[發明專利]一種大傾角綜采工作面液壓支架位姿檢測方法

在審

• 申請號: 201410759778.0
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN105737791A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 楊凱;范映沖;武玉梁;王元奎;鄧月華;何興巧;彭博
• 申請（專利權）人: 四川省科建煤炭產業技術研究院有限公司
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;E21D23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大傾角綜采工作面液壓支架位姿檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)通過安裝在液壓支架底座上的雙軸傾角傳感器，實時測量出兩相互垂直軸向上的傾角；雙軸傾角傳感器的輸出端通過A/D轉換器連接到液壓支架控制器上，支架控制器獲得傳感器信號，并對應到支架控制器內建立的模型；

(2)以雙軸傾角傳感器建立數學模型，x、y軸分別為雙軸傾角傳感器的兩個相互垂直軸，交點為A，將其延長與水平面分別交于B、C兩點；過A點做水平面的垂線，連接BD、CD、BC；過A點做BC的垂線，交于E點，連接DE；雙軸傾角傳感器能夠測量以水平面為參考面的相互垂直雙軸方向上的傾角變化，那么雙軸傾角傳感器測得的兩個相互垂直軸向上的夾角分別為∠ABD=α₁、∠ACD=α₂，液壓支架的真傾角為∠AED=α,斜面夾角相對于y軸的方位角為∠ABE=γ；

(3)在三角錐體ABCD中，已知AD⊥BD，AD⊥CD，AB⊥AC，AE⊥BC，令BD=h，則由三角關系可得：

AB=；

AC=；

BC==；

在直角三角形ABC中，AE×BC=AB×AC，則有：

AE==；

Cosγ==；

Sinα==；

則α=；

γ=；

(4)雙軸傾角傳感器首先測量出兩個相互垂直軸向上相對于水平面的傾斜角，接著將信號傳輸至A/D轉換器，轉換后傳輸至液壓支架控制器對數據進行處理、運算和校正，最后對結果存儲顯示；通過以上步驟和方法，可以計算和確定任意時刻液壓支架的真傾角和傾角方位。

2.根據權利要求1所述的大傾角綜采工作面液壓支架位姿檢測方法，其特征在于：在所述大傾角采煤工作面的液壓支架底座上安裝雙軸傾角傳感器，用于測量液壓支架的真傾角與傾角方位；在所述大傾角采煤工作面的液壓支架頂梁上安裝距離傳感器，用于測量液壓支架與煤壁的距離；在所述大傾角采煤工作面的液壓支架上安裝壓力傳感器，用于獲得液壓支架的壓力數據；在所述大傾角采煤工作面的液壓支架上還安裝有支架控制器，用于液壓支架的狀態監測數據及實現動作控制；所述傾角傳感器、距離傳感器和壓力傳感器均通過A/D轉換器與支架控制器的輸入端連接，支架控制器的輸出端分別與數據功能顯示屏和電磁閥連接，電磁閥另一端與液壓支架連接；多臺支架控制器支架通過CAN總線連接，并連接到井下順槽主控計算機；順槽主控計算機將所獲得的位姿信息實時分析運算，并將其轉換為可視化圖形界面，實現支架狀態實時監控。