智能化采煤工作面运输机自动找直控制系统和方法技术方案

本申请提供一种智能化采煤工作面运输机自动找直控制系统和方法。控制系统，包括：上位机、交换机、多架液压支架、刮板运输机，每架液压支架包括：支架控制器、推移驱动器、推移电磁阀、推移油缸和推移行程传感器，通过上位机向液压支架发送控制指令，由液压支架的支架控制器执行控制指令，支架控制器根据控制指令，控制推移驱动器、推移电磁阀、推移油缸、推移行程传感器，完成液压支架的自动移架，从而使刮板运输机在液压支架的带动下为一条直线，实现了综采工作面“三直两平”的自动化控制，不需要用户长时间处于采煤现场，手动移架，提高安全性，并且，提高了采煤作业的智能化程度。提高了采煤作业的智能化程度。提高了采煤作业的智能化程度。

【技术实现步骤摘要】
智能化采煤工作面运输机自动找直控制系统和方法


[0001]本申请涉及智能化采煤
，尤其涉及一种智能化采煤工作面运输机自动找直控制系统和方法。

技术介绍

[0002]在采煤作业中，综采工作面主要有采煤机、刮板运输机和液压支架组成，在综采工作中，采煤机紧靠煤层，设置在刮板运输机的溜槽上，在牵引装置的带东西下，沿刮板运输机的溜槽往复运动，对煤壁进行割煤操作。刮板运输机沿煤层走向放置，并通过推移千斤顶与液压支架相连，有液压支架负责推移。在开采过程中，要保持综采工作面的“三直两平”，即煤壁、刮板运输机和液压支架分别成直线型，保证液压支架和刮板运输机的平稳可靠运行，避免综采工作面液压支架出现咬架、挤架等现象，保证安全高效生产。
[0003]目前，为了确保综采工作面“三直两平”，综采工作面往往实行拉线管理，即在综采工作面悬挂照明灯具作参照物，由人工进行判断，当综采工作面出现局部不直现象时，由人员手动操作移架或移溜，调整液压支架相互之间的距离，从而达到“三直两平”的目的。
[0004]然而，通过在综采工作面实行拉线管理，工作人员需要长时间在采煤现场，存在安全隐患，并且，手动操作移架效率低，进而影响煤炭生产效率。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种智能化采煤工作面运输机自动找直控制系统和方法，实现综采工作面“三直两平”的自动化控制，不需要用户长时间处于采煤现场，手动移架，提高安全性，并且，提高了采煤作业的智能化程度。
[0006]第一方面，本申请提供一种智能化采煤工作面运输机自动找直控制系统，包括：
[0007]上位机、交换机、多架液压支架、刮板运输机，每架液压支架包括：支架控制器、推移驱动器、推移电磁阀、推移油缸和推移行程传感器；
[0008]所述上位机与所述交换机连接，所述交换机与所述支架控制器连接，所述支架控制器与所述推移驱动器连接，所述推移驱动器与所述推移电磁阀连接，所述推移行程传感器与所述支架控制器连接；
[0009]所述上位机，用于获取目标采煤工作轨迹曲线，根据所述目标采煤工作轨迹曲线上与所述每架液压支架对应的点的当前位置信息生成控制指令，通过所述交换机将所述控制指令发送给所述每架液压支架的支架控制器，所述目标采煤工作轨迹曲线上包括所述液压支架的当前位置信息；
[0010]所述支架控制器，用于接收所述控制指令，获取所述控制指令中携带的所述液压支架对应的点的当前位置信息，并根据所述控制指令执行与所述控制指令对应的控制逻辑，所述控制逻辑包括根据所述控制指令中携带的所述液压支架对应的点的当前位置信息，确定所述推移油缸的目标推移行程数据，控制所述推移驱动器打开所述推移电磁阀，以使所述推移油缸带动所述液压支架推移，并接收所述推移行程传感器周期性发送的推移行
程数据，在所述推移行程数据达到所述目标推移行程数据时，控制所述推移驱动器关闭所述推移电磁阀，以使所述推移油缸收回；
[0011]所述推移驱动器，用于所述支架控制器的控制下打开或关闭所述推移电磁阀；
[0012]所述推移电磁阀，用于在所述推移驱动器的控制下打开时，向所述推移油缸提供液压，在所述推移驱动器的控制下关闭时，停止向所述推移油缸提供液压；
