[實(shí)用新型]采煤機(jī)截割控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821366303.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN208858354U
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉送永;杜長龍;江紅祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇中機(jī)礦山設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): E21C35/24
• 分類號(hào): E21C35/24
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務(wù)所 32205
• 代理人: 李鵬

本實(shí)用新型公開了采煤機(jī)截割控制系統(tǒng)。包括圖像獲取模塊、數(shù)據(jù)處理模塊與滾筒高度控制模塊。圖像獲取模塊固定在若干個(gè)液壓支架上，并使圖像獲取模塊能捕獲到所在位置相對(duì)應(yīng)的待截割面的圖像；數(shù)據(jù)處理模塊接受來自圖像獲取模塊的信息并進(jìn)行圖像處理；控制模塊為PLC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、信息交互、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)等功能；規(guī)劃時(shí)進(jìn)行圖像處理，利用支持向量機(jī)進(jìn)行煤巖界面識(shí)別，對(duì)識(shí)別的多個(gè)煤巖界面點(diǎn)進(jìn)行平滑連線，并進(jìn)行相對(duì)平移，作為滾筒截割軌跡，所連接的曲線符合滾筒運(yùn)動(dòng)形式。本實(shí)用新型能夠使采煤機(jī)滾筒在巷道截割過程中自動(dòng)避開頂巖，減少了滾筒截齒磨損，提升了截割速度和截割效率，為實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的自動(dòng)化、高效化作業(yè)提供條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種采煤機(jī)截割控制系統(tǒng)，屬于自動(dòng)化采煤裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤炭是我國的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)，保證基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行才能為經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。在采煤作業(yè)中，采煤機(jī)滾筒的自動(dòng)調(diào)高控制是發(fā)展智能無人開采技術(shù)的重要一環(huán)，現(xiàn)采用的多為人工調(diào)節(jié)，即采煤機(jī)司機(jī)根據(jù)視力觀察和采煤機(jī)的工作噪聲判斷截齒是否截割到巖石，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于工作面的能見度低、噪聲大，操作人員無法及時(shí)準(zhǔn)確地判斷滾筒的截割狀態(tài)，導(dǎo)致人工調(diào)節(jié)方式容易截割到頂部巖石，加大了滾筒截齒工作磨損，影響截齒壽命；截割的煤炭中混入矸石后還會(huì)降低煤炭品質(zhì)；對(duì)于高瓦斯礦井，易導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生；對(duì)待截割工作面的煤巖分布不了解還會(huì)導(dǎo)致欠截割，欠截割會(huì)造成煤炭資源的浪費(fèi)，不能得到較大回采率，影響經(jīng)濟(jì)效益；人工操作易導(dǎo)致頂?shù)装灞砻娌黄秸?，影響液壓支架的移架和推溜?/p>

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種采煤機(jī)截割控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)精確判斷待截割工作面的煤巖分布，并根據(jù)煤巖分布情況規(guī)劃出合理的滾筒截割路徑，可有效避免采煤機(jī)截割到頂板、減少滾筒截齒的磨損和破壞，提升采煤品質(zhì)；能夠避免煤炭資源的浪費(fèi)，保證頂?shù)装灞砻嫫秸?/p>

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種采煤機(jī)截割控制系統(tǒng)，包括多個(gè)圖像獲取模塊、一個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊和采煤機(jī)主體上的一滾筒高度控制模塊，所述各圖像獲取模塊分別設(shè)置在待截割面前方布設(shè)的各個(gè)液壓支架上，各圖像獲取模塊皆正對(duì)待截割面，且各圖像獲取模塊皆與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端電連接；滾筒高度控制模塊包括PLC控制系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與PLC控制系統(tǒng)的輸入端連接，且PLC控制系統(tǒng)通過電液比例控制閥與采煤機(jī)主體上的滾筒調(diào)高液壓部件連接。

優(yōu)選的，所述圖像獲取模塊包括上下布置的隔爆型探照燈和CCD攝像機(jī)隔爆型探照燈和CCD攝像機(jī)皆置于安裝殼體中，所述安裝殼體上與CCD攝像機(jī)的鏡頭相對(duì)的一側(cè)設(shè)有外開式旋轉(zhuǎn)門，所述外開式旋轉(zhuǎn)門的門軸與一步進(jìn)電機(jī)的輸出軸對(duì)接且由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。外開式旋轉(zhuǎn)門可以保護(hù)CCD攝像機(jī)，在不需要攝像時(shí)關(guān)閉外開式旋轉(zhuǎn)門可以避免攝像機(jī)鏡頭被掉落的煤塊砸到發(fā)生損壞；隔爆型探照燈能夠提供照明、輔助CCD攝像機(jī)進(jìn)行攝像工作。

優(yōu)選的，為了保證控制質(zhì)量和穩(wěn)定性，本實(shí)用新型中所述數(shù)據(jù)處理模塊可以采用嵌入式微處理器系統(tǒng)，型號(hào)為LPC2210，嵌入式微處理器系統(tǒng)中設(shè)有具有學(xué)習(xí)功能的支持向量機(jī)；所述的PLC控制系統(tǒng)為三菱FX2n-80MR-ES/UL型PLC控制器。

各個(gè)圖像獲取模塊將拍攝的圖像信息輸送至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理和規(guī)劃軌跡后將信息作為輸入信號(hào)輸送至PLC控制系統(tǒng)；PLC控制系統(tǒng)能夠通過電液比例控制閥控制滾筒調(diào)高液壓部件運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)滾筒的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。上述采用的滾筒調(diào)高液壓部件為安裝在截割臂上的液壓油缸。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型有如下優(yōu)勢(shì)：

(1)本實(shí)用新型安裝后可以實(shí)時(shí)精確判斷待截割工作面的煤巖分布情況，并根據(jù)煤巖分布情況規(guī)劃出截割路徑、使截割滾筒可以自適應(yīng)調(diào)高，采煤機(jī)滾筒按照規(guī)劃出的截割路徑行走截割可有效避免采煤機(jī)截割到頂板，避免了滾筒截齒碰到巖石后被磨損和破壞，提高了使用壽命；由于截割的煤炭中不會(huì)混入矸石、有效提升了采煤品質(zhì)；