煤矿井下智能定位方法和系统技术方案

本公开提出一种煤矿井下智能定位方法和系统，方法包括：通过分别设置在工作面巷道两侧顺槽部位的巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的相对坐标数据；其中，巷道基站中预先存储巷道基站的绝对坐标数据；计算得到待定位标签的绝对坐标数据，并上传至上位机，与三维地质模型结合，生成三维工况模型。由此，实时将工作面待定位标签的相对坐标数据转换为绝对坐标数据，与三维地质模型结合得到三维工况模型，为自主割煤提供参数信息，指导工作面生产，提高安全性和可靠性。提高安全性和可靠性。提高安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
煤矿井下智能定位方法和系统


[0001]本公开涉及煤矿生产智能化控制
，尤其涉及一种煤矿井下智能定位方法和系统。

技术介绍

[0002]目前，煤矿综采工作面智能开采系统，主要是通过示意图或者动画的方式来呈现工作面设备的运行信息和开采工艺流程，但是，这样的方式缺乏工作面设备或者人员的基于对地坐标系的空间位置关系的信息，在煤矿的智能化开采过程中，提供的信息有限。

技术实现思路

[0003]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本公开提出一种煤矿井下智能定位方法和系统，实时将工作面多个待定位标签的相对坐标数据转换为绝对坐标数据，与三维地质模型结合得到三维工况模型，为自主割煤提供参数信息，指导工作面生产，提高安全性和可靠性。
[0005]第一方面，提出一种煤矿井下智能定位方法，所述方法，包括：通过分别设置在工作面巷道两侧顺槽部位的巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的相对坐标数据；其中，所述巷道基站中预先存储所述巷道基站的绝对坐标数据；根据所述巷道基站的绝对坐标数据，以及待定位标签的相对坐标数据，得到待定位标签的绝对坐标数据；将待定位标签的绝对坐标数据上传至上位机，与三维地质模型结合，生成三维工况模型。
[0006]本公开第二方面，提出一种煤矿井下智能定位系统，所述系统，包括：数据获取单元，用于通过分别设置在工作面巷道两侧顺槽部位的巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的相对坐标数据；其中，所述巷道基站中预先存储所述巷道基站的绝对坐标数据；数据处理单元，用于根据所述巷道基站的绝对坐标数据，以及待定位标签的相对坐标数据，得到待定位标签的绝对坐标数据；模型生成单元，用于将待定位标签的绝对坐标数据上传至上位机，与三维地质模型结合，生成三维工况模型。
[0007]本公开实施例所提供的技术方案，可以包含如下的有益效果：
[0008]通过分别设置在工作面巷道两侧顺槽部位的巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的相对坐标数据；其中，巷道基站中预先存储巷道基站的绝对坐标数据；根据巷道基站的绝对坐标数据，以及待定位标签的相对坐标数据，得到待定位标签的绝对坐标数据；将待定位标签的绝对坐标数据上传至上位机，与三维地质模型结合，生成三维工况模型。由此，实时将工作面多个待定位标签的相对坐标数据转换为绝对坐标数据，并且将绝对位置数据与三维地质模型结合得到三维工况模型，为自主割煤提供参数信息，指导工作面生产，提高安全性和可靠性。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对本申请实施
例或
技术介绍
中所需要使用的附图进行说明。
[0010]图1为本公开实施例提供的一种煤矿井下智能定位方法所适用的系统的结构图；
[0011]图2为本公开实施例提供的一种煤矿井下智能定位方法的流程图；
[0012]图3为本公开实施例提供的煤矿井下智能定位方法的S1子步骤的流程图；
[0013]图4为本公开实施例提供的煤矿井下智能定位方法的S11子步骤的流程图；
[0014]图5为本公开实施例提供的一种测量坐标数据系统的结构图；
[0015]图6为本公开实施例提供的一种煤矿井下智能定位系统的结构图；
[0016]图7为本公开实施例提供的又一种煤矿井下智能定位系统的结构图；
[0017]图8为本公开实施例提供的又一种煤矿井下智能定位系统的结构图。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
[0019]下面参考附图描述本公开实施例的煤矿井下智能定位方法和系统。
[0020]在对本公开实施例提供的煤矿井下智能定位方法和系统进行介绍之前，首先对煤矿井下智能定位方法所适用的系统进行说明。
[0021]图1为本公开实施例所提供的一种煤矿井下智能定位方法所适用的系统的结构图。
[0022]如图1所示，在综采工作面中，在工作面巷道两侧顺槽部位分别设置多个巷道基站，相邻两个巷道基站间隔一定的距离，均匀分布在工作面巷道的顺槽部位，采煤机沿着推进方向移动进行采煤，多个工作面基站相对采煤机设置，相邻两个工作面基站间隔预设距离，工作面基站可以设置在液压支架上。
[0023]本公开实施例中，在采煤机沿推进方向移动时，液压支架也会沿着采煤机推进方向移动，液压支架移动会带动工作面基站移动。
[0024]可以理解的是，随着工作面基站的移动，工作面基站与巷道基站的距离会发生变化，可能会超出巷道基站或者工作面基站的信号收发距离极限，基于此，本公开实施例中，在工作面基站的移动方向，设置多个间隔一定距离的巷道基站，在某一巷道基站与工作面基站收发即将到达信号收发极限之前，切换下一个巷道基站与工作面基站进行信息交互，从而能够保证工作面基站和巷道基站信息交互的稳定性。
