一种矿用工作面双车控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种矿用工作面双车控制系统，包括以下步骤：S1、用户输入机器人参数，等待执行预设定逻辑；S2、双车机器人执行自动逻辑；S3、实时检测数据，执行双车机器人自动逻辑；S4、执行跟煤机，绘制惯导曲线，进行第一次分析处理；S5、进行二次处理，优化合理数据；S6、将每次测量与上一次测量对比，做出合理分析；S7、立体模型显示以及采高监测。本发明专利技术所述的一种矿用工作面双车控制系统通过自动启停机器人、自动识别障碍物、自动调节速度来分别控制机器人达成需求。在巡检机器人跟随煤机运行的过程中，随时查看滚筒的温度、煤壁的状态、煤机的状态，三维机器人在满足条件的情况下测量工作面弯曲程度，给支架推移做指导。给支架推移做指导。给支架推移做指导。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用工作面双车控制系统


[0001]本专利技术属于矿用控制设备
，尤其是涉及一种矿用工作面双车控制系统。

技术介绍

[0002]工作面中工况复杂，且需求较多，既需要随时查看煤机滚筒的温度、煤壁的状态、煤机的状态，又需要将工作面调直。应对不同的工况，我们采取了两台机器人在同一条轨道运行，双方互不干扰的方式，来满足所有的需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种矿用工作面双车控制系统，以解决现有技术的不足。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种矿用工作面双车控制系统，包括以下步骤：
[0006]S1、基于矿用工作面双车系统，用户在指定窗口输入机器人自动参数，等待执行预设定逻辑，所述矿用工作面双车系统包括巡检机器人模块、三维机器人模块、无线通信系统和集中控制系统，所述巡检机器人模块、三维机器人模块均通过无线通信系统线路连接至集中控制系统；
[0007]S2、步骤S1中的预设定逻辑通过Modbus协议进行机双车机器人与主页面数据显示、双车机器人执行自动逻辑、执行避障保护、双车距离保护；
[0008]S3、集中控制系统实时检测数据，根据逻辑执行双车机器人自动逻辑，并判断行驶路况以及机器自身参数状况是否正常；
[0009]S4、巡检机器人模块执行跟煤机，三维机器人模块通过惯导采集控制单元绘制惯导曲线，将所得曲线数据进行第一次分析处理；
[0010]S5、集中控制系统控制惯导数据进行二次处理，与实际弯曲度对比，优化出最合理数据与支架进行实际推移；
[0011]S6、集中控制系统的巡检控制逻辑单元将每次测量与上一次测量进行对比，做出相应合理分析，并判断数据参数是否正常；
[0012]S7、集中控制系统的三维点云建模单元获取惯导、雷达数据，进行立体模型显示以及进行采高监测；并进入结束状态。
[0013]进一步的，在步骤S2中的所述避障保护的控制方式包括以下步骤：
[0014]A1、开启避障功能；
[0015]A2、判断巡检机器人模块、三维机器人模块启动时是否触发避障保护，时，则停止启动双车机器人，否，则启动双车机器人；
[0016]A3、双车机器人行进过程实时判断避障距离；
[0017]A4、当避障距离小于安全距离时，触发急停逻辑；
[0018]A5、根据双车机器人当前行进速度做实时调整安全距离；
[0019]A6、触发避障保护停车后，判断障碍物是否消失，且消失时间是否大于t时间，是，则双车机器人自动启动，继续执行停车前的逻辑，否则双车机器人停止启动。
[0020]进一步的，在步骤S2中的所述双车距离保护的控制方式包括以下步骤：
[0021]B1、根据双车机器人的位置检测单元确定机器人当前距离；
[0022]B2、判断双车机器人运行过程中的位置距离；
[0023]B3、判断双车机器人位置是否逐渐接近，是，则调整双车车速，否，则保持双车原车速；
[0024]B4、判断双车机器人距离是否小于X；是，则触发双车防碰撞逻辑，前车继续行走，后车停止启动，并执行步骤B5，否，则保持双车原车速；
[0025]B5、判断双车机器人距离是否大于X；是，则，后车自动启动；否，则后车保持停止状态。
[0026]进一步的，在步骤S3中的判断行驶路况以及机器自身参数状况是否正常包括以下步骤：
[0027]C1、判断双车机器人是否遇到障碍物或者轨道不通，是，则返回开始端；否，则执行步骤C2；
[0028]C2、判断双车机器人的电量是否过低、网络信号是否过低、自动逻辑是否中止，是，则返回开始端；否，则执行步骤S4。
[0029]进一步的，所述惯导采集控制单元包括惯导测量单元和惯导单元，所述惯导测量单元和惯导单元之间全双工连接，所述惯导测量单元信号连接至无线通信系统；
[0030]所述惯导测量单元包括外部接口、测量控制、数据上报、惯导数据缓存、数据计算和生成、惯导数据通信和数据保存，所述惯导数据通信与惯导单元之间全双工连接，所述外部接口用于接收指令和上报模块运行状态，所述测量控制用于完成惯导测量功能，所述数据上报用于将测量结果数据上传至无线通信系统，所述惯导数据缓存用于缓存惯导数据，所述数据计算和生成用于计算测量数据和生成惯导曲线，所述数据保存用于保存测量结果数据。
