一种刮板输送机姿态智能感知装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及煤矿开采技术领域，是一种煤矿井下刮板输送机姿态智能感知装置。感知装置由主惯导、中部槽三维姿态传感器、数据转换器和姿态分析主机组成，主惯导固定在刮板输送机机头，刮板输送机每节中部槽都安装三维姿态传感器，主惯导和所有的中部槽三维姿态传感器通过现场总线连接至数据转换器，姿态分析主机通过数据转换器实时采集主惯导和所有三维姿态传感器的数据。本实用新型专利技术能实时感知刮板输送机姿态，能自动判断自身水平弯曲、垂直弯曲、俯仰度过大等异常姿态，能自动检测工作面直线度，为工作面调直提供依据，为刮板输送机安全运行提供有力保障。

An Intelligent Attitude Sensing Device for Scraper Conveyor

The utility model relates to the technical field of coal mine mining, and is an intelligent attitude sensing device of scraper conveyor in underground coal mine. The sensing device consists of the main inertial navigation system, the three-dimensional attitude sensor of the middle groove, the data converter and the attitude analysis host. The main inertial navigation system is fixed at the head of the scraper conveyor. The three-dimensional attitude sensor is installed in the middle groove of each section of the scraper conveyor. The main inertial navigation system and all the three-dimensional attitude sensors of the middle groove are connected to the data transfer through the fieldbus. Converter, attitude analysis host collects real-time data of main inertial navigation system and all three-dimensional attitude sensors through data converter. The utility model can real-time sense the attitude of the scraper conveyor, automatically judge its abnormal attitude such as horizontal bending, vertical bending and too large pitch, automatically detect the straightness of the working face, provide a basis for the straightening of the working face, and provide a strong guarantee for the safe operation of the scraper conveyor.

【技术实现步骤摘要】
一种刮板输送机姿态智能感知装置
：本技术涉及煤矿井下开采
，具体地说是一种刮板输送机姿态智能感知装置。
技术介绍
：煤矿井下煤层开采时，刮板输送机与采煤机、支架配合实现工作面落煤、装煤、运煤及推移等采煤工序。由于工作面地质条件和人员操作的原因，刮板输送机往往会产生垂直弯曲、水平弯曲或俯仰角度过大的现象，导致刮板输送机中部连接哑铃、端头损坏，推溜、拉架过程中工作面的直线度得不到保证等问题，影响了采煤效率。为了能够实时了解刮板输送机的弯曲状况，解决刮板输送机调直的问题，提升采煤效率，专利技术了一种刮板输送机姿态智能感知装置。
技术实现思路
：本技术的目的是设计一种能实时检测刮板输送机在空间坐标内的三维姿态的装置，能检测刮板输送机在三维空间内各个方向上的弯曲程度，并反应出刮板输送机当前直线度。本技术的目的是通过如下技术方案来实现的：刮板输送机上安装中部槽三维姿态传感器1和主惯导2，中部槽三维姿态传感器1固定在刮板输送机每一节中部槽靠近采空侧电缆架中间的位置，布置数量和刮板输送机中部槽个数相同，主惯导2固定在刮板输送机机头处。三维姿态传感器1用于检测与之相连的中部槽的水平弯曲角度、垂直弯曲角度和俯仰角度，主惯导2用于检测刮板输送机机头的水平弯曲角度、垂直弯曲角度和俯仰角度，并把机头作为刮板输送机的姿态检测的基准。中部槽三维姿态传感器1和主惯导2通过现场总线把检测的水平弯曲角度、垂直弯曲角度、俯仰角度上传到数据转换器3，数据转换器3接收所有数据后，进行数据编码、转换、压缩和缓存，等待姿态分析主机4调取数据。姿态分析主机4调取数据转换器3的数据包后，进行实时数据分析，通过解析数据包定位每节中部槽的水平弯曲角度、垂直弯曲角度和俯仰角度，并把解析出的角度数据输入到三维姿态动态计算模型中进行姿态计算，最后形成刮板输送机在三维空间内的姿态模型表示。本技术的有益效果主要表现在：本技术设计合理，实现便捷，能够实时了解刮板输送机的实际姿态，为工作面调直提供依据，为刮板输送机安全运行提供有力保障，能大幅度提升综采工作面开采效率。附图说明：图1是本技术的原理图。1中部槽姿态传感器，2主惯导，3数据转换器，4姿态分析主机。图2是中部槽姿态传感器1的安装图。图3是工作面现场布置图。1中部槽姿态传感器，2主惯导，3数据转换器，4姿态分析主机。具体实施方式：下面结合附图和具体实施方案对本技术作进一步详细说明：如图1可知，一种刮板输送机姿态智能感知装置包括中部槽三维姿态传感器1、主惯导2、数据转换器3和姿态分析主机4。主惯导2用于感知刮板输送机机头的水平弯曲角度、垂直弯曲角度和俯仰角度，三维姿态传感器1用于感知与之相连接的中部槽的水平弯曲角度、垂直弯曲角度和俯仰角度。数据转换器3、主惯导2和三维姿态传感器1通过现场总线连接。姿态分析主机4通过分析数据转换器3的数据，并依据刮板输送机运动数学模型，以主惯导所在位置为坐标零点，形成以刮板输送机机头为基准的刮板输送机三维姿态动态模型。姿态分析主机4可以向综采工作面其他设备提供刮板输送机姿态数据，为其他设备调直刮板输送机提供依据。如图2、图3可知，主惯导2固定在刮板输送机机头，中部槽三维姿态传感器1固定在刮板输送机每一节中部槽靠近采空侧电缆架中间的位置。数据转换器3和姿态分析主机4放置在工作面设备列车控制室内。中部槽三维姿态传感器1和主惯导2连接至工作面现场总线，并通过现场总线把数据传输至数据转换器3。姿态分析主机4与数据转换器3连接，并读取数据转换器3的数据加以分析。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刮板输送机姿态智能感知装置，其特征在于：包括主惯导、中部槽三维姿态传感器、数据转换器和姿态分析主机，三维姿态传感器用于感知与之相连接的中部槽的水平弯曲角度、垂直弯曲角度和俯仰角度，主惯导用于感知刮板输送机机头的水平弯曲角度、垂直弯曲角度和俯仰角度，数据转换器负责接收并转换主惯导和三维姿态传感器的数据，姿态分析主机通过数据转换器实时采集主惯导和所有三维姿态传感器的数据。

【技术特征摘要】
1.一种刮板输送机姿态智能感知装置，其特征在于：包括主惯导、中部槽三维姿态传感器、数据转换器和姿态分析主机，三维姿态传感器用于感知与之相连接的中部槽的水平弯曲角度、垂直弯曲角度和俯仰角度，主惯导用于感知刮板输送机机头的水平弯曲角度、垂直弯曲角度和俯仰角度，数据转换器负责接收并转换主惯导和三维姿态传...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆润青，王会枝，宋冰清，吴宗泽，陈伟，范宝冬，曹琰，李榕，
申请(专利权)人：中煤张家口煤矿机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北,13