Sensorgefuehrte Walzenladersteuerung entlang der Kohle/Nebengesteins-Grenzschicht Schlussbericht

Ziel des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens war die Entwicklung geeigneter Sensoren und einer Multisensorsteuerung, die den Uebergang zwischen der Kohle und dem Nebengestein findet und die Schneidwalzen eines Walzenschraemladers entlang dieses Uebergangs steuert. In den letzten zwanzig Jahren wurden weltweit Versuche unternommen, das Steuerungsproblem beim Walzenlader zu loesen. Es zeigte sich hierbei, dass die verschiedenen Sensorverfahren nur bei bestimmten Kohlen- und Nebengesteinsarten und ganz speziellen Ablagerungsformen funktionieren. So war schon zu Beginn des Vorhabens klar, sass nur durch die Kombination verschiedenartiger Sensorverfahren zu einem Multisensorsystem das gestellte Ziel erreicht werden konnte. Es wurden zunaechst systematische Grundlagenuntersuchungen bezueglich der technischen und einsatzmaessigen Grenzen aller bekannten und auch neuen denkbaren Sensorverfahren zur Erkennung der Grenzschicht durchgefuehrt. Anhand dieser Untersuchung wurden eine Bewertung und Auswahl der erfolgversprechendsten Verfahren vorgenommen. Auf ihre Tauglichkeit fuer den Untertageeinsatz wurden sechs verschiedene Messverfahren an Walzenschraemladern im Betrieb untersucht, wovon drei fuer die Erkennung ausgewaehlt wurden. In einem Multisensorsystem werden die Aussagen und die Qualitaetsfaktoren interpretiert. Dabei spielen z.B. die Abwaegung, welches Signal die zuverlaessigsten Informationen liefert, mit welcher Gesteinsformation man es gerade zu tun hat und die gegenseitige Plausibilitaetsueberwachung der unterschiedlichen Sensoren eine Rolle. Fuer diese Aufgaben werden regelorientierte, auf einer Wissensbasis aufbauenede Informationsverarbeitungsalgorithmen angewendet. Dies wurden im Rahmen der Entwicklung von Methoden der kuenstlichen Intelligenz erarbeitet. (orig.)The research and development project was aimed at the development of suited sensors and of a multi-sensor control identifying the coal/stone interface and steering the drums of a shearer-loader along said interface. Worldwide, attempts were made over the past 20 years to bring a solution to the drum shearer loader control problem. It was found that the various sensor-based methods work out only in specific configurations of seams and adjacent strata and only in quite specific deposit conditions. Accordingly, it was taken for granted when starting the project that only a combination of various sensor methods, i.e. a multi-sensor system, would allow to reach the specified aim. In the first phase, systematic fundamental investigations were carried out about for finding out the technical and operational limits of all known - and also of imaginable novel -sensor methods for coal/stone interface indentification. Based on these investigations, an assessment and a selection of the most promising methods took place. Six different measuring methods were field-tested on drum shearer-loaders for their suitability, and three were eventually selected. Within a multi-sensor system an interpretation of signals and quality factors is run. In that context, e.g. the judgement as to which signal supplies the most reliable information, and the question which strata formation is just being taken on as well as the mutual plausibility monitoring of the various sensors play an important part. For these tasks, rule-oriented, knowledge-based information processing algorithms are used. The latter were set up within the framework of artificial intelligence development. (orig.)Available from TIB Hannover: F95B1747+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman