一种液压支架电液控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种液压支架电液控制系统，该系统主要由主设备群Ｈ、从设备群Ｓ、主设备之间的供电及通信媒质群ＣⅠ、主、从设备之间的供电及通信媒质群ＣⅡ组成，各主设备之间首尾依次串行连接无需隔离设备，主设备及至少部分从设备以自组网方式组成通信网络实现信息通信；各参与组网设备作为独立的网络节点参与组网，实现自组网网络的自组织、自动路由及网络自管理，解决了煤矿综采放顶煤液压支架电液控制系统现有技术中需隔离、设备故障导致系统通讯故障等问题，提高了系统的安全性、可靠性以及生产效率。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Electrohydraulic control system for hydraulic support

The utility model discloses an electro-hydraulic control system, the system is mainly composed of a main device composed of group H, group C from the power supply and communication medium between equipment group S, main equipment, main power supply and I, from the communication medium between C devices group II, between the main equipments are sequentially connected in series without the need to isolate the equipment, at least in part from the main equipment and equipment to form ad hoc network communication network to realize the information communication; the network equipment as the network of independent nodes in ad hoc network, realize the network self-organization and automatic routing and network management, solves the need for isolation of existing technology, coal mine fully mechanized caving coal hydraulic support electric hydraulic control system equipment faultcause communication problems, improve the system's security, reliability and efficiency of production.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种煤矿综采放顶煤液压支架电液控制系统。
技术介绍
液压支架电液控制系统是国内外煤炭开采机械化领域中，实现综 采工作面高产高效的关键技术设备，可以大大提高生产效率和自动化 程度。目前我国采用的液压支架电液控制系统主要依赖国外进口。国 外液压支架电液控制技术已发展到较成熟的阶段，该系统在中国、美 国、澳大利亚、德国、波兰、英国、法国、日本、俄罗斯等多个国家已经得到了普遍的应用。目前国际市场上，德国DBT、美国J0Y和德 国MARCO公司产品占据主导地位。图1示出现有液压支架电液控制系统实现方式，主设备与其所属 从设备之间通过线缆连接，主设备之间通过线缆连接，不同电源供电 设备之间通过隔离设备进行连接，从设备可以是控制器分系统、阀体、 传感器等装置，主、从设备个数可为0~n中任何数目，其中n为自 然数，隔离设备个数可以为0~k中的任何数目，其中k为自然数， 各设备间通过各自的线缆单向或双向传输数字或模拟信息。现有技术 中液压支架电液控制系统中的各设备之间主要采用以下几种通信连 接方式(一)基于RS232、 RS485、 RS422等串行通信方式的液压支架电液控 制系统其特点为从设备的信息需通过所属主设备才能与其它主设备间 进行交换，主设备之间采用串行通信方式，不同电源供电设备之间需 使用隔离设备。基于该连接方式的液压支架电液控制系统，存在以下 缺点1)当工作面中某一台主设备出现通信故障时，由于该系统中从 设备通过所属主设备实现信息交换，因而导致该从设备与其它设备之 间的信息交换被迫终止，从而将会导致整个工作面的通信故障，影响 生产效率及安全性；2)由于从设备信息需通过所属主设备进行通信， 由此增加了主设备的通信量，降低了系统通信的实时性；3)由于主设 备之间只能依次进行信息传输，要实现整个工作面的信息传输耗时 多，影响系统实时性；4)不同电源供电设备之间需使用隔离装置，增加系统成本，也降低了系统可靠性。(二)基于CAN组网通信方式的液压支架电液控制系统其特点为从设备可作为节点与主设备一起参与组网，不同电源供 电设备之间需使用隔离设备，节点可在不影响其它节点的情况下退出 网络。基于CAN组网通信方式的液压支架电液控制系统，存在以下缺 点l)CAN节点数目有限，如果从设备作为节点参与组网，则网内主 设备数量受限，减小工作面长度，极大地影响工作面的生产效率，若 在不影响生产效率的情况下需采用主从组网方式，但需增加中继或接 口处理环节，进而增加系统成本；2)如果仅主设备参与组网，从设备 仍需通过其所属主设备方可实现信息传输，当主设备通信故障时，其 从设备在仍然正常的情况下将会失去作用，影响系统生产效率以及安 全性，且增加主设备的通信量，从而影响通信实时性造成安全隐患； 3)不同电源供电设备之间需使用隔离装置，增加系统成本，也降低了 系统可靠性。
