激光技术在煤矿绞车提升安全监测中的应用

出版者:合肥工业大学出版社

作者:周孟然

页数:155

出版时间:2007-4

价格:20.00元

isbn号码:9787810935715

具体描述

矿井提升机在煤矿中作为地面与井下物质与人员流通的运输工具，在操作安全性和提升控制精确性方面都有很高的要求。本书把激光技术应用于煤矿提升机上，建立了提升机位置跟踪系统的数值法模型、激光测距相位法检测的算法模型及硬件结构，通过算法模型及硬件结构，通过算法误差分析，建立了高精度的位置跟踪系统。该系统无需辅助校正无关，能准确显示提升机的实际位置，方便物质与人员的上下，防止冲罐、坠罐等恶性事故的发生。

本书是对煤矿安全生产的一个理论研究和实际应用，已达到国内领先水平。

用户评价

这本书的叙事风格非常偏向于技术手册的严谨性，而非通俗科普读物。它似乎假设读者已经具备了相当的工程或物理学背景，因此在定义一些核心概念时显得非常简洁，几乎没有进行过多的铺垫。从结构上看，它像是一份技术攻关报告的放大版，系统地介绍了从理论建模、硬件选型到软件算法实现的完整流程。书中对于如何利用激光雷达技术对绞车滚筒与钢丝绳之间的缠绕模式进行三维重建，以预防突发性的绳股间摩擦损耗，这一点令我眼前一亮，这似乎是从根本上预防灾难性事故的思路。美中不足的是，全书似乎过于聚焦于技术实现本身，对于这种高精尖技术在不同地质条件（如高瓦斯、高地温矿井）下的适应性差异探讨得不够深入。不同矿井下的环境参数波动幅度巨大，一种在甲矿取得成功的参数设定，很可能在乙矿就完全失效，作者若能提供更具普适性的参数调整指导或敏感性分析，这本书的实用价值将得到指数级的提升。

这本书的最大特色在于其对“非接触式”测量的极致追求，这与传统上需要物理接触或半接触的探伤方法形成了鲜明的对比。作者对激光干涉测量在微米级形变检测上的潜力进行了大胆的构想，并试图将其应用于钢丝绳断股的早期预警。章节的组织逻辑清晰，遵循了“发现问题—原理分析—技术解决方案—实验验证”的路径。尽管如此，对于我们这些需要将成果落地到现场的工程师而言，书中对于“系统鲁棒性”的论述略显不足。在煤矿井下，设备暴露在潮湿、粉尘和频繁的温变之中，任何光学元件的轻微污染都会导致测量结果的漂移甚至失效。这本书是否有提供标准化的清洗和环境适应性测试流程？此外，如果书中能够加入一些与其他新兴技术（例如基于AI的图像识别技术）进行融合的探索性章节，探讨“激光+智能识别”的复合监测模式，那将更具未来感，也更能体现出作者站在行业前沿的广阔视野。

这本关于激光技术在煤矿绞车提升安全监测中应用的著作，从我一个非专业人士的角度来看，确实展现了作者在特定领域内深入的思考和扎实的工程基础。虽然我对那些复杂的数学模型和实验参数的理解有限，但书中所阐述的逻辑框架——即如何利用高精度光学手段来实时、非接触式地评估钢丝绳的张力、磨损乃至微小形变——无疑为矿井安全管理提供了一条极具前瞻性的技术路径。我尤其欣赏作者在引言部分对传统监测方法的局限性所做的详尽剖析，那种对现有痛点的清晰认知，为后续激光技术的引入提供了无可辩驳的合理性支撑。书中似乎花费了大量的篇幅来论述激光多普勒测速仪在动态载荷下的稳定性问题，以及如何通过先进的信号处理算法来滤除煤矿井下复杂环境中的噪声干扰，例如振动、粉尘和湿度变化。这种对工程实践中“硬骨头”的直面和尝试解决，使得这本书不仅仅停留在理论层面，更像是一份指导未来设备研发的蓝图。我期待书中能够更深入地探讨不同类型激光源（如半导体激光与光纤激光）在实际应用中的成本效益对比和长期可靠性评估，这对于矿业决策者来说，或许是比纯粹的技术细节更重要的考量因素。

对于长期关注工业安全标准演进的读者来说，这本书无疑提供了一个重要的技术参考点。它详细阐述了如何将“预测性维护”的概念引入到煤矿提升系统这个传统上偏向“反应性维护”的领域中。书中对光纤传感技术与激光测距技术的结合应用进行了细致的对比分析，尤其是在探讨如何确保测量精度不受钢丝绳高速旋转带来的离心力和振动影响时，所采用的滤波算法显得尤为精妙。我欣赏作者对数据安全和信息传输效率的关注，毕竟实时数据流对于调度中心的快速响应至关重要。然而，我希望书中能在更宏观的视角下讨论一下这个技术方案的经济可行性——部署一套基于激光的高精度监测系统，其初期的投入成本、后期的维护成本与传统定期人工探伤的成本相比，究竟有何种量级上的优势？缺乏对投资回报率（ROI）的深入分析，使得这份技术报告在面对企业高层决策时，可能会缺少一个关键的说服性论据。

读罢此书，我最大的感受是其在技术细节上的严谨与细致，尽管其中涉及到的光电转换效率、脉冲序列同步机制等内容对我而言稍显晦涩，但其构建的整体系统架构却令人印象深刻。书中对于激光散射理论在粗糙表面测量中的应用进行了详尽的论述，这显然是针对煤矿钢丝绳表面必然存在的氧化层和油污覆盖物而做的专门优化。我特别关注了其中关于“实时健康指数”构建的章节，作者似乎建立了一套基于多参数融合的风险评估模型，它不仅考虑了绳体表面的物理损伤，还将提升速度的微小波动也纳入了考量范围。这种跨学科的综合分析能力，着实体现了作者深厚的专业素养。然而，我对书中对系统集成和维护的讨论略感不足，毕竟，再先进的监测设备，在严苛的井下环境中，其日常的校准、维护和故障排除流程也同样是决定其能否持续发挥作用的关键。例如，激光发射器的温度漂移补偿机制，以及传感器防爆设计的细节，如果能有更多的图示和案例来补充说明，想必会更贴近实际操作层面读者的需求。