一种基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统,包括地面指挥调度监控中心、远端无线自动控制平台、信号转换装置、矿用交换机、矿用无线基站、矿用无线摄像仪、采煤机控制系统以及矿用手机。本发明专利技术的有益效果在于，提供一种基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统，可实现煤矿综采工作面采煤机作业的无人化和可视化无线远程自动控制，实现人工远程巡检、远程自动化控制和在非正常工作状态下的远程人工参与。实现工作面无人值守，减少事故发生率和人员伤亡率，提高煤矿安全生产系统运行质量和可靠性，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统。
技术介绍
煤矿综采工作面是煤矿安全生产的核心区域，但一直以来工作环境恶劣，存在着瓦斯、冲击地压、煤尘爆炸、透水、塌方等自然灾害。目前大多数综采工作面实现了三机集控，即采煤机、刮板机、皮带机三机联动控制，但采煤机的控制主要还是以近端无线遥控的方式来实现，这就要求操作工人必须在工作面近端通过遥控器来实现对采煤机的控制，导致长期在高煤尘环境下工作的矿工极易犯尘肺病等职业病，给矿工的身体健康带来危害。同时一旦发生瓦斯涌出、瓦斯爆炸、冒顶、水灾等险情，直接会造成人员伤亡等恶性事故。为此，国家提出“机械化换人、自动化减人”的目标，因此采煤机的可视化无线远程控制技术的应用显得尤为突出。目前大部分煤矿采煤机等设备数据是通过光缆回传，同时视频监控也是通过有线网络回传，这样就造成工作面设备运行时线缆特别容易被刮断的现象，加大了后期维护的工作量。由于煤矿工作环境恶劣导致事故频发，而煤矿最容易发生事故的就是煤矿综采工作面，这里极易发生的事故有冒顶、瓦斯涌出、瓦斯爆炸、透水以及人为操作失误等，每年都造成众多的矿工死亡和伤残。随着煤矿视频监控技术、自动化控制技术、传感器技术和远程无线控制技术的发展，少人化、无人化自动综采工作面在全国得到大量推广。综采自动化工作面目前在国内外的应用：在国外，综采自动化工作面主要靠各种传感器来实现采煤机的定位和自动化割煤，主要应用在地质条件良好的矿区；地质较差的矿区由于采煤机和液压支护一直处于移动状态，各种信号传输电缆容易折断或拉断导致信号中断而无法工作。在国内，综采自动化工作面一直处于实验状态，在较好的综采自动化工作面已经实现了综采工作面的视频无缝覆盖和三机的集中控制，但自动化工作面运行成本较高，由于传感器、监控摄像仪采用有线连接，采煤机和液压支护的移动和采煤工况环境的恶劣，通讯电缆经常被扯断，从而导致线缆、传感器、摄像仪的维护量剧增，不但没有起到减少人员，从某种方面来说反而增加了人员，对使用单位带来了巨大的安全风险，虽然国家大力推广无人自动化工作面，但由于上述因素的影响，推广压力巨大。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述问题，本专利技术的主要目的在于解决现有技术的缺陷，本专利技术提供一种的基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统，可实现煤矿综采工作面采煤机作业的无人化和可视化无线远程自动控制，实现人工远程巡检、远程自动化控制和在非正常工作状态下的远程人工参与。实现工作面无人值守，减少事故发生率和伤亡率，提高煤矿安全生产系统运行质量和可靠性，提高生产效率。本专利技术提供了一种基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统，包括地面指挥调度监控中心、远端无线自动控制平台、信号转换装置、矿用交换机、矿用无线基站、矿用无线摄像仪、采煤机控制系统以及矿用手机，其中：所述矿用无线摄像仪与矿用无线基站通信连接，用于采集现场采煤机的工况视频并进行自动识别，并将所述视频发送给所述矿用无线基站；所述矿用交换机与所述矿用无线基站通信连接，用于和所述矿用无线基站进行有线数据交互；所述信号转换装置分别与所述矿用无线基站、采煤机控制系统以及设置在采煤机上的多个传感器通信连接，用于采集所述传感器的数据信息以及采煤机控制系统的控制信息指令，并将数据信息和控制信息指令转换成无线信号上传给所述矿用无线基站，所述矿用无线基站将接收到的无线信号通过所述矿用交换机传输到所述远端无线自动控制平台；远端无线自动控制平台接收到所述无线信号后进行处理并将控制信令通过矿用交换机以及矿用无线基站无线传输给所述信号转换装置，所述信号转换装置将接收到的控制信令发送给采煤机控制系统，实现对采煤机的远程控制；所述远端无线自动控制平台分别与所述地面指挥调度监控中心和所述矿
