捕获到每个有价值的信息。概况看上往是突发的灵感，实际上，每个出色的立异思惟都是持久科研实践的结晶。” 
　　掘进机位姿检测手艺是掘进机近点节制系统中最大年夜的立异点。掘进机近点节制系统分为四部门，包含断面主动成形截割节制手艺、摆速自适应节制手艺、位姿主动检测手艺和主动定向掘进手艺，此中主动定向掘进手艺是前三项手艺的集成。 
　　掘进机近点节制、长途远控、视频监控、长途监测和故障诊断系总共同构成了掘进机长途节制手艺及监测系统。该项目是“十一五”国度高手艺研究成长打算（“863打算”）重点项目，于2008年立项，由中国矿业大年夜学（北京）、中国矿业大年夜学、河北冀中能源集体、石家庄煤机公司、云驾岭矿共同完成，于2011年12月经由过程了中国煤炭财产协会组织的鉴定。前不久，该项目获中国煤炭财产协会科学手艺奖一等奖。 
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