[0013]所述推移油缸，用于在所述推移电磁阀打开时，进行推移动作，以使所述液压支架移架，带动所述刮板运输机移动；
[0014]所述推移行程传感器，用于在所述推移油缸进行推移动作时，周期性获取所述推移油缸的推移行程数据，并将所述推移行程数据发送给所述支架控制器。
[0015]可选的，所述控制系统还包括：采煤机，以及设置在所述采煤机上惯导传感器；
[0016]所述惯导传感器，用于在所述采煤机往复运动割煤时，获取所述刮板运输机中各处相对于参考位置的第一实际位置信息，并将所述第一实际位置信息发送给所述上位机；
[0017]所述推移行程传感器，用于在所述推移油缸进行推移动作之前，获取所述液压支架的第二实际位置信息，并将所述第二实际位置信息发送给所述上位机，其中，所述第二实际位置信息为所述液压支架移架前所在位置的位置信息；
[0018]所述上位机，用于接收所述第一实际位置信息和所述第二实际位置，根据所述惯导传感器对应的第一实际位置信息获取所述刮板运输机的第一实际轨迹曲线，根据所述每架液压支架对应的第二实际位置获取所述多架液压支架的第二实际轨迹曲线，并根据所述第一实际轨迹曲线和所述第二实际轨迹曲线，获得第一待确定采煤工作轨迹曲线，根据所述第一待确定采煤工作轨迹曲线获得所述目标采煤工作轨迹曲线。
[0019]可选的，所述惯导传感器包括：陀螺仪。
[0020]可选的，所述采煤机上安装有无线发送器；
[0021]所述惯导传感器与所述无线发送器连接；
[0022]所述无线发送器，用于将所述惯导传感器获得的所述第一实际位置信息发送给所述上位机。
[0023]可选的，所述刮板运输机包括：多个位置传感器，以及设置在所述刮板运输机上的运输机控制器；
[0024]所述多个位置传感器的分布在所述刮板运输机上；
[0025]所述位置传感器，用于获取所在位置处所述刮板运输机相对于参考位置的第三实际位置信息，并将所述第三实际位置信息发送给所述运输机控制器；
[0026]所述运输机控制器，用于接收每个所述位置传感器对应的第三实际位置信息，并将所述每个位置传感器对应的第三实际位置信息发送给所述上位机；
[0027]所述推移行程传感器，用于在所述推移油缸进行推移动作之前，获取所述液压支架的第四实际位置信息，并将所述第四实际位置信息发送给所述上位机，其中，所述第四实际位置信息为所述液压支架移架前所在位置的位置信息；
[0028]所述上位机，用于接收所述第三实际位置信息和所述第四实际位置，根据所述每个位置传感器对应的第三实际位置信息获取所述刮板运输机的第三实际轨迹曲线，根据所述每架液压支架对应的第四实际位置获取所述多架液压支架的第四实际轨迹曲线，并根据所述第三实际轨迹曲线和所述第四实际轨迹曲线，获得第二待确定采煤工作轨迹曲线，根
据所述第二待确定采煤工作轨迹曲线获得所述目标采煤工作轨迹曲线。
[0029]可选的，所述位置传感器包括激光测距仪、射频定位器中至少一种。
[0030]第二方面，本申请提供一种智能化采煤工作面运输机自动找直控制方法，应用于智能化采煤工作面运输机自动找直控制系统，所述控制系统包括：上位机、交换机、多架液压支架、刮板运输机，每架液压支架包括：支架控制器、推移驱动器、推移电磁阀、推移油缸和推移行程传感器；
[0031]所述上位机与所述交换机连接，所述交换机与所述支架控制器连接，所述支架控制器与所述推移驱动器连接，所述推移驱动器与所述推移电磁阀连接，所述推移行程传感器与所述支架控制器连接；
[0032]包括：
[0033]所述上位机获取目标采煤工作轨迹曲线，根据所述目标采煤工作轨迹曲线上与所述每架液压支架对应的点的当前位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化采煤工作面运输机自动找直控制系统，其特征在于，包括：上位机、交换机、多架液压支架、刮板运输机，每架液压支架包括：支架控制器、推移驱动器、推移电磁阀、推移油缸和推移行程传感器；所述上位机与所述交换机连接，所述交换机与所述支架控制器连接，所述支架控制器与所述推移驱动器连接，所述推移驱动器与所述推移电