[发明专利]一种掘进工作面自移机尾智能控制系统及方法

权利要求书

1.一种掘进工作面自移机尾智能控制系统，其特征是，包括：

传感器单元，用于采集自移机尾的机身到巷道左帮的距离信息、机身到巷道右帮的距离信息、推移油缸的行程信息、纠偏油缸的行程信息、液压泵站的总出口压力信息和皮带的张紧力信息；其中，所述传感器单元包括激光测距仪、位移传感器、智能压力表和皮带张力计；

所述激光测距仪分别设置于机身顶端沿宽度方向的两端；位移传感器分别设置于机身沿长度方向的一侧的推移油缸、机身沿长度方向的另一侧的推移油缸、机身首端一侧的纠偏油缸和机身首端另一侧的纠偏油缸；智能压力表设置于机身尾端的液压泵站；皮带张力计设置于机身尾端的张紧油缸；

可编程逻辑控制器，用于获取自移机尾的机身到巷道左帮的距离信息、机身到巷道右帮的距离信息、推移油缸的行程信息、纠偏油缸的行程信息、液压泵站的总出口压力信息和皮带的张紧力信息，并根据自移机尾的机身到巷道左帮的距离信息、机身到巷道右帮的距离信息、推移油缸的行程信息、纠偏油缸的行程信息、液压泵站的总出口压力信息和皮带的张紧力信息发出操作指令；

电磁阀组，用于接收操作指令并根据操作指令控制自移机尾的升降油缸、推移油缸、纠偏油缸和张紧油缸的工作状态，以实现自移机尾的智能前移、纠偏和皮带张紧；

获取沿自移机尾机身的宽度方向的机身到巷道左帮的距离和机身到巷道右帮的距离，根据沿自移机尾机身的宽度方向的机身到巷道左帮的距离、机身到巷道右帮的距离、机身宽度和巷道宽度，判断自移机尾机身的方向与巷道施工方向是否一致；

当自移机尾机身的方向与巷道施工方向不一致时，执行掘进工作面自移机尾智能纠偏，步骤包括：

根据自移机尾的机身到巷道左帮的距离和机身到巷道右帮的距离，判断自移机尾机身的位置；

根据自移机尾的机身到巷道左帮的距离、机身到巷道右帮的距离、机身宽度和巷道宽度，获取自移机尾机身的偏移角度；

发出操作指令以使自移机尾左右推移，获取偏移角度的变化量；根据偏移角度的变化量，获取自移机尾机身的偏移方向；其中，可编程逻辑控制器根据激光测距仪测量机身到巷道左帮的距离和激光测距仪测量机身到巷道右帮的距离来判断自移机尾机身的位置，当机身到巷道左帮的距离+机身到巷道右帮的距离+机身宽度＞巷道宽度时，机身方向和巷道施工方向不一致，可编程逻辑控制器自动计算出自移机尾机身方向与巷道施工方向的偏移角度

其中，A为机身到巷道左帮的距离，B为机身到巷道右帮的距离，C为机身宽度，D为巷道宽度；

采用试移的方式进行判断偏移角度α的状态，可编程逻辑控制器对输入/输出控制单元发出操作指令，控制第三电磁阀驱动升降油缸活塞杆伸出，使自移机尾机体前部抬起，当智能压力表采集的液压泵站总出口压力到达设定数值S1后停止升起动作，控制第四电磁阀驱动纠偏油缸左右移动，可编程逻辑控制器根据偏移角度α的变化判断出自移机尾机身的状态，确定纠偏油缸的推移方向；

根据自移机尾机身的偏移方向，发出操作指令控制纠偏油缸调整自移机尾机身方向；

根据自移机尾机身的偏移方向，发出操作指令控制纠偏油缸调整自移机尾机身方向具体包括：

根据自移机尾的机身到巷道左帮的距离、机身到巷道右帮的距离、机身宽度和巷道宽度计算出自移机尾顶端沿巷道宽度方向移动的距离，获取自移机尾纠偏油缸的推移次数和剩余行程；

获取纠偏油缸的行程数据，根据推移次数、剩余行程和纠偏油缸的行程数据，发出操作指令以控制自移机尾调整机身方向。

2.应用权利要求1所述的掘进工作面自移机尾智能控制系统的掘进工作面自移机尾智能前移方法，其特征是，包括：

获取掘进机沿巷道施工方向前进的距离，根据掘进机沿巷道施工方向前进的距离，获取自移机尾推移油缸需推移次数和剩余行程；

根据自移机尾推移油缸需推移次数和剩余行程，发出操作指令以控制自移机尾前移。

3.如权利要求2所述的掘进工作面自移机尾智能前移方法，其特征是，

当推移次数大于等于1时，发出操作指令以使自移机尾前行推移油缸单次推移最大行程，推移次数减1；若推移次数大于等于1，重复执行上述操作；

若推移次数小于1，发出操作指令以使自移机尾前行剩余行程。