[0025]基于本公开实施例提供的上述系统，本公开实施例提供一种煤矿井下智能定位方法。
[0026]图2为本公开实施例所提供的一种煤矿井下智能定位方法的流程图。
[0027]如图2所示，本公开实施例提供的煤矿井下智能定位方法，包括但不限于如下步骤：
[0028]S1：通过分别设置在工作面巷道两侧顺槽部位的巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的相对坐标数据；其中，巷道基站中预先存储巷道基站的绝对坐标数据。
[0029]本公开实施例中，多个液压支架中的每个液压支架上都设置有支架标签，采煤机上设置有采煤机标签，用户作业时携带有用户标签，巷道基站为UWB(Ultra Wide Band，超
宽带)定位基站。
[0030]基于此，本公开实施例中，巷道基站能够测量液压支架、采煤机和用户的定位标签，获取液压支架、采煤机和用户的相对坐标数据。
[0031]其中，巷道基站中预先存储有巷道基站的绝对坐标数据，本公开实施例中，可以通过人员控制，在上位机中设置巷道基站的绝对坐标数据，并发送至巷道基站进行存储，为巷道基站后续计算液压支架、采煤机和用户的相对坐标数据转换为绝对坐标数据提供参考。
[0032]可以理解的是，相对坐标数据为以巷道基站建立的坐标系确定的相对坐标，绝对坐标数据为对地的坐标数据，绝对坐标数据可以为经度和纬度。
[0033]S2：根据巷道基站的绝对坐标数据，以及待定位标签的相对坐标数据，得到待定位标签的绝对坐标数据。
[0034]本公开实施例中，在已知巷道基站的绝对坐标数据的前提下，获取到多个液压支架、采煤机和至少一个用户的相对坐标数据，即获取到多个液压支架、采煤机和至少一个用户在巷道基站建立的坐标系下的相对坐标，进行一系列的数据处理，能够计算得到多个液压支架、采煤机和至少一个用户的绝对坐标数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下智能定位方法，其特征在于，所述方法，包括：通过分别设置在工作面巷道两侧顺槽部位的巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的相对坐标数据；其中，所述巷道基站中预先存储所述巷道基站的绝对坐标数据；根据所述巷道基站的绝对坐标数据，以及待定位标签的相对坐标数据，得到待定位标签的绝对坐标数据；将待定位标签的绝对坐标数据上传至上位机，与三维地质模型结合，生成三维工况模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过分别设置在工作面巷道两侧顺槽部位的巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的相对坐标数据，包括：通过设置在工作面巷道一侧顺槽部位的第一巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的第一组相对坐标数据；通过设置在工作面巷道另一侧顺槽部位的第二巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的第二组相对坐标数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待定位标签，包括：设置在液压支架上的支架标签、设置在采煤机上的采煤机标签和用户携带的用户标签；所述通过设置在工作面巷道一侧顺槽部位的第一巷道基站，获取综采工作面中的多个待定位标签的第一组相对坐标数据，包括：通过距离所述第一巷道基站最近的第一个工作面基站，获取多个支架标签的相对坐标数据，并发送至所述第一巷道基站；其中，多个间隔预设距离的工作面基站分别设置在液压支架上；通过相邻两个工作面基站测量所述采煤机标签，获取所述采煤机的相对坐标数据；通过相邻两个工作面基站和/或设置在所述采煤机上的采煤机基站，测量所述用户标签，获取用户的相对坐标数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过距离所述第一巷道基站最近的第一个工作面基站，获取多个支架标签的相对坐标数据，包括：通过与第i个工作面基站相邻的第i
‑
1个工作面基站，测量距离所述第一巷道基站最远的第i个工作面基站所在的液压支架的支架标签，获取第i个工作面基站所在的液压支架的相对坐标数据，并发送至第i
‑
2个工作面基站；其中，i大于等于4；通过所述第i
‑
2个工作面基站测量所述第i
‑
1个工作面基站所在的液压支架的支架标签，获取第i
‑
1个工作面基站所在的液压支架的相对坐标数据，接收所述第i
‑
1个工作面基站发送的所述第i个工作面基站所在的液压支架的相对坐标数据，发送至第i
‑
3个工作面基站；以此类推，直至第一个工作面基站，获取所述第一个工作面基站远离所述第一巷道基站一侧的多个液压支架的相对坐标数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：在相邻两个工作面基站之间包括至少一个液压支架的情况下，通过相邻两个工作面基站中靠近所述第一巷道基站的工作面基站，测量相邻两个工作面基站之间的液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清，冯银辉，秦泽宇，王伟涛，李森，王帅，张学亮，吴晓宝，
申请(专利权)人：北京煤科天玛自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：