一种采矿用远程双向控制系统技术方案

本申请涉及一种采矿用远程双向控制系统，涉及采矿的领域，包括矿洞、在矿洞内工作的采矿机以及运输车、采矿机控制系统、运输车控制系统、地面操控中心以及主控系统，所述采矿机控制系统用于控制采矿机在矿洞中采矿，所述运输车控制系统用于控制运输车在矿洞中运输矿石，所述采矿机控制系统以及运输车控制系统均与地面操控中心电信号连接；由于在采矿过程中采矿机以及运输车均通过远程操控，工作人员只需在地面操控中心通过计算机对采矿机以及运输车进行操控，进而减小工人进入矿区的频率，进而减小工人生命受到危险的概率，进而提高对工人的保护。工人的保护。工人的保护。

【技术实现步骤摘要】
一种采矿用远程双向控制系统


[0001]本申请涉及采矿的领域，尤其是一种采矿用远程双向控制系统。

技术介绍

[0002]煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。
[0003]现在的对采煤机操作，主要是通过人工操作，即通过安装在采煤机机身上的控制面板进行操作。由于井下工作环境恶劣，而且存在很多安全隐患，如粉尘、瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸、顶板事故等重大灾害，对工人的生命健康安全构成很大的威胁。

技术实现思路

[0004]为了降低采矿时对工人生命健康的威胁，本申请提供一种采矿用远程双向控制系统。
[0005]本申请提供一种采矿用远程双向控制系统，采用如下的技术方案：一种采矿用远程双向控制系统，包括矿洞、在矿洞内工作的采矿机以及运输车、采矿机控制系统、运输车控制系统、地面操控中心以及主控系统，所述采矿机控制系统用于控制采矿机在矿洞中采矿，所述运输车控制系统用于控制运输车在矿洞中运输矿石，所述采矿机控制系统以及运输车控制系统均与地面操控中心电信号连接；所述主控系统包括无线传输模块以及图像采集模块，所述地面操控中心设置有多台计算机，所述图像采集模块用于采集矿洞内工作信息，并将矿洞内信息通过无线传输模块传递至计算机，计算机根据图像采集模块传递的信息通过采矿机控制系统对采矿机进行采矿操控，计算机根据图像采集模块传递的信息通过采矿机控制系统对运输车进行矿石运输操控。
[0006]通过采用上述技术方案，在矿石的开采过程中，在矿山合适位置处钻取矿洞，在远离矿山的位置建立地面操控中心，图像采集模块时刻对矿洞内的矿石开采作业进展情况进行拍摄，并通过无线传输模块传输至地面操控中心的计算机显示屏上，工作人员在地面操控中心通过图像采集模块传递的信息控制采矿机从矿洞洞口处进入矿洞中对矿石进行开采，同时工作人员通过运输车控制系统操控运输车对采矿机开采的矿石向矿洞外运输；由于在采矿过程中采矿机以及运输车均通过远程操控，工作人员只需在地面操控中心通过计算机对采矿机以及运输车进行操控，进而减小工人进入矿区的频率，进而减小工人生命受到危险的概率，进而提高对工人的保护。
[0007]可选的，所述采矿机上设置有物料缓冲斗，所述物料缓冲斗上设置有伺服电机、第一齿轮、以及转板，所述伺服电机与主控系统电信号连接，所述第一齿轮键连接在伺服电机的输出轴上，所述转板转动连接在物料缓冲斗上，所述转板上设置有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。
[0008]通过采用上述技术方案，当运输车未及时对采矿机挖取的矿石进行输送时，采矿机将开采的矿石输送至物料缓冲斗中，待运输车移动至采矿机物料缓冲斗下方时，伺服电机通过第一齿轮以及第二齿轮驱动转板转动，使物料缓冲斗下方打开，使物料缓冲斗中的矿石掉落在运输车上，物料缓冲斗的设置使得运输车未及时运输矿石物料时，矿石物料可暂存在物料缓冲斗中，进而减小物料掉落在矿洞内堵塞矿洞通道的概率。
[0009]可选的，所述运输车上设置有质量传感器以及坡度测量仪，所述质量传感器与伺服电机电信号连接，所述坡度测量仪与质量传感器电信号连接，设定运输车牵引力为F，轨道摩擦系数为μ，若坡度测量仪检测到轨道的最大坡角为β1，则运输车的最大载重量M1=F/g（sinβ1+μcosβ1）。
[0010]通过采用上述技术方案，在矿洞内轨道铺设完成后，运输车在轨道上运行，坡度测量仪记录每段轨道的坡度，并将记录的轨道坡度传输至地面操控中心，地面操控中心的工作人员根据轨道的最大坡度，计算出运输车的最大运输重量，当煤矿开始运输时，质量传感器检测到运输车上的煤矿重量达到最大载重时，重量传感器将信号传递至伺服电机，伺服电机通过第一齿轮以及第二齿轮驱动转板转动，使物料缓冲斗关闭，由于坡度测量仪提前检测轨道的倾角，计算出运输车在最大坡度的载重量，进而减小由于轨道坡度较大，使得运输车难以运输的概率，进而减小运输车在大坡度轨道溜车的概率，进而减小发生事故的概率。
[0011]可选的，若轨道在后续铺设过程中，坡度测量仪检测到新的坡角β
x
，若β
x
