智能综采数字化无人工作面成套设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种智能综采数字化无人工作面成套设备，由采煤机及采煤机用工控机、液压支架及液压支架电液控工控机、视频监视系统和集中监控台四大部分组成，其特征在于：采煤机、液压支架和刮板机安装在综采工作面，视频监视系统的摄像仪有多台，按一定间距安装液压支架上，其台数与间隔距离应保证无盲区，集中监控台设在远离采煤工作面巷道的控制室内，集中监控台上集中安装采煤机用工控机、液压支架电液控工控机及视频监视系统的视频监视器和画面跟机切换器，摄像仪、采煤机用工控机、液压支架电液控工控机通过矿用通信电缆或光缆与视频监视系统信号连接。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能综采数字化无人工作面成套设备，包括智能综采数字化无人工作面集中监视、远程控制与通信系统、生产系统成套设备技术，是一种实现煤矿数字化智能综采矿井生产系统设备。
技术介绍
随着我国对能源的需求越来越大，煤矿开采规模也逐渐增大，工作面工况条件也越来越复杂，对人员的安全威胁也愈来愈大，现有的综采设备和开采方式已经不能适应需要，因此，实现煤矿自动化和无人或少人工作面开采成为国内外采煤行业的迫切需要。近20年来，以微电子技术和信息技术为先导的高新技术成果正迅速渗透到煤炭领域，由先进的计算机通信、自动化控制、电液控制和超低照度视频监视等核心技术作为支撑，将煤矿综采工作面设备信息处理与采煤生产工艺过程控制相结合，继而实现综采工作·面工况的远程实时监测、设备的故障诊断及联合自动化控制，大大提高了煤炭采掘行业的效率和安全系数，使综采数字化工作面无人值守逐渐变成现实，并向数字化矿井得以实现。我国煤矿机械化采煤设备经过几十年的技术引进、消化吸收和自主研发，装备水平已有长足进步，自主研发了特大功率、大采高、智能化、自动化、数字化、网络化的综采机械，改善了我国煤炭综采装备自动化程度低、安全性和生产效率不高、产品配套性差的问题，极大地促进了国内煤炭行业综采装备向密集、高效、安全方向发展。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种智能综采数字化无人工作面成套设备。本技术解决其技术问题的技术方案是智能综采数字化无人工作面成套设备，由采煤机及采煤机控制系统、液压支架及液压支架控制系统、视频监视系统和集中监控台四大部分组成，其特征在于采煤机、液压支架和刮板机安装在综采工作面，视频监视系统的摄像仪有多台，按一定间距安装液压支架上，其台数与间隔距离应保证无盲区，集中监控台设在远离采煤工作面巷道的控制室内，集中监控台上集中安装采煤机控制系统、液压支架控制系统及视频监视系统的视频监视器和画面跟机切换器，摄像仪、采煤机控制系统的采煤机用工控机、液压支架控制系统的液压支架电液控工控机通过矿用通信电缆或光缆与视频监视系统信号连接。监控人员可在综采工作面以外的远程集中控制室对采煤机、液压支架、刮板机等实现远程自动控制，通过视频系统对采煤机、液压支架视频跟踪监视和煤岩界限识别，并借助远程人工干预的方式实时修正设备工作状态，从而解放工作面操作人员，实现煤矿综采工作面自动化无人或少人开采。在远离采煤工作面控制室内布置集中监控台，采煤机工控计算机、液压支架电液控主控计算机以及视频监视器和画面跟机切换器，以上装置安装在集中监控台上，通过无线通讯或矿用通信电缆与采煤工作面的综采设备实现通信连接。所述的采煤机为变频调速电牵引采煤机，其具有记忆截割功能和自动调高控制功能，所述的视频监视系统能够实现采煤机运行状态、故障信息和操作功能的远程集中显示，控制人员通过操作采煤机的控制系统、液压支架的控制系统远程处理采煤机和液压支架故障。采煤机工控机具有友好的人机界面，方便设置采煤机和工作面相关参数，采煤机能够按照需要分别进入手动、定高和自动调高三种模式运行。视频监视系统解决工作面无人操作情况下的采煤机、液压支架的跟踪监视和煤岩界限的识别，选用超低照度摄像仪和高清晰、广角镜头；在镜头前采用压缩空气防尘风罩防尘，较好的解决了摄像仪防尘及维护问题，达到看的清、辩的出，为人工干预提供可靠保证。本技术的有益效果是本成套设备技术及控制系统具有安全、灵活、可靠的多种操控方式，可在采煤机、液压支架和刮板机等设备上实现远程集中控制和自动控制，解放采煤机和液压支架现场操作人员，实现综采工作面自动化、无人或少人开采，将采煤机、液压支架以及刮板机运行情况上传地面，提高煤炭资源的开采效率，避免或减少煤矿重大人 员伤亡事故，便于管理监控生产系统及设备。