[發明專利]一種掘進機多感知智能截割控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 201910248344.7
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109812267A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 劉興利;史成建;馮欣;王巖
• 申請（專利權）人: 無錫華瀚能源裝備科技有限公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種掘進機多感知智能截割控制系統，其特征在于：所述的控制系統包括感知單元(1)、數采單元(2)、主控單元(3)、截割電機(4)、電磁閥組(5)、人機界面(6)和各種儀表及傳感器，感知單元(1)與數采單元(2)連接，數采單元(2)與主控單元(3)交互連接，主控單元(3)與分別與截割電機(4)、電磁閥組(5)、人機界面(6)控制連接，所述的感知單元(1)包括掘進機的截割部(1-1)、本體部(1-2)、操作臺(1-3)、泵站系統(1-4)及電控部(1-5)，所述的各種儀表及傳感器的信號通過電控部(1-5)與數采單元(2)與主控單元(3)信息交互。

2.根據權利要求1所述的一種掘進機多感知智能截割控制系統，其特征在于：所述截割部(1-1)上的振動儀表檢測該結構部橫向、縱向兩個方向以上的振動強度信號，壓力儀表檢測截割部升降油缸及伸縮油缸工作壓力；

所述的本體部(1-2)上的振動儀表檢測該結構部橫向、縱向兩個方向以上的振動強度信號，壓力儀表檢測截割部回轉油缸工作壓力；

所述的操作臺(1-3)上的振動儀表檢測該結構部橫向、縱向兩個方向以上的振動強度信號，壓力儀表檢測泵頭/閥組系統工作壓力；

所述泵站系統(1-4)上的流量儀表檢測油泵泄露量，溫度和液位儀表分別檢測泵站系統的液壓油溫度和液位；

所述電控部(1-5)的振動儀表檢測該結構部橫向、縱向兩個方向以上的振動強度信號，數采單元檢測上述傳感器/儀表信息，并檢測系統電壓、電機電流、溫度等信息。

3.根據權利要求1所述的一種掘進機多感知智能截割控制系統，其特征在于：所述的數采單元(2)采集并存儲掘進機各部位振動、壓力、流量、溫度、液位、電流、電壓等工作狀態信息，主控單元(3)監測掘進機當前工作狀態與設定工作工藝路線信息偏差，并發出控制指令，控制截割電機(4)啟停、速度切換，控制電磁閥組(5)驅動電流或電壓，調節油缸擺動及馬達運轉速度。

4.根據權利要求1所述的一種掘進機多感知智能截割控制系統，其特征在于：所述的截割電機(4)通過減速機帶動截割頭旋轉運動，且截割電機(4)具有一種及以上運行速度，并且截割電機具有兩種及以上速度時，主控單元(3)根據掘進機采掘工況數據信息偏差，自動發出指令實現截割電機(4)不同速度間切換。

5.根據權利要求1所述的一種掘進機多感知智能截割控制系統，其特征在于：所述人機界面(6)與主控單元(3)數據交互，顯示掘進機系統及主控單元(3)運行狀態及警告提示信息，并可以對主控單元(3)參數進行設定調節。

6.根據權利要求1所述的一種掘進機多感知智能截割控制系統，其特征在于：所述的機界面(6)可以對預存標準工況的振動強度、油缸及泵站工作壓力、電機電流數值及工況時間進行設定和調節，滿足不同客戶或工況的定制化要求。

7.根據權利要求1所述的一種掘進機多感知智能截割控制系統，其特征在于：所述電磁閥組(5)為礦用隔爆型或安全型閥組，至少滿足截割部升降、回轉動作要求，也可以通過閥組數量增加和型號調整，從而實現行走、一運、星輪馬達及油缸的電動控制。

8.根據權利要求7所述的一種電磁閥組，其特征在于：所述的電磁閥組(5)優選為先導電磁閥，配合四向換向手柄，實現對截割部(1-1)的升降、回轉的方向及速度控制，其中四向換向手柄控制截割部(1-1)的升、降、左、右擺動方向，先導電磁閥開度自動調節，控制所述截割部(1-1)的升降、回轉油缸擺動速度。

9.一種掘進機多感知智能截割控制系統的控制方法，其特征在于：具體方法步驟為：

第一步，主控單元(3)自動調取預先設置的標準工作工藝路線信息，或通過人機界面調節及重新設定工作工藝路線信息；

第二步，主控單元(3)按照初始工況發出控制指令，控制掘進機采掘作業；

第三步，主控單元(3)監測實時工況數據信息，與設定完成的標準工藝路線進行偏差比較，修正控制指令；

第四步，執行機構執行控制指令，修正掘進機工作工藝路線，工況數據信息隨之變化并得到改善；

第五步，循環執行第二步至第四步，實現不同工況條件下自動感知及自動調節。