[發明專利]一種基于超聲波技術的梭式礦車定位監測系統

有效

• 申請號: 202111329920.4
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN113777611B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 商亮;宋照嶺;孟祥秋
• 申請（專利權）人: 山東世紀礦山機電有限公司
• 主分類號: G01S15/06
• 分類號: G01S15/06
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 趙加鑫

本發明涉及一種基于超聲波技術的梭式礦車定位監測系統，通過使用近端超聲波發射模塊和遠端超聲波發射模塊發出兩組超聲波，根據外界情況不同進行精確定位，且濾波模塊避免了相互間的干擾，在梭式礦車行駛在直線巷道時，主要通過近端超聲波發射模塊發出的超聲波，被軌道阻擋反射回的超聲波信號強，通過定位軌道確定梭式礦車的位置，在梭式礦車行駛在曲線巷道時，近端超聲波發射模塊發出的超聲波難以對曲線巷道準確定位，遠端超聲波發射模塊發出的超聲波射向輔助折射模塊后，反射回的超聲波信號強度提高，有助于準確定位，校正模塊測出了此時巷道內的風速和溫度數據，通過對數據進行處理整合，去除環境因素造成的誤差，提高了梭式礦車的定位精度。

技術領域

本發明涉及超聲波定位監測技術領域，特別涉及一種基于超聲波技術的梭式礦車定位監測系統。

背景技術

梭式礦車，是一種用于隧道、井巷、礦山開采和采礦施工中的一種出碴、裝礦的運輸貯存設備，梭式礦車主要由運輸機的槽形車廂和走行部分組成，用牽引電機車牽引在軌道上行駛，在車廂底板上裝有刮板或鏈板運輸機，使用時礦料石碴從車廂的裝碴端裝入，連續轉動的刮板或鏈板運輸機就自動地將礦料石渣轉載到卸碴端，而超聲波在傳播時，方向性強，能量易于集中，超聲波能在各種不同媒質中傳播，且可傳播足夠遠的距離，但是超聲波易穿透煤層，在井下工作時由于煤壁對超聲波的反射能力比較微弱，導致信號難以采集。

梭式礦車行駛到曲線巷道處時，若該處的煤含量較高，超聲波的反射回來的信息微弱，信號難以采集，另外由于超聲波傳播的方向性強，使得另一方向的軌道信息難以準確測出，易發生事故；并且礦車在拐彎時，梭式礦車內裝載的礦渣會由于向心力作用而向內側傾斜，導致刮板輸送機左右兩側受力不平衡，導致鏈板變形磨損，影響梭式礦車的使用壽命和使用效率；另外在裝渣時，礦渣都是從一端倒入，該端受到的沖擊力大使其磨損的更快，且梭式礦車中的鏈板運輸機經過長期使用后，由于礦渣堆放不均勻，使得鏈板運輸機各部分的磨損情況不同，導致鏈板運輸機易斷裂，為此，我們提出一種基于超聲波技術的梭式礦車定位監測系統。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于超聲波技術的梭式礦車定位監測系統，使用近端超聲波發射模塊和遠端超聲波發射模塊發出兩組超聲波，根據外界情況不同進行精確定位，且濾波模塊避免了相互間的干擾；采集到的曲線軌道數據、礦車位置數據和礦車行駛速度數據通過數據處理單元進行整合后傳輸到預處理模塊，能夠對下一時刻梭式礦車在彎道上的傾斜角度進行預測，根據預測出的傾斜角度實時調整輔助支撐模塊中的垂直支撐單元，及時增大/減小刮板輸送機傾斜時位于傾斜一側的垂直支撐單元的支撐力，減小刮板輸送機由于變形造成的損傷，可以有效解決背景技術中的問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種基于超聲波技術的梭式礦車定位監測系統，該系統包括設置在梭式礦車上的數據采集點和設置在曲線巷道處的彎道定位監測點；所述數據采集點包括礦車數據采集點、中央處理模塊和車廂數據采集點，所述礦車數據采集點設置在梭式礦車的車頭內，所述車廂數據采集點設置在梭式礦車的車廂內部，所述中央處理模塊用于對采集到的數據進行處理。

其中，所述礦車數據采集點包括：近端超聲波發射模塊：用于將超聲波朝斜下方對準軌道處發射，金屬軌道反射回的超聲波信號強，有利于準確定位，同時能夠及時發現軌道上出現石子等障礙物。

遠端超聲波發射模塊：用于將超聲波朝水平方向發射，能夠探測巷道內是否有工作人員，避免發射碰撞事故。

濾波模塊：用于將接收到的超聲波信號中的雜波進行有效過濾，同時減少兩組超聲波之間的干擾。

超聲波接收模塊：用于接收被阻擋介質反射回的超聲波信號。

車速測量模塊：用于實時測量梭式礦車在軌道上行駛的速度。

校正信息接收模塊：用于接收彎道定位監測點發來的校正信息。