[發明專利]綜采工作面成套設備一體化控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202110385223.4
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113062737A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 羅開成;張幸福;常亞軍;連東輝;李權;毛旭東
• 申請（專利權）人: 鄭州煤機液壓電控有限公司;鄭州煤礦機械集團股份有限公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24;E21D23/12;E21F17/18
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華;韓鵬程

1.一種綜采工作面成套設備一體化控制系統，其特征在于：包括數據管理中心、模型管理中心、業務模型、設備模型，所述業務模型和設備模型之間通過注冊統一的接口進行數據傳輸；

所述數據管理中心，由接口管理、數據緩存、數據過濾器以及寫管理器組成；用于對外提供統一的接口，并對來自所述業務模型和設備模型的數據進行添加、刪除、更新、過濾、讀寫、刷新操作；

所述模型管理中心，用于管理所述業務模型和設備模型的模型參數，與礦級服務器對接實現所述模型參數的上傳、下載，并負責解析來自所述礦級服務器的模型參數，提供模型參數的讀寫、更新通知；

所述業務模型位于數據管理上層，是基于已經標準化的數據點建立的業務模型，用于完成數據的運算與邏輯控制，實現自動化系統的業務功能；

所述設備模型由設備代理插件組成，所述設備代理用于對物理設備的功能、接口形式、結構尺寸進行定義，每個設備代理對應一個或一組物理設備，設備代理通過Modbus驅動插件直接與所述物理設備進行通訊，同時向上層系統提供物理設備的原始數據點和控制點。

2.根據權利要求1所述的綜采工作面成套設備一體化控制系統，其特征在于：所述物理設備包括采煤機、液壓支架、刮板運輸機、轉載機、破碎機、皮帶機、高壓過濾站及自動配比設備；所述設備模型通過所述設備代理插件直接與所述物理設備進行通訊，獲取物理設備的原始數據點和控制點；當需要對綜采工作面中的單機物理設備進行操作時，設備模型通過調用所述模型管理中心中相應的所述模型參數，經相應設備代理將設備控制點信號利用通訊網絡傳輸給相應的物理設備；同時，由設備代理所獲取的原始數據點通過統一接口傳輸給數據管理中心進行數據更新。

3.根據權利要求1所述控制系統的控制方法，其特征在于：包括下述步驟：

步驟1，所述設備代理負責從所述物理設備中獲取原始數據點和控制點，實現對物理設備的直接控制，每個設備代理封裝成一個獨立的插件，通過統一的接口對上層進行數據的傳輸；

步驟2，當所述數據管理中心接收到來自設備代理上傳的數據點后，利用內部的數據過濾器對輸入的所述數據點進行標準化處理；所述數據過濾器內部針對每個數據點建立一個列表，按順序存儲綁定在該數據點上的所有處理函數；數據點從外部輸入時，將依次經過隊列中的每一個所述處理函數，最后一個處理函數完成后，數據點被更新到緩存中；在系統初始化時，所有數據點的處理函數隊列是空的，隨著設備代理插件的加載，設備代理插件向數據點的處理函數隊列中注冊處理函數；

步驟3，當需要對單機物理設備進行動作時，相應設備代理的對應控制點將收到來自上層的控制信號，此時通過Modbus讀寫接口將該控制信號傳輸給物理設備進行動作；同時將代表該物理設備狀態的響應數據通過相應數據點傳輸給數據管理中心進行存儲；

步驟4，當需要進行綜采工作面調直、自動跟機業務操作時，所述業務模塊將通過相應數據接口調用數據管理中心內部的數據緩存、以及模型管理中相應業務的模型參數進行相應的功能計算，之后將計算的控制數據通過寫/刷新接口傳輸給數據管理中心寫管理器，相應的設備代理通過回調接口對所述控制數據進行調用，由相應設備代理去控制物理設備進行動作，通過數據的實時反饋最終完成整個業務操作。