[发明专利]一种煤矿井下设备列车智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下设备列车智能控制系统，尤其涉及一种采用多种传感器装置反馈实现全局就地、自动、遥控辅以远程监控控制模式的煤矿井下设备列车的智能控制系统。

背景技术

综合机械化开采是煤矿开采技术现代化的重要标志，而设备列车的使用是工作面巷道自动化开采的重要标志之一。目前，煤矿井下工作面所用的设备列车分为有轨设备列车和无轨迈步式设备列车两类。有轨列车加以轨道辅助，整体移动较为便利；无轨迈步式设备列车无需铺轨和绞车牵引，通过人工操作进行列车移动控制。在使用传统迈步式设备时，需要较多人员对操作阀进行同步控制，来保证列车移动过程的平稳性。然而人工手动操作的控制精度较低，具有随机性风险，并且设备列车的移动会对操作人员和列车周边设备维护人员带来一定安全隐患。

在现有技术中，CN103244175A公开了一种煤矿井下无轨迈步式自移设备列车，该迈步式自移设备列车由平板车、迈步支腿脚掌、设置在平板车下方的平板车车轮和设置在平板车上面的防护架组成；但其没有涉及电液控制系统及相关控制系统。

CN202966313U公开了一种自移无轨设备列车控制系统，它包括框架体、电液控制装置和无线遥控装置；其中所述的电液控制装置包括控制器，隔爆兼本安电源，电磁阀驱动器，电液控换向阀组及自动反冲洗过滤器；所述的无线遥控装置包括遥控发射器与无线接收器，由上述无线遥控发射器通过无线接收器与上述控制器进行数据传输，所述的控制器输出端与电磁阀驱动器输入端连接，电磁阀驱动器输出端分别与电液控换向阀组、自动反冲洗过滤器连接；但其控制方式比较单一，只能实现就地控制，不能实现远程控制及智能控制。

发明内容

为提高矿用井下设备列车的工作效率，降低操作工人劳动强度，减少设备及操作人员安全风险，本发明提出一种煤矿井下设备列车智能控制系统，该系统建立了设备列车的电液控制系统，采用了多种传感元器件对设备列车关键动作及状态进行实时反馈，并依据传感器数据及控制算法实现设备的列车的智能控制。

一种煤矿井下设备列车智能控制系统，通过在迈步式锚固支架和有轨设备列车上安装设备列车控制器、电磁阀驱动器、电磁先导阀和电液控换向阀、红外无线通讯装置、遥控器装置、语音报警装置、压力传感器、行程传感器、倾角姿态传感器、视频采集传输装置等。系统可通过全局就地控制、一键智能控制和遥控控制的方式给电液控制装置传递指令来驱动控制电磁先导阀和电液控换向阀；同时设备列车控制系统配备视频监控系统，将实时画面传输至监控主机进行整体监控，结合语音报警功能实现智能自移设备列车。压力传感器分布于锚固支架立柱和平板车液压油缸，系统通过其监测负荷压力和上升高度，并对立柱进行自动反馈控制。行程传感器监控锚固支架千斤顶伸出的行程，保证前端迈步牵引设备两侧千斤顶油缸的伸缩同步性。倾角传感器检测设备姿态，测得角度并反馈至控制系统，得到当前设备列车在轨姿态信息。超宽带测距传感器为基站标签配对，用于设备区间的无线距离检测。

优选智能控制系统具有全局就地控制及智能控制功能，在任意一台控制器上手动操作控制器人机界面，可实现对锚固支架和任一平板列车的动作功能控制；并可依据系统中各种传感器及控制算法实现设备的一键智能控制。

优选所述超宽带测距装置通过成对标签基站实现最大量程20m，最大误差0.2m的无线任意布置的点对点测距功能。

本发明实现了全局就地控制、智能控制、遥控控制辅以视频远程监控的控制方式，遥控远程控制保障操作人员控制指令的安全有效；通过传感器组实时检测反馈设备各状态指标，控制系统接收并进行控制算法及逻辑判断决策，解决了锚固支架迈步移动和平板车跟随过程中左右推移千斤顶联动控制问题，具备左右推移千斤顶油缸伸缩、油缸压力和设备列车姿态的自动监控功能，实现了智能控制模式；在不同控制模式下实现了设备列车语音联动预警功能，降低了设备列车移动对操作人员及周边人员的安全风险。

附图说明

附图1为本发明所述煤矿井下智能自移设备列车控制系统的连接简图。

附图2为本发明所述一键智能控制的逻辑流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细描述。

一种煤矿井下设备列车智能控制系统，参见附图1，控制系统包括在锚固支架和设备列车上安装的电液控制装置、红外无线通讯装置、语音报警装置、各类传感器装置，还具有监控主机、视频采集装置和远程的手持式遥控装置，实现对设备列车的智能监控。