[實用新型]指向激光智能接收靶

無效

• 申請號: 200920298945.0
• 申請日: 2009-12-17
• 公開（公告）號: CN201568056U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 伍小杰;戴鵬;于月森;劉賀;周娟;柏建彪;楊剛
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;徐州寶迪電氣有限公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本實用新型涉及一種指向激光智能接收裝置，尤其適用于懸臂式掘進機的自動定向系統，也適用于需要通過激光指向儀檢測位置或定位的系統。

背景技術

目前，掘進機行走位姿調整主要通過手動操作方式實現，司機通過肉眼觀察作出判斷，對掘進機的位姿進行手動調整。這種方式的弊端是：由于司機個人經驗、精神狀態及環境中的塵埃等問題極易出現誤判、操作失誤或操作不當，從而導致掘進機在掘進時偏離規定的斷面，出現欠挖或超挖現象，增加了后續施工強度與施工成本。因此，研究與開發具有煤巷自動掘進功能的掘進機成為必要，掘進機的自動化研究中自動定向技術為其關鍵技術之一。自動定向精度的高低直接影響巷道成型的質量和掘進效率，特別是可能影響到巷道的貫通以及礦井采區的布置。任何巷道都不可能與設計的理想巷道完全一致，在實際施工中總會出現偏差，其中掘進機巷道中的定向精度、施工工藝及方法、巷道的地質條件等為其主要原因，在施工工藝方法成熟及地質條件不變的情況下應從改進掘進機的自動定向方法及精度上考慮。

目前，可滿足自動定位要求的技術方案有：全球定位系統(GPS)差分放大定位、全站儀定位、指向激光定位。GPS定位方式可以用于地面汽車或輪船導航及精確定位，但由于煤礦井下特殊的環境，利用GPS給煤巷掘進導向還需進一步的研究。全站儀定位方式其精確度已完全滿足巷道施工的要求，但缺乏實時性，不能對掘進機的位置進行實時自動定位。激光定位方式目前主要采用手動模式，當采用激光指向方法進行自動定向掘進時，必須對指向激光束進行檢測與跟蹤，只要保證掘進機按激光指向方向掘進即可滿足巷道成型的要求。

發明內容

本實用新型是克服已有技術中的不足之處，提供一種結構簡單，自動定向精度高，能實時自動定位的指向激光智能接收靶。

本實用新型指向激光智能接收靶，包括由光敏器件組成、對入射的激光束進行識別的矩形感光區，與矩形感光區相連接的感光靶信號接口、以及相應的外圍電路共同構成的感光靶，感光靶經連接線連接設有轉接板信號接口和數據擴展接口的轉接板，建立感光靶與轉接板之間電信號的連接；轉接板的數據擴展接口一端與轉接板的信號接口相連，另一端與SMBUS總線相連，SMBUS總線上連有為其提供通信信號電平上拉的上拉電阻；SMBUS總線分別與微控器處理單元的用于傳輸總線時鐘SCL、用于傳輸總線數據SDA的兩條信號線相連，通過SMBUS總線實現與微控器處理單元的通信；微控器處理單元與CAN總線驅動器相連，CAN總線驅動器分別與高速光耦U3、U4及CAN總線通信電纜相連，實現微控器處理單元與CAN總線的信號邏輯及電氣轉換。

所述的微控器處理單元的型號為C8051F，CAN總線驅動器的型號為PCA82C250；所述的感光靶的信號接口包括電源線、地線、信號線；所述的轉接板信號接口包括電源線、地線、信號線。

有益效果：該指向激光智能接收靶識別激光束靈敏，計算感光點位置準確，并可把得到的感光位置信息通過CAN總線實時傳送至掘進機的主控器，達到了智能節點的要求。最適用于懸臂式掘進機的自動定向系統，也適用于需要通過激光指向儀檢測位置或定位的系統。其結構簡單，自動定向精度高，使用方便，效果好。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中：1-矩形感光區，2-感光靶信號接口，3-電氣連接線，4-轉接板信號接口，5-數據擴展接口，6-上拉電阻，7-SMBUS總線，8-微控器處理單元，9-CAN總線驅動器，10-通信電纜，11-CAN總線。

圖2是本實用新型感光靶的電路原理圖。

圖中：12-感光靶信號接口，13-光敏管，14-上拉電阻。

圖3是本實用新型的控制板的電路原理圖。

圖中：15-單片機，16-系統電源，17-電源工作指示燈，18-單片機復位電路，19-單片機時鐘電路，20-JATG接口，21-CAN總線收發電路，22-SMBUS總線接線端子，23-去耦電容網絡。

圖4是本實用新型的實施例布置結構示意圖。

圖中：24-截割頭，25-指向激光智能接收靶，26-懸臂，27-煤巷頂板，28-指向激光束，29-掘進機電氣防爆箱，30-煤巷底板，31-礦用指向激光儀，32-激光指向儀安裝支架。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的描述：