一种采煤机无线MESH监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种采煤机无线MESH监控系统，该系统包括执行机构，执行机构包括采煤机牵引机构、摇臂升降机构、滚筒截割机构，执行机构连接机载控制器，机载控制器包括监测采煤机运行状态的各类传感器和与传感器连接用于数据处理的PLC，机载控制器连接采用工业以太网组网方式、由有线网络与无线网络两部分组成的网络层，网络层连接用于控制、监测、故障诊断、参数配置的远程监控平台。本实用新型专利技术在综采工作面复杂环境中，无线MESH部署安装方便、网络稳定性强、网络可以根据每个节点的通信负载情况动态地分配通信路由，从而有效地避免了节点的通信拥塞，从而缩短网络延迟性，达到采煤机运行状态监控的实时性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及综采工作面采煤机监控
，具体是一种采煤机无线MESH监控系统。
技术介绍
采煤机自动化程度直接制约着矿井综合机械化采煤技术的实施，自动化、高效化与安全化采煤是目前主流方向，采煤机无线MESH监控系统更是其中重要环节。目前，国内大部分矿井仍采用摄像头的方式进行采煤机运行状态的监控，因多粉尘、大水汽等恶劣环境造成采集的实时图像滞后、不清晰，现有监控系统存在实时性差、抗干扰能力弱等弊端，导致系统只能监测而不能实施有效的控制。
技术实现思路
根据现有技术的不足，提供一种实现综采工作面采煤机运行状态参数有效监控的采煤机无线MESH监控系统。本技术技术方案按照下述方法实现:一种采煤机无线MESH监控系统，该系统包括执行机构，所述执行机构包括采煤机牵引机构、摇臂升降机构、滚筒截割机构，所述执行机构连接机载控制器，所述机载控制器包括监测采煤机运行状态的各类传感器和与传感器连接用于数据处理的PLC，所述机载控制器连接采用工业以太网组网方式、由有线网络与无线网络两部分组成的网络层，所述网络层连接用于控制、监测、故障诊断、参数配置的远程监控平台。所述传感器包括轴编码器、位置传感器、倾角传感器、接近传感器，所述轴编码器采集采煤机位移，通过与之配合的位置传感器达到机身定位目的，并确定采煤机牵引速度和方向；所述倾角传感器采集左右摇臂倾角及机身横、纵向倾角；所述接近传感器采集液压支架顶梁位置数据。所述网络层中的有线网络采用光纤作为媒介，所述网络层中的无线网络采用无线MESH作为媒介进行信号的传递。所述无线MESH包括采煤机无线MESH节点和巷道内若干个无线MESH节点，每个无线MESH节点能够独立工作，与邻近无线MESH节点相互通讯，组成一个网状通讯结构。所述远程监控平台的参数配置包括提供采煤装备基本结构参数、采煤机调速参数、采煤工艺控制参数、启停延迟设置参数的初设功能。该系统还包括顺槽控制器，连接在无线网络和有线网络之间。本技术的有益效果是:在综采工作面复杂环境中，无线MESH部署安装方便、网络稳定性强、网络可以根据每个节点的通信负载情况动态地分配通信路由，从而有效地避免了节点的通信拥塞，从而缩短网络延迟性，达到采煤机运行状态监控的实时性。【附图说明】图1是采煤机无线MESH监控系统框架图；图2是采煤机无线MESH网络拓扑结构图；图3是采煤机无线MESH网络安全校验图。【具体实施方式】以下结合附图，通过具体实施例对本技术技术方案做进一步的说明。如图1至图3所示，一种采煤机无线MESH监控系统，该系统包括执行机构1，执行机构I包括采煤机牵引机构11、摇臂升降机构12、滚筒截割机构13，执行机构I连接机载控制器2，机载控制器2包括监测采煤机运行状态的各类传感器和与传感器连接用于数据处理的PLC25，机载控制器2连接采用工业以太网组网方式、由有线网络5与无线网络3两部分组成的网络层7，网络层7连接远程监控平台6，远程监控平台6包括控制62、监测63、故障诊断64、参数配置61。传感器包括轴编码器21、位置传感器22、倾角传感器23、接近传感器24，轴编码器21采集采煤机位移，通过与之配合的位置传感器22达到机身定位目的，并确定采煤机牵引速度和方向；倾角传感器23采集左右摇臂倾角及机身横、纵向倾角；接近传感器24采集液压支架顶梁位置数据。网络层7中的有线网络5采用光纤作为媒介，网络层7中的无线网络3采用无线MESH作为媒介进行信号的传递。无线MESH包括采煤机无线MESH节点和巷道内十个无线MESH节点，每个无线MESH节点能够独立工作，与邻近无线MESH节点相互通讯，组成一个网状通讯结构。