用交换机通信连接，该远端无线自动控制平台与所述矿用交换机进行有线数据交互，用于对矿用交换机发送的包括视频以及图像进行自动识别、采煤机工况数据的实时监控以及控制信令的自动下达，所述地面指挥调度监控中心用于向巡检人员提供远程监控和在非正常状态下的人工参与及遥控；所述矿用手机与矿用无线基站通信连接，用于巡检人员现场巡检的语音集群通讯以及现场采煤机的实时工况图像、视频的采集和无线上传。可选的，所述矿用无线摄像仪为矿用无线防震除尘摄像仪。可选的，所述信号转换装置为矿用本安型数据转换接口。可选的，所述矿用手机为矿用本安型手机。本专利技术具有以下优点和有益效果：1、本专利技术提供一种基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统，实现采煤机作业的可视化无线远程自动控制，实现了综采工作面的采煤无人化作业，从而实现了事故发生时的人员零伤亡率；2、本专利技术在煤矿综采工作面实现了采煤机近端自动控制系统、传感器、防震除尘摄像仪和配套设备数据采集传输的无线化、IP化、模块化，减少了设备的维护量，提高生产效率；3、本专利技术可实现煤矿综采工作面采煤机作业的无人化和可视化无线远程的自动控制，实现人工远程巡检、远程自动化控制和在非正常工作状态下的远程人工参与；实现工作面无人值守，减少事故发生率和伤亡率，提高煤矿安全生产系统运行质量和可靠性，提高生产效率。附图说明图1为本专利技术的基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统的结构示意图。图中标记如下：100-地面指挥调度监控中心；200-远端无线自动控制平台；300-矿用交换机；400-矿用无线基站；500-矿用无线摄影仪；600-信号转换装置；700-矿用手机；800-采煤机控制系统；900-采煤机；901-传感器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参照附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示：本专利技术实施例的一种基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统，包括地面指挥调度监控中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统，其特征在于，包括地面指挥调度监控中心、远端无线自动控制平台、信号转换装置、矿用交换机、矿用无线基站、矿用无线摄像仪、采煤机控制系统以及矿用手机，其中：所述矿用无线摄像仪与矿用无线基站通信连接，用于采集现场采煤机的工况视频并进行自动识别，并将所述视频发送给所述矿用无线基站；所述矿用交换机与所述矿用无线基站通信连接，用于和所述矿用无线基站进行有线数据交互；所述信号转换装置分别与所述矿用无线基站、采煤机控制系统以及设置在采煤机上的多个传感器通信连接，用于采集所述传感器的数据信息以及采煤机控制系统的控制信息指令，并将数据信息和控制信息指令转换成无线信号上传给所述矿用无线基站，所述矿用无线基站将接收到的无线信号通过所述矿用交换机传输到所述远端无线自动控制平台；远端无线自动控制平台接收到所述无线信号后进行处理并将控制信令通过矿用交换机以及矿用无线基站无线传输给所述信号转换装置，所述信号转换装置将接收到的控制信令发送给采煤机控制系统，实现对采煤机的远程控制；所述远端无线自动控制平台分别与所述地面指挥调度监控中心和所述矿用交换机通信连接，该远端无线自动控制平台与所述矿用交换机进行有线数据交互，用于对矿用交换机发送的包括视频以及图像进行自动识别、采煤机工况数据的实时监控以及控制信令的自动下达，所述地面指挥调度监控中心用于向巡检人员提供远程监控和在非正常状态下的人工参与及遥控；所述矿用手机与矿用无线基站通信连接，用于巡检人员现场巡检的语音集群通讯以及现场采煤机的实时工况图像、视频的采集和无线上传。...

【技术特征摘要】
1.一种基于IP架构的采煤机可视化无线远程自动控制系统，其特征在于，包括地面指挥调度监控中心、远端无线自动控制平台、信号转换装置、矿用交换机、矿用无线基站、矿用无线摄像仪、采煤机控制系统以及矿用手机，其中：所述矿用无线摄像仪与矿用无线基站通信连接，用于采集现场采煤机的工况视频并进行自动识别，并将所述视频发送给所述矿用无线基站；所述矿用交换机与所述矿用无线基站通信连接，用于和所述矿用无线基站进行有线数据交互；所述信号转换装置分别与所述矿用无线基站、采煤机控制系统以及设置在采煤机上的多个传感器通信连接，用于采集所述传感器的数据信息以及采煤机控制系统的控制信息指令，并将数据信息和控制信息指令转换成无线信号上传给所述矿用无线基站，所述矿用无线基站将接收到的无线信号通过所述矿用交换机传输到所述远端无线自动控制平台；远端无线自动控制平台接收到所述无线信号后进行处理并将控制信令通过矿用交换机以及矿用无线基站无线传输给所述信号转换装置，所述信号转换装置将接收到的控制信令...

【专利技术属性】
技术研发人员：李虎虎，
申请(专利权)人：李虎虎，
类型：发明
国别省市：北京;11