[發明專利]一種邊幫成套采煤設備遠程控制系統及開采方法

有效

• 申請號: 202010917832.5
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111946341B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 原鋼;唐會成;郝亞明;鮑文亮;呼守信;程鳳霞;楊勇;任曉文;丁永成;馬凱;王光肇;李煥麗;馮化;許連丙;李石巖
• 申請（專利權）人: 中國煤炭科工集團太原研究院有限公司;山西天地煤機裝備有限公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24;E21C41/18
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明涉及露天煤礦設備控制技術領域，尤其涉及一種邊幫成套采煤設備遠程控制系統及開采方法。包括會話層，用于人機交互界面；決策層，包括各控制器；物理層，包括各執行機構和感知元件；會話層、決策層以及物理層采用多種通訊協議方式實現互聯。本發明提供的邊幫成套采煤設備遠程控制系統，區別于地面一般設備的遠程控制系統，是一種包含多種設備在內的煤礦用遠控系統，具備多種通訊方式，智能化人機交互界面。所提供的邊幫成套采煤設備遠程控制方法，以可移動操作平臺為基礎，實現了多設備的協同控制和流程工藝的自動控制。

技術領域

本發明涉及露天煤礦設備控制技術領域，尤其涉及一種邊幫成套采煤設備遠程控制系統及開采方法。

背景技術

當前我國國民經濟正處在迅速發展的時期，對于能源的需求一直在不斷的加大，煤炭作為我國的幾大能源之一，其主要地位仍然難以動搖。近年來隨著我國能源消耗的加大和環境治理政策的提出，對于煤炭利用率和開采率的要求逐年上升。露天煤礦由于其開采的特殊性和相關技術的不完善，其邊幫薄煤層積壓煤目前在國內大部分處于遺棄狀態，針對此，國內目前研制出了一種新型的邊幫成套采煤設備，該設備采用連采機實現前端采煤，配合多節運輸單元實現后端運煤，從而實現邊幫薄煤層積壓煤的自動化開采，邊幫成套采煤設備包含多種單機設備和附加設備，系統工作需要各設備協調進行。

傳統的露天煤礦采煤方式多采用爆破加挖掘機方式開采，效率低下，對積壓煤和邊角煤往往束手無策，邊幫成套采煤設備能高效實現露天煤礦邊坡煤的開采，采用巷道掘進方式實現連續工作，但是邊幫開采不同于傳統的井下巷道掘進，具有不支護，距離短的特點，因此，研發對應的遠程操控系統，實現邊幫成套采煤設備的無人化掘進是邊幫采煤設備工作的核心和基礎。此外，不同于傳統的單機掘進，邊幫成套采煤設備包含連采機，運輸單元和行走平臺等多種設備，因此對應的遠程控制系統必須實現多設備的協同控制，遠程操作需要配備完善的信息提示和反饋，這都是邊幫成套采煤設備正常工作的重要保障，一套高效便捷的邊幫成套采煤設備遠程控制系統是實現邊幫采煤的基礎，也是露天煤礦設備控制技術一項全新的挑戰，邊幫成套采煤設備遠程控制系統及方法對未來露天煤礦開采工作的智能化具有重要里程碑式意義。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提供一種邊幫成套采煤設備遠程控制系統及開采方法。

本發明采取以下技術方案：一種邊幫成套采煤設備遠程控制系統，會話層，包括各人機交互界面；決策層，包括各控制器；物理層，包括各執行機構和感知元件；會話層、決策層以及物理層采用多種通訊協議方式實現互聯。

所述的會話層包括慣性導航界面、設備參數狀態界面和視頻監控界面；所述的決策層包括主控制器、連采機控制器、運輸單元控制器以及行走平臺控制器；所述的物理層包括傳感器，操作面板和電磁閥。

慣性導航界面實時顯示采煤過程中連采機的橫滾、俯仰和偏航角；設備參數狀態界面實時顯示各設備驅動機構的工作參數、協同控制功能參數和設備故障信息；視頻監控界面實時顯示連采機截割面，裝運面和平臺運輸面畫面。

決策層中的主控制器決策功能包括連采機與運輸單元的協同控制，多運輸單元智能識別控制，設備自動回撤控制，設備聯動控制；連采機控制器決策功能包括連采機的截割控制，行走控制，運輸控制；運輸單元控制器決策功能包括運輸單元的啟停，多節運輸單元信息的交互；行走平臺控制器決策功能包括平臺的推移升降，尾部運輸啟停，卸料部運輸啟停，推移油缸的伸縮，各設備通斷電。