【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于单轨吊车领域，涉及智能控制技术，具体是一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统。
技术介绍
1、单轨吊车是一种井下运输设备，可以在煤矿等矿井下进行物料运输和人员运输，相比传统的轨道运输方式，单轨吊车具有结构简单、运行灵活、维护方便等优点，因此被广泛应用于井下运输作业中。
2、现有技术中的单轨吊车无法在运行时对其运行稳定性进行监控，同时无法根据稳定性监测参数对单轨吊车的运行特征进行分析，然后结合运行特征对单轨吊车进行针对性的优化，导致单轨吊车的运行稳定性无法得到提升，在井下运行时存在一定的安全隐患。
3、针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，用于解决现有技术中的单轨吊车无法在运行时对其运行稳定性进行监控的问题；
2、本专利技术需要解决的技术问题为：如何提供一种可以在运行时对其运行稳定性进行监控的井下气动单轨吊车及其智能化控制系统。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，包括轨道、吊挂、高度调节机构、气动葫芦以及智能化控制系统；每节轨道均由工字钢及拖链托板组成，行走机构由气动马达与减速箱组成，减速箱的输出端与驱动轮连接，行走胶轮与轨道立板贴合并依靠摩擦传动，气动葫芦安装在行走机构下方；
5、所述智能化控制系统，包括处理器，所述处理器通信连接有稳定监测模块、运行分析
6、所述稳定监测模块用于对气动单轨吊车的运行稳定性进行监测分析并将起吊过程标记为稳定过程或波动过程；
7、所述运行分析模块用于对气动单轨吊车的运行状态进行监测分析并对气动单轨吊车的额定负载进行标记；
8、所述异常分析模块用于对气动单轨吊车的起吊异常影响因素进行检测分析。
9、作为本专利技术的一种优选实施方式，稳定监测模块用于对气动单轨吊车的运行稳定性进行监测分析的具体过程包括：在气动单轨吊车运行时将运行过程分割为起吊过程与输送过程，起吊过程为气动单轨吊车将货物吊起直至货物达到运输高度的过程，输送过程为货物达到运输高度之后通过气动单轨吊车将货物输送至目的地的过程，对起吊过程进行稳定分析：获取起吊过程的时长并将起吊过程的时长分割为若干个起吊时段，获取起吊时段内货物的高度上升值并标记为起吊时段的提升值，对所有起吊时段的提升值进行方差计算得到起吊过程的稳定系数，通过稳定系数将起吊过程标记为稳定过程或波动过程。
10、作为本专利技术的一种优选实施方式，将起吊过程标记为稳定过程或波动过程的具体过程包括：通过存储模块获取到稳定阈值，将稳定系数与稳定阈值进行比较：若稳定系数小于稳定阈值，则判定起吊过程的稳定性满足要求，将对应的起吊过程标记为稳定过程；若稳定系数大于等于稳定阈值，则判定起吊过程的稳定性不满足要求，将对应的起吊过程标记为波动过程。
11、作为本专利技术的一种优选实施方式，运行分析模块对气动单轨吊车的运行状态进行监测分析的具体过程包括：生成运行周期，将运行周期内波动过程的数量与稳定过程的数量的比值标记为运行周期的波动系数，通过存储模块获取到波动阈值，将波动系数与波动阈值进行比较：若波动系数小于波动阈值，则判定气动单轨吊车在运行周期内的起吊运行状态满足要求；若波动系数大于等于波动阈值，则判定气动单轨吊车在运行周期内的起吊状态不满足要求，对运行周期进行优化分析：将运行周期内起吊过程对应的货物重量值标记为起吊过程的起吊值，由所有稳定过程的起吊值构成稳定集合，由所有波动过程的起吊值构成波动集合，将波动集合中的最小元素与稳定集合中的最大元素分别标记为波小值与稳大值，将波小值与稳大值进行比较并通过比较结果对气动单轨吊车的额定负载进行标记。
12、作为本专利技术的一种优选实施方式，将波小值与稳大值进行比较的具体过程包括：若波小值大于等于稳大值，则将稳大值标记为额定负载；若波小值小于稳大值，则将稳定集合内不小于波小值的元素数量与稳定集合的元素总数量的比值标记为波小系数，通过存储模块获取到波小阈值，将波小系数与波小阈值进行比较：若波小系数小于波小阈值，则将波小值标记为额定负载；若波小值大于等于波小阈值，则生成异常分析信号并将异常分析信号发送至处理器，处理器接收到异常分析信号后将异常分析信号发送至环境检测模块。