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。图I是本技术的控制系统原理图。具体实施方式如图I所示，智能综采数字化无人工作面成套设备，由采煤机及采煤机控制系统、液压支架及液压支架控制系统、视频监视系统和集中监控台四大部分组成，其特征在于采煤机、液压支架和刮板机安装在综采工作面，视频监视系统的摄像仪有多台，按一定间距安装液压支架上，其台数与间隔距离应保证无盲区，集中监控台设在远离采煤工作面巷道的控制室内，集中监控台上集中安装采煤机控制系统、液压支架控制系统及视频监视系统的视频监视器和画面跟机切换器，摄像仪、采煤机控制系统的采煤机用工控机、液压支架控制系统的液压支架电液控工控机通过矿用通信电缆或光缆与视频监视系统信号连接。其中采煤机控制系统分为采煤机控制部分、记忆截割自动调高部分以及煤岩识别部分，采煤机与集控台工控机之间通过CAN-bus现场总线和无线实现通信和控制。液压支架控制系统，采用玛柯PM32电液控制系统，在每一台支架安装一个控制器为核心，将相邻的4 6个控制器编为一组，由电源箱的一路直流电源供电，组间由隔离耦合器实现电气隔离及数据信号光电耦合，每组使用一个总线提升器，保证TBUS总线正常信号传输，控制器网络的两端各设置一个网路终端器，可与远程主控制计算机相连，实现高级的监测控制功能。视频监视系统是按一定间隔在液压支架上安装多台KBA6矿用本安型摄像仪，摄像仪的镜头选用2. 8mm手动广角镜头，镜头前配压缩空气防尘风罩隔离煤尘，每个摄像仪旁设一个防爆LED灯辅助照明。在集控台安装2台隔爆型监视器，通过多画面分割切换器跟踪显示图像。监控台将两台监视器、液压支架主控计算机、采煤机工控机以及控制键盘集中安装，便于操作人员集中监视和控制整个系统运行。地面监视器，将采煤机、支架和刮板机进行实时监视，监视数据上传到地面调度室。·权利要求1.智能综采数字化无人工作面成套设备，由采煤机及采煤机控制系统、液压支架及液压支架控制系统、视频监视系统和集中监控台四大部分组成，其特征在于采煤机、液压支架和刮板机安装在综采工作面，视频监视系统的摄像仪有多台，按一定间距安装液压支架上，其台数与间隔距离应保证无盲区，集中监控台设在远离采煤工作面巷道的控制室内，集中监控台上集中安装采煤机控制系统、液压支架控制系统及视频监视系统的视频监视器和画面跟机切换器，摄像仪、采煤机控制系统的采煤机用工控机、液压支架控制系统的液压支架电液控工控机通过矿用通信电缆或光缆与视频监视系统信号连接。2.根据权利要求I所述的智能综采数字化无人工作面成套设备，其特征在于所述的采煤机控制系统分为采煤机控制部分、记忆截割自动调高部分以及煤岩识别部分，采煤机与集控台工控机之间通过CAN-bus现场总线和无线实现通信和控制。3.根据权利要求I所述的智能综采数字化无人工作面成套设备，其特征在于所述的液压支架控制系统，采用玛柯PM32电液控制系统，在每一台支架安装一个控制器为核心，将相邻的4 6个控制器编为一组，由电源箱的一路直流电源供电，组间由隔离耦合器实现电气隔离及数据信号光电耦合，每组使用一个总线提升器，保证TBUS总线正常信号传输，控制器网络的两端各设置一个网路终端器，可与远程主控制计算机相连，实现高级的监测控制功能。4.根据权利要求I所述的智能综采数字化无人工作面成套设备，其特征在于所述的采煤机为变频调速电牵引采煤机，其具有记忆截割功能和自本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能综采数字化无人工作面成套设备，由采煤机及采煤机控制系统、液压支架及液压支架控制系统、视频监视系统和集中监控台四大部分组成，其特征在于：采煤机、液压支架和刮板机安装在综采工作面，视频监视系统的摄像仪有多台，按一定间距安装液压支架上，其台数与间隔距离应保证无盲区，集中监控台设在远离采煤工作面巷道的控制室内，集中监控台上集中安装采煤机控制系统、液压支架控制系统及视频监视系统的视频监视器和画面跟机切换器，摄像仪、采煤机控制系统的采煤机用工控机、液压支架控制系统的液压支架电液控工控机通过矿用通信电缆或光缆与视频监视系统信号连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚杰，谢德瑜，孟庆华，董久赤，张步勤，徐兵，宋正廷，梁香过，赵连忠，岳昌华，朱广军，程敏，张寅锋，吴强，仝国伟，范瑞民，
申请(专利权)人：河北天择重型机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：