[实用新型]基于ZIGBEE网络的掘进机无线控制系统

说明书

本实用新型公开了基于ZIGBEE网络的掘进机无线控制系统，包括掘进机，掘进机的前部设有转动塔、后部设有刮板运输机，转动塔上设有悬臂梁，此外还包括视觉摄像仪I、姿态传感器I、姿态传感器II、视觉摄像仪II、视觉摄像仪III和测距传感器；掘进机的侧面设有液压阀箱和电气控制箱，电气控制箱的顶部设有液压控制箱，各视觉摄像仪和传感器均通过ZIGBEE网络与液压控制箱无线连接。该控制系统基于ZIGBEE网络，可实现远程无线控制，避免了大量电缆的互相连接，减少了操作人员的数量，提高了作业现场的安全系数，且故障率低，易于维护。

技术领域

本实用新型属于掘进机控制技术领域，尤其是涉及一种基于ZIGBEE网络的掘进机无线控制系统。

背景技术

煤矿井下掘进工作面的作业是煤矿生产的一个重要环节，而掘进机是掘进工作面最主要的生产工具。目前国内的掘进机均由工人在掘进机上操作相关操纵杆，以此完成对掘进机动作的操控。

煤矿掘进机在进行掘进作业时，每台一般需要3-4人在掘进工作面现场操作，由于掘进工作面存在一定的安全隐患问题，不时威胁到操作人员的人身安全。为了提高作业的安全性，一般禁止使用综掘机进行煤巷掘进作业，虽然有利于防范人身事故，但不利于生产效率的提高，失去了大型掘进机械的辅助，严重制约了生产的发展。

此外，煤矿井下掘进工作面尚存在着以下问题：1、煤岩粉尘不能完全清除；2、瓦斯管理还不能做到百分百安全可靠；3、落岩管理不能及时有效支护等等。由于上述原因，掘进机的使用受到了各种限制，只能被迫采用炮掘，而炮掘效率低、用人多、劳动强度大，对人员在掘进工作面时的安全隐患始终存在。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于ZIGBEE网络的掘进机无线控制系统，该控制系统人工操作强度低、安全性和自动化程度高，能够及时获知掘进工作情况。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

基于ZIGBEE网络的掘进机无线控制系统，包括掘进机，掘进机的前部设有转动塔、后部设有刮板运输机，转动塔上设有悬臂梁，此外还包括视觉摄像仪I、姿态传感器I、姿态传感器II、视觉摄像仪II、视觉摄像仪III和测距传感器；

视觉摄像仪I为两个，对称固定在悬臂梁中轴线的两侧，用于采集悬臂梁前端掘进头的工作图像；

姿态传感器I固定在悬臂梁的关节处，用于感知悬臂梁的升降角度；

姿态传感器II固定在转动塔的尾部，用于感知转动塔带动悬臂梁左右摆动角度；

视觉摄像仪II为两个，对称固定在转动塔两侧的掘进机上；视觉摄像仪III为两个，对称固定在刮板运输机的两侧，视觉摄像仪II和视觉摄像仪III均用于采集掘进机左右两侧的视频图像；

测距传感器为两个，对称固定在掘进机的尾部，用于探测掘进机的前后移动状态；

掘进机的侧面设有液压阀箱和电气控制箱，电气控制箱的顶部设有液压控制箱，各视觉摄像仪和传感器均通过ZIGBEE网络与液压控制箱无线连接，液压控制箱通过ZIGBEE网络由遥控器远程控制。

进一步的，所述液压阀箱内设有多个用于控制掘进机动作的电磁式液压阀，液压控制箱通过电缆与电气控制箱互联，液压控制箱内设有工控机，工控机通过ZIGBEE网络与各电磁式液压阀控制连接。

更进一步的，该控制系统还包括显示器，显示器通过光缆与工控机连接，用于接收图像信号并显示。