13、作为本专利技术的一种优选实施方式，异常分析模块对气动单轨吊车的起吊异常影响因素进行检测分析的具体过程包括：获取运行周期内的风速数据fs与体积数据tj；通过对风速数据fs与体积数据tj进行数值计算得到运行周期的外部系数wb；通过存储模块获取到外部阈值wbmax，将外部系数wb与外部阈值wbmax进行比较：若外部系数wb小于外部阈值wbmax，则生成吊丝检测信号并将吊丝检测信号发送至处理器，处理器接收到吊丝检测信号后将吊丝检测信号发送至管理人员的手机终端；若外部系数wb大于等于外部阈值wbmax，则生成外部优化信号并将外部优化信号发送至处理器，处理器接收到外部优化信号后将外部优化信号发送至管理人员的手机终端。
14、作为本专利技术的一种优选实施方式，风速数据fs的获取过程包括：获取起吊过程的井下风速值，将井下风速值不小于预设风速阈值的起吊过程标记为风速影响过程，将风速影响过程的数量标记为风速数据fs，体积数据tj的获取过程包括：获取起吊过程的货物体积值，将货物体积值不小于预设体积阈值的起吊过程标记为体积影响过程，将体积影响过程的数量标记为体积数据tj。
15、作为本专利技术的一种优选实施方式，该井下气动单轨吊车及其智能化控制系统的工作方法，包括以下步骤：
16、步骤一：对气动单轨吊车的运行稳定性进行监测分析：在气动单轨吊车运行时将运行过程分割为起吊过程与输送过程，对起吊过程进行稳定分析并得到起吊过程的稳定系数，通过稳定系数将起吊过程标记为稳定过程或波动过程；
17、步骤二：对气动单轨吊车的运行状态进行监测分析：生成运行周期，将运行周期内波动过程的数量与稳定过程的数量的比值标记为运行周期的波动系数，通过波动系数对气动单轨吊车在运行周期内的起吊运行状态是否满足要求进行判定，并在不满足要求时对额定负载进行标记；
18、步骤三：对气动单轨吊车的起吊异常影响因素进行检测分析：获取运行周期内的风速数据fs与体积数据tj并进行数值计算得到外部系数wb，通过外部系数wb生成吊丝检测信号或外部优化信号并发送至处理器。
19、本专利技术具备下述有益效果：
20、1、由于驱动力和负能力远超普通单轨吊，因此在坡度较大的煤矿井工条件下，移运高质量的大物件时不会出现因驱动力不足，造成驱动轮打滑，从而无法工作的现象，并且杜绝了在此情形下，因人工频繁开闭设备，形成顿挫，致使负载物左右摆动导致的现场安全隐患；由于使用的动力源为矿井压缩空气，相较于柴油单轨吊使用的油脂类动力源，更为洁净、环保。在采掘工作面迎头及装配碉室等本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，包括轨道、吊挂、高度调节机构、气动葫芦以及智能化控制系统；每节轨道均由工字钢及拖链托板组成，行走机构由气动马达与减速箱组成，减速箱的输出端与驱动轮连接，行走胶轮与轨道立板贴合并依靠摩擦传动，气动葫芦安装在行走机构下方；
2.根据权利要求1所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，稳定监测模块用于对气动单轨吊车的运行稳定性进行监测分析的具体过程包括：在气动单轨吊车运行时将运行过程分割为起吊过程与输送过程，起吊过程为气动单轨吊车将货物吊起直至货物达到运输高度的过程，输送过程为货物达到运输高度之后通过气动单轨吊车将货物输送至目的地的过程，对起吊过程进行稳定分析：获取起吊过程的时长并将起吊过程的时长分割为若干个起吊时段，获取起吊时段内货物的高度上升值并标记为起吊时段的提升值，对所有起吊时段的提升值进行方差计算得到起吊过程的稳定系数，通过稳定系数将起吊过程标记为稳定过程或波动过程。
3.根据权利要求2所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，将起吊过程标记为稳定过程或波动过程的具
4.根据权利要求3所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，运行分析模块对气动单轨吊车的运行状态进行监测分析的具体过程包括：生成运行周期，将运行周期内波动过程的数量与稳定过程的数量的比值标记为运行周期的波动系数，通过存储模块获取到波动阈值，将波动系数与波动阈值进行比较：若波动系数小于波动阈值，则判定气动单轨吊车在运行周期内的起吊运行状态满足要求；若波动系数大于等于波动阈值，则判定气动单轨吊车在运行周期内的起吊状态不满足要求，对运行周期进行优化分析：将运行周期内起吊过程对应的货物重量值标记为起吊过程的起吊值，由所有稳定过程的起吊值构成稳定集合，由所有波动过程的起吊值构成波动集合，将波动集合中的最小元素与稳定集合中的最大元素分别标记为波小值与稳大值，将波小值与稳大值进行比较并通过比较结果对气动单轨吊车的额定负载进行标记。