远程监控平台6的参数配置包括提供采煤装备基本结构参数、采煤机调速参数、采煤工艺控制参数、启停延迟设置参数的初设功能。该系统还包括顺槽控制器4，连接在无线网络3和有线网络5之间。如图1所示，一种采煤机无线MESH监控系统，该系统包括执行机构1，执行机构I包括采煤机牵引机构11、摇臂升降机构12、滚筒截割机构13，执行机构I连接机载控制器2，机载控制器2包括监测采煤机运行状态的各类传感器和与传感器连接用于数据处理的PLC25，机载控制器2连接采用工业以太网组网方式、由有线网络5与无线网络3两部分组成的网络层7，网络层7连接远程监控平台6，远程监控平台6包括控制62、监测63、故障诊断64、参数配置61。如图2所示，采煤机无线MESH网络拓扑结构图，本技术由包括采煤机自身携带的一个无线MESH节点以及巷道内十个无线MESH节点组成一个无线MESH网络。每个无线MESH节点可独立工作，与邻近节点相互通讯，组成一个网状通讯结构，从而有效地避免了节点的通信拥塞，从而缩短网络延迟性。当网络连接成功时，通过上位机不仅可显示无线MESH网络中所有节点工作状态，而且可以调整无线MESH网状参数，利用网络管理系统可以监测无线网络中每一个节点的工作状态，包括节点序号、名称、输入信息包、输出信息包、接收信号强度及故障信息等。如图3所示，采煤机无线MESH网络安全校验，本技术在机载控制器2、无线MESH网络、远程监控平台6之间增加通信校验位，即通过机载控制器2与远程监控平台6对校验位的置位、复位循环操作来实现通信监测，保证在机载控制器2、无线MESH网络及远程监控平台6 —方出现故障或网络连接失败时，通过控制功能实现采煤机的立即停机或通过互锁功能提供故障恢复后的同步数据。工作原理:在采煤机原有传感器基础上，新增轴编码器21、位置传感器22、倾角传感器23、接近传感器24。各传感器采集数据由机载控制器2采集模块输入PLC25，其中轴编码器21采集采煤机位移，通过与之配合的位置传感器22达到机身定位目的，并确定采煤机牵引速度和方向；倾角传感器23采集左右摇臂倾角及机身横、纵向倾角；接近传感器24采集液压支架顶梁位置数据。机载控制器2通过数据处理模块将采集的数据通过计算转换成采煤机行走速度、方向、角度等；采煤机机载控制器2实时数据经无线MESH传输到顺槽控制器4，顺槽控制器4通过工业以太网(TCP/IP协议)将所得数据传送给远程控制器。通过远程监控平台6与S7-300系列PLC以MPI/DP协议通讯，以过程值和变量的形式与远程控制器进行通信并获取采煤机状态数据，实现对采煤机的控制62、监测63、故障诊断64、参数配置61功能。在综采工作面复杂环境中，无线MESH部署安装方便、网络稳定性强、网络可以根据每个节点的通信负载情况动态地分配通信路由，从而有效地避免了节点的通信拥塞，从而缩短网络延迟性，达到采煤机运行状态监控的实时性。【主权项】1.一种采煤机无线MESH监控系统，其特征在于:该系统包括执行机构，所述执行机构包括采煤机牵引机构、摇臂升降机构、滚筒截割机构，所述执行机构连接机载控制器，所述机载控制器包括监测采煤机运行状态的各类传感器和与传感器连接用于数据处理的PLC，所述机载控制器连接采用工业以太网组网方式、由有线网络与无线网络两部分组成的网络层，所述网络层连接用于控制、监测、故障诊断、参数配置的远程监控平台。2.根据权利要求1所述一种采煤机无线MESH监控系统，其特征在于:所述传感器包括轴编码器、位置传感器、倾角传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采煤机无线MESH监控系统，其特征在于：该系统包括执行机构，所述执行机构包括采煤机牵引机构、摇臂升降机构、滚筒截割机构，所述执行机构连接机载控制器，所述机载控制器包括监测采煤机运行状态的各类传感器和与传感器连接用于数据处理的PLC，所述机载控制器连接采用工业以太网组网方式、由有线网络与无线网络两部分组成的网络层，所述网络层连接用于控制、监测、故障诊断、参数配置的远程监控平台。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：权宁，
申请(专利权)人：徐州工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32