磁阀连接，所述推移行程传感器与所述支架控制器连接；所述上位机，用于获取目标采煤工作轨迹曲线，根据所述目标采煤工作轨迹曲线上与所述每架液压支架对应的点的当前位置信息生成控制指令，通过所述交换机将所述控制指令发送给所述每架液压支架的支架控制器，所述目标采煤工作轨迹曲线上包括所述液压支架的当前位置信息；所述支架控制器，用于接收所述控制指令，获取所述控制指令中携带的所述液压支架对应的点的当前位置信息，并根据所述控制指令执行与所述控制指令对应的控制逻辑，所述控制逻辑包括根据所述控制指令中携带的所述液压支架对应的点的当前位置信息，确定所述推移油缸的目标推移行程数据，控制所述推移驱动器打开所述推移电磁阀，以使所述推移油缸带动所述液压支架推移，并接收所述推移行程传感器周期性发送的推移行程数据，在所述推移行程数据达到所述目标推移行程数据时，控制所述推移驱动器关闭所述推移电磁阀，以使所述推移油缸收回；所述推移驱动器，用于所述支架控制器的控制下打开或关闭所述推移电磁阀；所述推移电磁阀，用于在所述推移驱动器的控制下打开时，向所述推移油缸提供液压，在所述推移驱动器的控制下关闭时，停止向所述推移油缸提供液压；所述推移油缸，用于在所述推移电磁阀打开时，进行推移动作，以使所述液压支架移架，带动所述刮板运输机移动；所述推移行程传感器，用于在所述推移油缸进行推移动作时，周期性获取所述推移油缸的推移行程数据，并将所述推移行程数据发送给所述支架控制器。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：采煤机，以及设置在所述采煤机上惯导传感器；所述惯导传感器，用于在所述采煤机往复运动割煤时，获取所述刮板运输机中各处相对于参考位置的第一实际位置信息，并将所述第一实际位置信息发送给所述上位机；所述推移行程传感器，用于在所述推移油缸进行推移动作之前，获取所述液压支架的第二实际位置信息，并将所述第二实际位置信息发送给所述上位机，其中，所述第二实际位置信息为所述液压支架移架前所在位置的位置信息；所述上位机，用于接收所述第一实际位置信息和所述第二实际位置，根据所述惯导传感器对应的第一实际位置信息获取所述刮板运输机的第一实际轨迹曲线，根据所述每架液压支架对应的第二实际位置获取所述多架液压支架的第二实际轨迹曲线，并根据所述第一实际轨迹曲线和所述第二实际轨迹曲线，获得第一待确定采煤工作轨迹曲线，根据所述第一待确定采煤工作轨迹曲线获得所述目标采煤工作轨迹曲线。3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述惯导传感器包括：陀螺仪。4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述采煤机上安装有无线发送器；所述惯导传感器与所述无线发送器连接；
所述无线发送器，用于将所述惯导传感器获得的所述第一实际位置信息发送给所述上位机。5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述刮板运输机包括：多个位置传感器，以及设置在所述刮板运输机上的运输机控制器；所述多个位置传感器的分布在所述刮板运输机上；所述位置传感器，用于获取所在位置处所述刮板运输机相对于参考位置的第三实际位置信息，并将所述第三实际位置信息发送给所述运输机控制器；所述运输机控制器，用于接收每个所述位置传感器对应的第三实际位置信息，并将所述每个位置传感器对应的第三实际位置信息发送给所述上位机；所述推移行程传感器，用于在所述推移油缸进行推移动作之前，获取所述液压支架的第四实际位置信息，并将所述第四实际位置信息发送给所述上位机，其中，所述第四实际位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓林，刘慧，王建国，肖智超，刘燕青，李智军，殷开明，
申请(专利权)人：乌审旗蒙大矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：