5.根据权利要求4所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，将波小值与稳大值进行比较的具体过程包括：若波小值大于等于稳大值，则将稳大值标记为额定负载；若波小值小于稳大值，则将稳定集合内不小于波小值的元素数量与稳定集合的元素总数量的比值标记为波小系数，通过存储模块获取到波小阈值，将波小系数与波小阈值进行比较：若波小系数小于波小阈值，则将波小值标记为额定负载；若波小值大于等于波小阈值，则生成异常分析信号并将异常分析信号发送至处理器，处理器接收到异常分析信号后将异常分析信号发送至环境检测模块。
6.根据权利要求5所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，异常分析模块对气动单轨吊车的起吊异常影响因素进行检测分析的具体过程包括：获取运行周期内的风速数据FS与体积数据TJ；通过对风速数据FS与体积数据TJ进行数值计算得到运行周期的外部系数WB；通过存储模块获取到外部阈值WBmax，将外部系数WB与外部阈值WBmax进行比较：若外部系数WB小于外部阈值WBmax，则生成吊丝检测信号并将吊丝检测信号发送至处理器，处理器接收到吊丝检测信号后将吊丝检测信号发送至管理人员的手机终端；若外部系数WB大于等于外部阈值WBmax，则生成外部优化信号并将外部优化信号发送至处理器，处理器接收到外部优化信号后将外部优化信号发送至管理人员的手机终端。
7.根据权利要求6所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，风速数据FS的获取过程包括：获取起吊过程的井下风速值，将井下风速值不小于预设风速阈值的起吊过程标记为风速影响过程，将风速影响过程的数量标记为风速数据FS，体积数据TJ的获取过程包括：获取起吊过程的货物体积值，将货物体积值不小于预设体积阈值的起吊过程标记为体积影响过程，将体积影响过程的数量标记为体积数据TJ。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，该井下气动单轨吊车及其智能化控制系统的工作方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，包括轨道、吊挂、高度调节机构、气动葫芦以及智能化控制系统；每节轨道均由工字钢及拖链托板组成，行走机构由气动马达与减速箱组成，减速箱的输出端与驱动轮连接，行走胶轮与轨道立板贴合并依靠摩擦传动，气动葫芦安装在行走机构下方；
2.根据权利要求1所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，稳定监测模块用于对气动单轨吊车的运行稳定性进行监测分析的具体过程包括：在气动单轨吊车运行时将运行过程分割为起吊过程与输送过程，起吊过程为气动单轨吊车将货物吊起直至货物达到运输高度的过程，输送过程为货物达到运输高度之后通过气动单轨吊车将货物输送至目的地的过程，对起吊过程进行稳定分析：获取起吊过程的时长并将起吊过程的时长分割为若干个起吊时段，获取起吊时段内货物的高度上升值并标记为起吊时段的提升值，对所有起吊时段的提升值进行方差计算得到起吊过程的稳定系数，通过稳定系数将起吊过程标记为稳定过程或波动过程。
3.根据权利要求2所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，将起吊过程标记为稳定过程或波动过程的具体过程包括：通过存储模块获取到稳定阈值，将稳定系数与稳定阈值进行比较：若稳定系数小于稳定阈值，则判定起吊过程的稳定性满足要求，将对应的起吊过程标记为稳定过程；若稳定系数大于等于稳定阈值，则判定起吊过程的稳定性不满足要求，将对应的起吊过程标记为波动过程。
4.根据权利要求3所述的一种井下气动单轨吊车及其智能化控制系统，其特征在于，运行分析模块对气动单轨吊车的运行状态进行监测分析的具体过程包括：生成运行周期，将运行周期内波动过程的数量与稳定过程的数量的比值标记为运行周期的波动系数，通过存储模块获取到波动阈值，将波动系数与波动阈值进行比较：若波动系数小于波动阈值，则判定气动单轨吊车在运行周期内的起吊运行状态满足要求；若波动系数大于等于波动阈值，则判定气动单轨吊车在运行周期内的起吊状态不满足要求，对运行周期进行优化分析：将运行周期内起吊过程对应的货物重量值标记为起吊过程的起吊值，由所有稳定过程的起吊值构成稳定集合，由所有波动过程的起吊值构成波动集合，将波动集合中的最...
【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，劳凤喜，郑勇，刘超，曹亚杰，黄磊，
申请(专利权)人：安徽格锐鑫智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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