小于或等于β1，则运输车运输矿石的重量不变，若β
x
大于β1，则运输车的载重量M
X
=F/g（sinβ
x
+μcosβ
x
）。
[0012]通过采用上述技术方案，当采矿机持续向矿洞内采矿时，可能导致矿洞内的路面坡度高低不一，使得轨道在铺设时出现不同的坡角，当坡度测量仪检测到新铺设的轨道坡角β
x
小于或等于β1时，坡度测量仪将信号传递至质量传感器，则运输车运输矿石的质量为M1=F/g（sinβ1+μcosβ1），当坡度测量仪检测到新铺设的轨道坡角β
x
大于β1时，坡度测量仪将信号传递至质量传感器，则运输车运输矿石的质量为M
x
=F/g（sinβ
x
+μcosβ
x
），由于在矿石运输的过程中，坡度测量仪时刻对轨道的坡度进行测量，并将测量数据传递至质量传感器，使得运输车在运输矿石时，降低由于轨道坡角过大导致运输车难以攀爬的概率。
[0013]可选的，所述主控系统还包括无人机以及定位器，所述无人机对矿洞外环境进行拍摄，并将拍摄画面传递至地面操控中心，并建立地面坐标信息，所述定位器设置在运输车上，所述定位器与计算机电信号连接，所述定位器与运输车控制系统电信号连接。
[0014]通过采用上述技术方案，当运输车降矿洞中开采的矿石运输至矿洞后，地面操控中心的工作人员根据无人机拍摄的矿洞外环境通过计算机建立矿洞外的坐标信息，并将信息传递至定位器，定位器将信号传递至运输车控制系统，地面工作人员通过计算机控制运输车控制模块控制运输车将矿物运输至指定区域，无人机以及定位器的设置使得运输车能将矿石运输到指定的堆放区。
[0015]可选的，还包括安全检测模块，所述安全检测模块包括空气湿度传感器以及温度传感器，所述湿度传感器以及温度传感器均泥设置在采矿机上，所述湿度传感器以及温度传感器均与主控系统电信号连接。
[0016]通过采用上述技术方案，湿度传感器将矿洞内的湿度信息传递至主控系统，主控
系统将湿度传感器传递的矿洞内湿度信息显示在地面操控中心中的显示屏上，温度传感器将矿洞内的温度信息传递至主控系统，主控系统将温度传感器传递的矿洞内湿度信息显示在地面操控中心中的显示屏上。
[0017]可选的，所述安全检测模块还包括瓦斯浓度监测仪以及空气浊度传感器，所述瓦斯浓度监测仪以及空气浊度传感器均设置在采矿机上，所述瓦斯浓度监测仪以及空气浊度传感器均与主控系统电信号连接。
[0018]通过采用上述技术方案，瓦斯浓度监测仪将矿洞内的瓦斯浓度信息传递至主控系统，主控系统将瓦斯浓度监测仪传递的矿洞内瓦斯浓度信息显示在地面操控中心中的显示屏上，空气浊度传感器将矿洞内的空气浊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采矿用远程双向控制系统，包括矿洞（100）、在矿洞（100）内工作的采矿机（200）以及运输车（300）、采矿机控制系统、运输车控制系统、地面操控中心（110）以及主控系统（400），所述采矿机控制系统用于控制采矿机（200）在矿洞（100）中采矿，所述运输车控制系统用于控制运输车（300）在矿洞（100）中运输矿石，所述采矿机控制系统以及运输车控制系统均与地面操控中心（110）电信号连接；所述主控系统（400）包括无线传输模块以及图像采集模块，所述地面操控中心（110）设置有多台计算机，所述图像采集模块用于采集矿洞（100）内工作信息，并将矿洞（100）内信息通过无线传输模块传递至计算机，计算机根据图像采集模块传递的信息通过采矿机控制系统对采矿机（200）进行采矿操控，计算机根据图像采集模块传递的信息通过采矿机控制系统对运输车（300）进行矿石运输操控。2.根据权利要求1所述的一种采矿用远程双向控制系统，其特征在于：所述采矿机（200）上设置有物料缓冲斗（700），所述物料缓冲斗（700）上设置有伺服电机（710）、第一齿轮（720）、以及转板（740），所述伺服电机（710）与主控系统（400）电信号连接，所述第一齿轮（720）键连接在伺服电机（710）的输出轴上，所述转板（740）转动连接在物料缓冲斗（700）上，所述转板（740）上设置有第二齿轮（730），所述第一齿轮（720）与第二齿轮（730）啮合。3.根据权利要求1所述的一种采矿用远程双向控制系统，其特征在于：所述运输车（300）上设置有质量传感器（410）以及坡度测量仪（310），所述质量传感器（410）与伺服电机（710）电信号连接，所述坡度测量仪（310）与质量传感器（410）电信号连接，设定运输车（300）牵引力为F，轨道摩擦系数为μ，若坡度测量仪（310）检测到轨道的最大坡角为β1，则运输车（300）的最大载重量M1=F/g（sinβ1+μcosβ1）。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运德，张萌，王晓虎，
申请(专利权)人：山东兴盛矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：