技术实现思路
本技术旨在公开一种液压支架电液控制系统，以克服上述现 有技术中所存在的缺点，提供一个高产高效的液压支架电液控制系 统。本技术提供一种液压支架电液控制系统，所述液压支架电液 控制系统包括由主设备Hl Hn组成的主设备群H，主设备群H中的 任意一个主设备Hx包含从设备Sxl ~ Sxmx，所有的从设备组成了从设 备群S;主设备之间的供电及通信媒质群CI及主、从设备之间的供电 及通信媒质群CII，其中主设备之间的供电及通信媒质群CI包含供电 及通信媒质CIl~CIn-l,主设备群H中的任意一个主设备Hx与其所 包含的从设备Sxl ~ Sxm,之间分别通过供电及通信媒质CIIxl ~ CIIxmx 进行连接，所有的主、从设备之间的供电及通信媒质组成了供电及通 信媒质群CII，其中n、 mx为自然数，x为l n的任一自然数。各主 设备所附属从设备个数可相同也可不同，各主设备所附属从设备可以 是阀控分设备也可以是诸如行程传感器、压力传感器、红外传感器或 其它分控制单元。各主设备之间首尾依次串行连接无需隔离设备。在通信上各主设备及至少部分从设备作为网络节点以自组网方 式組成通信网络实现信息通信，各至少部分网络节点被设置为路由节 点。具有路由功能的路由节点与在该路由节点通信范围内的无路由功 能的非路由节点之间构成父子关系，非路由节点通过所属父节点实现与其他网络节点之间的通信，当非路由节点故障时其父节点标示其通 信状态，当路由节点故障时其所属子节点将重新建立各网络节点之间 的父子关系。主设备及至少部分从设备之间的通信以自组网方式实现，其自组 网通信的通讯媒质可以是通过有线或无线网络进行的。当通讯媒质是有线时，所述控制系统的自组网通信称为基于有线的自组网通信；当通讯媒质是无线时，所述控制系统的自组网通信称为基于无线的自组网通信。各主设备根据自组网通信方式的不同分为基于有线的主设备和基于无线的主设备，组网从设备根据自组网通信方式的不同可分为基于有线的组网从设备和基于无线的组网从设备。对于不参与组网的从设备，本技术提供一种非组网从设备，该从设备包括非组网从设备接口、主控及执行器部分。从设备为传 感器或分控制单元(如阀控等)，当非组网从设备为传感器设备时，主 控及执行器部分包括传感器及处理器，当非组网从设备为阀控分控制 单元时，主控及执行器部分包含处理器、驱动、阀体接口、阀体。其 中，非组网从设备为传感器设备时，若本设备输出信号为模拟或开关 信号，其主控及执行器部分可不包含处理器。非组网从设备接口通过 主、从设备之间的供电及通信媒质群C11中的供电及通信媒质与其所 属主设备的非组网从设备接口相连，此类主、从设备之间的供电及通 信媒质包含电能传输媒质以及仅用于主从设备间通信的连线或无其 它连线(当主从设备间以无线方式通信时)或信号连线(当主从设备间 为模拟或开关信号传递时)，主控及执行器部分与非组网从设备接口 通过内部布线相连以实现电能的供给以及通信或信号的传输，当非组 网从设备与其所属主设备之间以通信方式实现连接时，其通信方式可 以是SPI、 UART、 IIC、 Bluetooth、红外等通信方式。本技术主设备包括键盘部分、显示部分、主控部分及接口 部分，其接口部分包含主设备接口 11~13，非组网从设备接口 141 ~ 14a,组网从设备接口 I5(a+1) ~ I5mx，用于实现用于实现与其它主设 备、从设备之间的物理连接、通信物理连接、电能传递。其中主设备 接口 12通过主设备之间的供电及通信媒质群CI中的供电及通信媒质 与本主设备右相邻主设备的主设备接口 13相连，主设备接口 13通过 主设备之间的供电及通信媒质群CI中的供电及通信媒质与本主设备 左相邻主设备的主设备接口 12相连；主设备的非组网从设备接口 141 14a通过主、从设备之间的供电及通信媒质群CII中的供电及 通信媒质分别与本主设备所附属的1 ~ a号非组网从设备相连；本主设备的组网从设备接口 I5(a+1) ~ 15mx通过主、从设备之间的供电及 通信媒质群CII中的供电及通信媒质分别与本主设备所附属的a+l ~ mx号组网从设备相连。本技术组网从设备包括组网从设备接口、主控及执行器部 分。从设备为传感器或分控制单元(如阀控等)，当组网从设备为传感 器设备时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压支架电液控制系统，所述系统包括：　由主设备Ｈ１～Ｈｎ组成的主设备群Ｈ，主设备群Ｈ中的任意一个主设备Ｈｘ包含从设备Ｓｘ１～Ｓｘｍ↓［ｘ］，所有的从设备组成了从设备群Ｓ；　主设备之间的供电及通信媒质群ＣⅠ及主、从设备之间的供电及通信媒质群ＣⅡ，其中主设备之间的供电及通信媒质群ＣⅠ包含供电及通信媒质ＣⅠ１～ＣⅠｎ－１，主设备群Ｈ中的任意一个主设备Ｈｘ与其所包含的从设备Ｓｘ１～Ｓｘｍ↓［ｘ］之间分别通过供电及通信媒质ＣⅡｘ１～ＣⅡｘｍ↓［ｘ］进行连接，所有的主、从设备之间的供电及通信媒质组成了供电及通信媒质群ＣⅡ；　其中ｎ、ｍ↓［ｘ］为自然数，ｘ为１～ｎ的任一自然数；　主设备之间通过供电及通信媒质群ＣⅠ实现电能的传递以及通信的物理连接，主设备与从设备之间通过供电及通信媒质群ＣⅡ实现电能的传递以及通信的物理连接；　其特征在于：　各主设备之间首尾依次串行连接无需隔离设备；　主设备及至少部分从设备作为网络节点以自组网方式组成通信网络实现信息通信，至少部分网络节点被设置为路由节点；　具有路由功能的路由节点与在该路由节点通信范围内的无路由功能的非路由节点之间构成父子关系，非路由节点通过所属父节点实现与其他网络节点之间的通信，当非路由节点故障时其父节点标示其通信状态，当路由节点故障时其所属子节点将重新建立各网络节点之间的父子关系。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张东来，马鑫，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]