[發(fā)明專利]工作面地形檢測系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210403631.9
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102954785A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 高波;劉玉芳;陳其偉;梁耀林;付國恩;李文杰
• 申請（專利權）人: 山西科達自控工程技術有限公司
• 主分類號: G01C7/02
• 分類號: G01C7/02;G01C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本發(fā)明涉及一種傳感器，尤其涉及一種工作面地形檢測傳感器，用于煤礦井下綜采工作面的監(jiān)測與控制系統(tǒng)。

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背景技術

????隨著煤炭采掘自動化水平越來越高，在煤礦井下綜采工作面中，對采煤設備的狀態(tài)監(jiān)測與掌控已成為國內(nèi)現(xiàn)代化煤礦的迫切需求。隨著綜采地形的復雜多變，準確的把握采煤機采高來完成與采煤機等其它綜采工作面采運煤設備的協(xié)調(diào)作業(yè)猶為重要。

采煤機采高的計算主要通過對采煤機俯仰角、橫滾角和前后截割滾筒高度的檢測來反映采煤機的姿態(tài)。由于采煤機的運行軌跡是沿著刮板運輸機的推進變化而變化的，所以工作面底板的起伏變化，采煤機機身姿態(tài)會隨著變化，主要表現(xiàn)為采煤機的俯仰角、橫滾角的變化，通過在機身的適當位置安裝傾角傳感器來檢測采煤機的傾角變化情況，然后根據(jù)采煤機的機身尺寸作為參數(shù)，計算采煤機的姿態(tài)變化的大小。傾角傳感器測量時一般以水平面為參考面，采煤機機身俯仰角、機身橫滾角的變化也會對測量結果產(chǎn)生影響，所以檢測結果反映的是相對水平面的傾角變化。實際中由于煤層的地形起伏多變，這種采集后所得采高精確性有一定局限。

目前，世界上主要的煤炭生產(chǎn)國，采用長壁采煤法的工作面基本上都是以支架電液控制、采煤機與支架聯(lián)動為特征的綜采工作面。但電液控制支架的每次推移步距不可避免地存在累積誤差，造成工作面出現(xiàn)彎曲，帶來綜采生產(chǎn)的一系列問題，如刮板輸送機負荷增大，磨損加劇，采煤機通行困難，采煤機行走機構故障率增加等問題。目前必須人工矯正找直，人工找直的方法是：在綜采工作面兩端頭之間或工作面內(nèi)拉一根繩子作為基準，人工用尺子測量綜采工作面彎曲度，然后再由人工操作液壓支架進行矯正，這種方法需要多次測量，并且誤差較大。另外，由于每隔一段時間，就要對工作面地形進行測量，因此工作量相當大，實時性也很差。這種狀況與自動化程度高的工作面裝備極不相稱。由于綜采工作面沒有彎曲測量的基準點、基準線和基準面，因此用常規(guī)方法不能解決彎曲測量問題。?

發(fā)明內(nèi)容

?本發(fā)明是鑒于上述技術問題而產(chǎn)生的。本發(fā)明的目的是提出一種工作面地形檢測傳感器，采用該傳感器可以準確、及時的獲知采煤機所處的工作面的地形變化。

本發(fā)明的實施例提供一種工作面地形檢測傳感器，該傳感器安裝于刮板機電纜槽內(nèi)，并且包括傾角檢測模塊、A/D轉換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和發(fā)送模塊，其中所述傾角檢測模塊，用于采集工作面俯仰角、傾斜角和翻滾角數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進行相應的補損；所述A/D轉換模塊，用于將傾角檢測模塊獲得的模擬量數(shù)據(jù)轉換為數(shù)字量數(shù)據(jù)，以供數(shù)據(jù)處理模塊進行處理；所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于將采集到的數(shù)據(jù)進行計算處理，計算出工作面在生產(chǎn)過程中各個角度的變化，并將計算結果傳送給發(fā)送模塊；所述發(fā)送模塊，用于將計算結果發(fā)送給服務器。

進一步地，所述傳感器被固定裝置固定安裝，其中所述固定裝置為電纜槽外側加裝的水平護板。

進一步地，所述傳感器還包括用于對所述傳感器進行供電的供電模塊。

本發(fā)明的實施例還提供一種用工作面地形檢測傳感器對工作面地形數(shù)據(jù)進行采集的方法，包括如下步驟：根據(jù)工作面長度將多個傳感器均勻安裝于刮板機電纜槽內(nèi)；所述多個傳感器對工作面俯仰角、傾斜角和翻滾角等工作面地形數(shù)據(jù)進行采集；將采集數(shù)據(jù)放置在具有一固定時間長度的幀中；將該幀發(fā)送到服務器；服務器接收多個所述傳感器發(fā)送的采集數(shù)據(jù)，對收到的數(shù)據(jù)進行分析處理，并將處理得到的工作面地形的實際曲線顯示在顯示裝置上。

本發(fā)明的實施例還提供一種用工作面地形檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括服務器和多個上述工作面地形檢測傳感器，其中每個所述傳感器，用于獲取該傳感器所處位置的工作面傾角數(shù)據(jù)，并將該傾角數(shù)據(jù)發(fā)送給服務器；服務器，用于接收多個所述傳感器發(fā)送的傾角數(shù)據(jù)，對收到的數(shù)據(jù)進行分析處理，并將處理得到的工作面地形的實際曲線顯示在顯示裝置上。

進一步地，所述傳感器和所述服務器之間采用有線或者無線的通信方式進行通信。