[發明專利]一種基于全數字姿態傳感器的采煤高度測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202111030301.5
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN114458359A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 李士林
• 申請（專利權）人: 中煤北京煤礦機械有限責任公司
• 主分類號: E21D23/00
• 分類號: E21D23/00;E21F17/18
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

本發明公開了一種基于全數字姿態傳感器的采煤高度測量裝置及方法，液壓支架的頂梁、掩護梁、連桿以及底座設有全數字姿態傳感器，通過單片機將全數字姿態傳感器采集到的頂梁、掩護梁、連桿以及底座的傾角信息通過CAN總線傳輸到液壓支架控制器進行建模計算，并最終得到液壓支架的采煤高度。能實時獲取采煤高度，為降柱提供數據支撐，實現液壓支架的自動移架、自動跟機，進一步實現智能工作面的建設。

技術領域

本發明涉及一種采煤高度測量技術，尤其涉及一種基于全數字姿態傳感器的采煤高度測量裝置及方法。

背景技術

目前，研發并生產制造新型全數字化智能化液壓支架控制元器件成為趨勢，要建設智能工作面，就必須獲取采煤高度；要實現液壓支架的自動移架、自動跟機，就必須提供采煤高度為降柱提供數據支撐。

現有技術中：

液壓支架高度測量系統，在綜采工作面智能化控制系統中是重要的一環，最初使用人工讀數記錄的方法獲取支架高度信息，不僅影響生產效率也帶來安全隱患。

目前部分礦井工作面采用壓力測高、激光測高等方案，壓力測高利用連通器原理，將壓強換算成高度，但管道漏液和堵塞問題直接影響測量精度；激光測高在液壓支架運動過程中難以保證激光束準確打到目標靶，其光學鏡頭也容易被切割煤過程中產生的煤炭粉塵遮擋，導致傳感器失效；模擬姿態傳感器存在壽命短、互換性差、容易受干擾、噪聲積累等問題，數據傳輸時效性差、多源異構數據融合困難，還有部分礦井采用的依然是模擬姿態傳感器，存在抗干擾能力弱、積累噪聲、傳輸差錯不可控，不便于處理、變換、存儲，且很難實現不同信源的信號綜合到一起傳輸等問題，無法真正實現綜采工作面智能化控制。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的是提供了一種基于全數字姿態傳感器的采煤高度測量裝置及方法，以解決現有技術中存在的上述技術問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的基于全數字姿態傳感器的采煤高度測量裝置，液壓支架的頂梁、掩護梁、連桿以及底座設有全數字姿態傳感器，所述全數字姿態傳感器與單片機連接，所述單片機通過CAN總線與液壓支架控制器連接，所述液壓支架控制器設有液壓支架的采煤高度建模計算單元。

本發明的基于全數字姿態傳感器的采煤高度測量方法，通過單片機將全數字姿態傳感器采集到的頂梁、掩護梁、連桿以及底座的傾角信息通過CAN總線傳輸到液壓支架控制器進行建模計算，并最終得到液壓支架的采煤高度。

與現有技術相比，本發明所提供的基于全數字姿態傳感器的采煤高度測量裝置及方法，能實時獲取采煤高度，為降柱提供數據支撐，實現液壓支架的自動移架、自動跟機，進一步實現智能工作面的建設。

附圖說明

圖1為本發明實施例支架水平狀態建模示意圖；

圖2為本發明實施例支架嚴X軸傾斜建模示意圖；

圖3為本發明實施例支架沿Y軸傾斜建模示意圖；

圖4為本發明實施例模型右視圖；

圖5為本發明實施例模型主視圖。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述；顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，這并不構成對本發明的限制。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

首先對本文中可能使用的術語進行如下說明：

術語“和/或”是表示兩者任一或兩者同時均可實現，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情況也包括“X和Y”的三種情況。