Konzeption für ein Sensor- und Steuerungssystem zur automatischen Führung eines Walzenschrämladers entlang der Grenzlinie von Kohle und Nebengestein

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

Die deutsche Steinkohle ist aufgrund der hohen Gewinnungskosten derzeit auf dem nationalen und internationalen Markt nicht wettbewerbsfähig. Aus energieund arbeitsmarktpolitischen Gründen wird der deutsche Steinkohlenbergbau sub-ventioniert /1,2/ und ist zu Anpassungen der Produktionskapazitäten und Ratio-nalisierungen gezwungen /3/. Das Erreichen einer kostengünstigeren Kohle- gewinnung nunter ständig sich erschwerenden Abbaubedingungen ist eine Heraus-forderung für den deutschen Steinkohlenbergbau, dessen Technik international ein hohes Ansehen genießt. Zusätzliche Aufgaben liegen in der Humanisierung der Arbeitsplätze und im Umweltschutz.

Stephan Forster

2. Ausgangssituation und Anforderungen

Stephan Forster

3. Istzustandsanalyse und Lastenheft

Stephan Forster

4. Voruntersuchungen zum Sensorsystem

Zusammenfassung

Die für Unter-Tage-Versuche vorgeschlagenen Meßverfahren unterlagen folgenden Auswahlkriterien: technische Machbarkeit des Verfahrens, Aufwandshöhe zur Realisierung des Schlagwetterschutzes, Einfluß von Schwachstellen auf die Funktionalität , Aufwandshöhe für die Versuchsdurchführung und Vorhandensein erfolgreicher Grundlagenversuche im Labor oder am künstlichen Kohlenstoß.

Stephan Forster

5. Aufgaben des Sensor- und Steuerungssystems

Zusammenfassung

Der Lösungsansatz für die Realisierung der Steuerungsaufgabe zeichnet sich durch das Zusammenspiel zweier synchron arbeitender Teilsysteme, der modellgestützten Steuerung und der sensorgeführten Bewegungssteuerung, aus. Die im Lastenheft gestellten Forderungen sind in diesen Ansatz der Hybridsteuerung eingearbeitet.

Stephan Forster

6. Konzept-Entwicklung des Sensor- und Steuerungssystems

Zusammenfassung

Multisensortechnik bedeutet: Die informationstechnische Verarbeitung von Ausv aus unterschiedlichen Sensorinformationen auf eine Aufgabe hin. Waltz und Llinas /52/ verwendet in diesem Zusammenhang den Begriff der Sensordatenfusion und den übergeordneten Begriff der Datenfusion.

Stephan Forster

7. Algorithmenentwicklung

Zusammenfassung

Die Berechnungen sind exemplarisch für einen Doppelwalzenschrämlader durchgeführt . Sie sind übertragbar auf andere Walzenschrämladertypen, hierbei müssen die Abmaße sowie die kinematischen Beziehungen angepaßt werden.

Stephan Forster

8. Versuchsdurchführung und Ergebnisse

Zusammenfassung

Die in Abb. 8-1 dargestellte Konfigurierung von Rechnersystemen und Maschine ist für den untertägigen Einsatz vorgesehen.

Stephan Forster

9. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung

Die Steuerung eines Walzenschrämladers entlang der Kohle-Nebengesteins-Grenzlinie erfolgt zur Zeit manuell. Der Maschinenführer regelt derzeit die Höhe der Schrämwalzen nach seinen Sinneswahrnehmungen und Erfahrungswerten. Sensoren zur automatischen Erkennung der Grenzlinie existieren überwiegend als Labormuster.

Stephan Forster

10. Literaturverzeichnis

Stephan Forster

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