[發明專利]采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 201910400138.3
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110118535A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 邱錦波;劉宏睿;韓保民;金振國;侯勇濤;郭岱;張啟志;陳虎;袁安詳;張斯涵
• 申請（專利權）人: 天地科技股份有限公司上海分公司;天地上海采掘裝備科技有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01C21/00;E21C35/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，其特征在于：包括依次連接的激光信號發生裝置、纜式傳感器和激光信號接收與處理裝置，所述纜式傳感器全長范圍內各處均相對采煤機所運行的軌道固定安裝，所述纜式傳感器沿自然狀態下的所述軌道的直線延伸方向敷設，所述纜式傳感器的內核是至少兩組分布式光纖傳感器，每組分布式光纖傳感器由多個間隔布置的光纖傳感器以及將它們順次連接起來的光纖組成，每組分布式光纖傳感器呈螺旋狀延伸布置。

2.如權利要求1所述的采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，其特征在于：所述纜式傳感器的橫截面形狀為圓形、多邊形或橢圓形。

3.如權利要求2所述的采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，其特征在于：所述分布式光纖傳感器內置于一載體內形成一體式的纜式傳感器結構。

4.如權利要求3所述的采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，其特征在于：同一載體內的所述分布式光纖傳感器按多頭螺旋形式布置。

5.如權利要求3所述的采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，其特征在于：所述載體的外形呈實心柱狀或空心管狀。

6.如權利要求3所述的采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，其特征在于：所述載體為經過塑形和加強處理的柔性材料。

7.如權利要求6所述的采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，其特征在于：所述載體采用內置鋼絲編織加強層的橡膠材料。

8.如權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，其特征在于：所述纜式傳感器中有兩組分布式光纖傳感器，二者旋向相同，相位相差90度。

9.一種采煤機三維姿態和運行軌跡的監測方法，其特征在于：采用權利要求1-8中任意一項權利要求所述的采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，激光信號從激光信號發生裝置發出，經過纜式傳感器及連接傳感器的光纖后，由激光信號接收和處理裝置接收、處理，在所述軌道推進的過程中，所述纜式傳感器隨所述軌道變形而變形，發生變形處的所述分布式光纖傳感器上布里淵散射的光頻率會發生變化，所述信號接收和處理裝置根據布里淵頻率的偏移量計算出相應的應變量和發生布里淵頻移的位置，螺旋狀布置的分布式光纖傳感器檢測的是X、Y、Z三坐標體系內的三維空間應變，上述計算得出的應變量是三維空間內的應變量，即所述軌道在該位置處的三維姿態信息。

10.如權利要求9所述的采煤機三維姿態和運行軌跡的監測系統，其特征在于：所述軌道為刮板運輸機，所述纜式傳感器直接固定在所述刮板運輸機的機身上。