矿井的提升装置是连接井下与地上的重要设备,随着开采年限的增加及大深度、特大深度矿井的不断出现,罐道因各种因素导致的变形是一个不容忽视的问题,当罐道变形达到一定程度,可能会发生卡罐、脱罐、坠罐等重大事故,因此选择有效的方法检测出罐道整体运行状况的健康状态,对提升机的安全运行是十分必要的。相对于传统的检测方法,本论文采用了惯性技术对立井罐道垂直度进行检测的方法,该方法能够模拟出运载体的三轴位移曲线和空间运动轨迹且精度较高,为运动方式下检测罐道垂直度的变形提供了理论支撑,具有重要的理论和工程实践意义。论文主要研究内容包括:(1)对罐道变形的外在表现特征进行了描述并对其变形机理进行了分析。介绍了捷联惯性导航系统的工作原理及系统组成,并对其算法进行了研究,给出了流程图。引入四元数实现了实时更新惯性导航姿态矩阵的坐标系,对更新后加速度信息连续两次积分获取载体的空间运动轨迹,并根据罐道垂直度判定系统图对罐道垂直度信息及参数进行判定。(2)对采集数据处理中所涉及的加速度信号及陀螺信号进行了研究。本文以采集的罐道数据为例,采用差分方程及最小二乘原理建立的多项式模型对加速度信号消趋,利用矩形法推导出积分器的传递函数,通过数字积分滤波器的设计及MATLAB算法编程实现了加速度信号的二次积分。在处理陀螺信号时,由于陀螺漂移的存在,首先建立了陀螺漂移的ARMA模型,其次在此模型的基础上,采用小波阈值滤波对陀螺信号进行消噪处理,通过仿真实验,对比分析不同的小波系数下的消噪效果,通过选取合适的小波系数,最终消噪效果达到了预期目标。在小波阈值函数选取的过程中,通过软硬阈值函数消噪效果对比提出了一种新的阈值函数,并对小波阈值选取规则的算法进行了研究。(3)基于KJJ-32C激光捷联惯性导航系统、数据传输装置、计算机及相应的软件搭建了一套罐道垂直度检测装置,并对实验软硬件系统进行研究。基于加速度信号及陀螺信号的处理,利用MATLAB对仿真系统进行求解,仿真结果表明,在此环境下能够较为准确的模拟出载体沿罐道的三轴向位移曲线及空间运动轨迹,且能够较清晰的得出罐道变形现状。通过实验平台的搭建,实验结果进一步验证了惯性技术在立井罐道垂直度检测中应用的可行性且精度可达到毫米级。