[发明专利]一种掘进机远程控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种掘进机远程控制系统及方法。所述系统包括掘进机上安装的传感器、机载检测系统、机载控制器、数据通讯模块，掘进机远程监控平台，其中掘进机远程监控平台包括掘进机虚拟操控台、数据库、虚拟现实系统数据接口、掘进机控制模型模块、掘进机工况参数监测模块、掘进机虚拟样机平台。本发明解决了煤矿井下掘进机工作环境粉尘大，噪音大，且操作人员难以掌握掘进断面具体状况，缺乏掘进机工况数据和位姿信息造成的控制盲目性，从而提升巷道掘进质量和安全性。本发明具有良好的交互性和真实感，设计合理，实用性强，推广应用价值高。

主权项

一种掘进机远程控制系统，其特征在于：所述系统包括掘进机上安装的传感器、机载检测系统、机载控制器、数据通讯模块、掘进机远程监控平台，其中掘进机远程监控平台包括掘进机虚拟操控台、数据库、虚拟现实系统数据接口、掘进机控制模型模块、掘进机工况参数监测模块、掘进机虚拟样机平台；所述传感器包括工况传感器和位姿传感器；工况传感器包括温度传感器、振动传感器、压力传感器、电压、电流传感器；位姿传感器包括位移传感器、三轴陀螺仪；所述的机载检测系统用于采集掘进机上安装的位姿传感器和工况传感器数据，并传递给机载控制器；所述的机载控制器完成掘进机本地控制、掘进机主要部件工况参数的预处理和特征提取；所述的数据通讯模块由机载控制器通讯模块、现场总线或工业以太网组成，完成掘进机工况参数和控制指令在控制器间的传输；所述的掘进机虚拟操控台用于发送操控指令，控制真实掘进机和虚拟样机；所述的数据库为MYSQL数据库，完成掘进机工况参数和工作状态采集数据的存储更新；所述的虚拟现实数据接口为C++开发的虚拟样机数据接口，完成多通道数据采集卡控制、MySQL数据库读写和Quest3D各通道数据更新；所述的掘进机控制模型模块由开机定位模型、行驶状态及轨迹调整模型、自动断面截割模型组成，完成掘进机定位、远程监控和自动断面截割；所述的掘进机工况参数监测模块用来将传感器采集到的工况参数和位姿参数实时的显示出来，反应掘进机的工作状态和工况参数；所述的掘进机虚拟样机平台为基于Quest3D开发的掘进机虚拟仿真系统，完成掘进机虚拟样机和工作场景3D呈现、虚拟样机模型动态编程和掘进机虚拟控制。