[发明专利]一种基于光信号的矿用设备姿态检测装置及方法

说明书

本发明提供一种基于光信号的矿用设备姿态检测装置及方法，涉及姿态检测技术领域，包括光线射线仪、光信号接收模块，托架，倾角传感模块，信号采集系统；通过光信号接收模块1以及光信号接收模块2的X方向检测数值确定设备的两个姿态参数，其中一个参数是偏移位移，另一个是扭转角度，同时在设备姿态检测系统中设置了倾角传感器，检测设备的滚筒角度和俯仰角度，本发明不受煤矿井下干扰大、地磁信号弱的特殊因素，实现了井下设备精准姿态测量的目的，对煤矿井下的工作有实际帮助。

技术领域

本发明涉及姿态检测技术领域，尤其涉及一种基于光信号的矿用设备姿态检测装置及方法。

背景技术

对于行走设备的姿态检测，目前常规方法采用的技术有陀螺仪、惯性导航、电子罗盘、倾角传感器测量设备的俯仰状态，上述方法均采用基于地球引力和地磁的原理实现，但对于煤矿井下干扰大、地磁信号弱的现象，无法对矿用井下设备实现精准的姿态测量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于光信号的矿用设备姿态检测装置及方法，在矿用设备上加装本装置，通过光信号照射到姿态检测装置，检测装置记录光的位置，通过计算实现姿态的精准测量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种基于光信号的矿用设备姿态检测装置，包括光线射线仪、光信号接收模块，托架，倾角传感模块，信号采集系统；

所示光线射线仪安装在矿用设备设定前进路线方向的起始点巷道顶部；

所述光信号接收模块包括光信号接收模块1以及光信号接收模块2，其接收光线端与设备前进方向相反，固定安装于所述托架上，二者沿设备前进方向的垂直距离为L，且二者高度存在高度差；

所述倾角传感器固定于所述托架上，所述托架固定于矿用设备顶部；

所述信号采集系统以通讯的方式分别接收光信号接收模块以及倾角传感模块的数据。

另一方面，本发明还提供一种基于光信号的矿用设备姿态检测方法，采用上述的一种基于光信号的矿用设备姿态检测装置实现，该方法包括以下步骤：

步骤1：光信号接收模块1接收光线射线仪发出的射线，检测光位置为X1，光信号接收模块2接收光线射线仪发出的射线，检测光位置为X2，计算设备偏移位移S＝(X1+X2)/2；

步骤2：计算设备偏移角度α＝arctan((X1-X2)/L)；

步骤3：通过倾角传感器检测设备的滚筒角度和俯仰角度；

步骤4：根据设备的设备偏移位移、偏移角度、滚筒角度和俯仰角度对设备前进路径进行规划。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明提供一种基于光信号的矿用设备姿态检测装置及方法，不受煤矿井下干扰大、地磁信号弱的特殊因素，实现了井下设备精准姿态测量的目的，对煤矿井下的工作有实际帮助。

附图说明

图1为本发明实施例的基于光信号的矿用设备姿态检测系统示意图；

其中1-光信号接收模块1，2-光信号接收模块2，3-托架，4-倾角传感模块；

图2为本发明实施例的基于光信号的矿用设备姿态检测系统工作示意图；

其中6-矿用设备，7-光线射线仪，8-信号采集系统，9-射线；

图3为本发明实施例的基于光信号的矿用设备姿态检测方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式加以详细的说明。