[0031]进一步的，在步骤S4中的惯导采集控制单元绘制惯导曲线包括以下步骤：
[0032]D1、初始化惯导数据通信、外部接口和惯导单元；
[0033]D2、测量控制接收到测量开始指令，三维机器人开始运行；
[0034]D3、惯导数据通信接收惯导单元的实时测量数据，并通过惯导数据缓存进行数据缓存；
[0035]D4、测量控制接收到测量结束指令，三维机器人停止运行；
[0036]D5、数据计算和生成计算并生成惯导曲线数据；
[0037]D6、数据上报将惯导曲线数据上报至无线通信系统，并进入结束状态。
[0038]进一步的，在步骤S7中的三维点云建模单元获取惯导、雷达数据，进行立体模型显示包括以下步骤：
[0039]E1、三维点云监听机器人工作面状态；
[0040]E2、激光雷达采集单元扫描工作面地形，生成原始数据文件；
[0041]E3、通过ftp将多个数据文件同步至本地；
[0042]E4、三维建模软件处理原始数据文件，生成三维点云模型；
[0043]E5、查看工作面三维点云建模；
[0044]E6、进入结束状态，返回步骤E1。
[0045]进一步的，在步骤S7中的所述采高监测包括以下步骤：
[0046]F1、运行工作面监测集中控制系统；
[0047]F2、三维机器人运行并采集整个工作面采高数据；
[0048]F3、将数据同步至本地，并进行数据处理；
[0049]F4、分别生成工作面煤壁走势柱状图、支架顶梁走势柱状图、煤壁顶点走势曲线图；
[0050]F5、判断工作面煤壁走势柱状图、支架顶梁走势柱状图、煤壁顶点走势曲线图是否生成成功，是，则生成成功，进入步骤F6，否，则生成失败；
[0051]F6、客户端绘制出图像，并得到采高数据图表；
[0052]F7、对比历史监测数据；
[0053]F8、根据步骤S1中的用户在指定窗口输入的预设参数，得到监测模型，将对比分心的结果与采煤机自动化系统对接，指导采煤机下一刀生产的运行，并进入结束状态。
[0054]相对于现有技术，本专利技术所述的一种矿用工作面双车控制系统具有以下优势：
[0055](1)本专利技术所述的一种矿用工作面双车控制系统，通过自动启停机器人、自动识别障碍物、自动调节速度来分别控制机器人达成需求。在巡检机器人跟随煤机运行的过程中，随时查看滚筒的温度、煤壁的状态、煤机的状态，三维机器人在满足条件的情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用工作面双车控制系统，其特征在于：包括以下步骤：S1、基于矿用工作面双车系统，用户在指定窗口输入机器人自动参数，等待执行预设定逻辑，所述矿用工作面双车系统包括巡检机器人模块、三维机器人模块、无线通信系统和集中控制系统，所述巡检机器人模块、三维机器人模块均通过无线通信系统线路连接至集中控制系统；S2、步骤S1中的预设定逻辑通过Modbus协议进行机双车机器人与主页面数据显示、双车机器人执行自动逻辑、执行避障保护、双车距离保护；S3、集中控制系统实时检测数据，根据逻辑执行双车机器人自动逻辑，并判断行驶路况以及机器自身参数状况是否正常；S4、巡检机器人模块执行跟煤机，三维机器人模块通过惯导采集控制单元绘制惯导曲线，将所得曲线数据进行第一次分析处理；S5、集中控制系统控制惯导数据进行二次处理，与实际弯曲度对比，优化出合理数据与支架进行实际推移；S6、集中控制系统的巡检控制逻辑单元将每次测量与上一次测量进行对比，做出合理分析，并判断数据参数是否正常；S7、集中控制系统的三维点云建模单元获取惯导、雷达数据，进行立体模型显示以及进行采高监测；并进入结束状态。2.根据权利要求1所述的一种矿用工作面双车控制系统，其特征在于：在步骤S2中的所述避障保护的控制方式包括以下步骤：A1、开启避障功能；A2、判断巡检机器人模块、三维机器人模块启动时是否触发避障保护，时，则停止启动双车机器人，否，则启动双车机器人；A3、双车机器人行进过程实时判断避障距离；A4、当避障距离小于安全距离时，触发急停逻辑；A5、根据双车机器人当前行进速度做实时调整安全距离；A6、触发避障保护停车后，判断障碍物是否消失，且消失时间是否大于t时间，是，则双车机器人自动启动，继续执行停车前的逻辑，否则双车机器人停止启动。3.根据权利要求1所述的一种矿用工作面双车控制系统，其特征在于：在步骤S2中的所述双车距离保护的控制方式包括以下步骤：B1、根据双车机器人的位置检测单元确定机器人当前距离；B2、判断双车机器人运行过程中的位置距离；B3、判断双车机器人位置是否逐渐接近，是，则调整双车车速，否，则保持双车原车速；B4、判断双车机器人距离是否小于X；是，则触发双车防碰撞逻辑，前车继续行走，后车停止启动，并执行步骤B5，否，则保持双车原车速；B5、判断双车机器人距离是否大于X；是，则，后车自动启动；否，则后车保持停止状态。4.根据权利要求1所述的一种矿用工作面双车控制系统，其特征在于：在步骤S3中的判断行驶路况以及机器自身参数状况是否正常包括以下步骤：C1、判断双车机器人是否遇到障碍物或者轨道不通，是，则返回开始端；否，则执行步骤C2；

【专利技术属性】
技术研发人员：王传峰，岳泉，赵连丰，张健，佟昊，
申请(专利权)人：天津华宁电子有限公司，
类型：发明
国别省市：