CN111502723A - 一种液压支架状态检测集群控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液压支架状态检测集群控制系统，包括采场“围岩‑支护”子系统、液压支架动作量感知子系统、采煤机以及控制器，采场“围岩‑支护”子系统主要用于控制采高、顶底板平整度；液压支架动作量感知子系统包括若干液压支架以及与其电连接的传感器检测控制子系统，传感器检测控制子系统包括不同传感器；采煤机与采场“围岩‑支护”子系统和液压支架动作量感知子系统均通信连接；控制器与采煤机和所述采场“围岩‑支护”子系统以及液压支架动作量感知子系统均通信连接。本发明将部分传感器进行集成，能够降低传感器的故障率，可以将不同传感器的信息进行深度融合，实现集群控制，液压支架能与工作面采场控制的数据交互，自动化程度更高。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采中液压支架控制技术领域，尤其涉及一种液压支架状态检测集群控制系统及方法。
背景技术
随着经济发展的需求，煤炭开采的强度越来越大，开采的深度也持续增加，自动化、智能化开采为煤矿提供了新的技术路线和途径。在智能开采的过程中，采煤机、刮板机、转载机和液压支架的协同和融合深度代表了工作面自动化的程度，液压支架的状态控制在整个工作面自动化中属于至关重要的一部分。
现有技术中，对于液压支架的状态控制是通过在液压支架不同位置设置不同的传感器实现，但是由于需要设置的传感器种类较多，因此出现故障的概率相对较高，系统较为复杂；并且液压支架上所设置的不同的传感器之间的采用独立控制，融合性较差，不能实现“一张网”的集群控制；液压支架状态控制和工作面采场“围岩-支护”不能进行数据交互传输；人工对液压支架的干预率较高。
发明内容
本发明提供了一种液压支架状态检测集群控制系统及方法，以解决现有技术中存在的不同传感器间采用独立控制，融合性较差，不能实现集群控制，不能与工作面采场“围岩-支护”进行数据交互传输以及自动化程度较低，液压状态控制实际需要很大程度的人工干预的问题。
一方面，本发明提供一种液压支架状态检测集群控制系统，所述液压支架状态检测集群控制系统包括：
采场“围岩-支护”子系统，所述采场“围岩-支护”子系统主要用于控制采高、顶底板平整度；
液压支架动作量感知子系统，所述液压支架动作量感知子系统包括若干液压支架以及与若干所述液压支架电连接的传感器检测控制子系统，所述传感器检测控制子系统主要包括状态传感器、行程传感器、接近传感器和压力传感器；
采煤机，所述采煤机与所述采场“围岩-支护”子系统和所述液压支架动作量感知子系统均通信连接，实现数据的交互；
控制器，所述控制器与所述采煤机和所述采场“围岩-支护”子系统以及所述液压支架动作量感知子系统均通信连接，实现数据的交互。
采用上述技术方案，采煤机可以控制割煤的速度、选择自动跟机的策略以及控制卧底量和挑顶量；通过将不同的传感器集成到传感器检测控制子系统中，能够减少传感器的种类，实现液压支架状态的集群控制，降低传感器的故障率；通过控制算法，使得控制器与采煤机、所述采场“围岩-支护”子系统以及所述液压支架动作量感知子系统均能够实现数据的交互传输，可以降低在智能开采中人工对液压支架的干预率。
可选的，所述状态传感器用于若干所述液压支架的高度、姿态及位置。
可选的，所述行程传感器用于检测一级伸缩护帮行程和千斤顶的推移行程。
可选的，所述接近传感器用于检测护帮的收回状态。
可选的，所述压力传感器用于检测所述液压支架的支柱压力和护帮围岩的耦合压力。
另一方面，本发明提供一种液压支架状态检测集群控制方法，所述液压支架状态检测集群控制方法采用集成的传感器检测控制子系统对每一个液压支架的状态参数进行检测，并通过与相邻的液压支架的状态参数进行比较，从而调整、控制液压支架的相关参数，通过将若干所述液压支架的状态参数信息进行深度融合，实现对所述液压支架状态检测集群控制系统的集群控制。
本发明相较于现有技术而言，具有以下有益效果：
(1)本发明采用传感器检测控制子系统对部分传感器进行集成，减少了传感器的种类，降低了故障发生的概率，实现了集群控制，使得整个系统更加简单，成本更低，还提高了不同传感器采集的数据信息之间的深度融合性。
(2)本发明的液压支架动作量感知子系统能够与采场“围岩-支护”子系统以及采煤机进行数据交互传输，降低了智能开采过程中人工对于液压支架状态参数调整控制的干预率，自动化程度更高。
(3)本发明通过对单台液压支架检测到的状态参数以及与其相邻的两台液压支架的状态参数进行对比分析，测算工作面采高、姿态和液压支架排布情况，及时判断工作面开采姿态的将康状况，从而控制调整单台液压支架的参数，具有联动性和整体性，能够解决液压支架状态控制下陷、片帮及冒顶的现象出现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种液压支架状态检测集群控制系统的原理框图。
具体实施方式
参见图1，为一种液压支架状态检测集群控制系统的原理框图。
实施例1
本发明提供一种液压支架状态检测集群控制系统，所述液压支架状态检测集群控制系统包括：
采场“围岩-支护”子系统，所述采场“围岩-支护”子系统主要用于控制采高、顶底板平整度；
液压支架动作量感知子系统，所述液压支架动作量感知子系统包括若干液压支架以及与若干所述液压支架电连接的传感器检测控制子系统，所述传感器检测控制子系统主要包括状态传感器、行程传感器、接近传感器和压力传感器；
采煤机，所述采煤机与所述采场“围岩-支护”子系统和所述液压支架动作量感知子系统均通信连接，实现数据的交互；
控制器，所述控制器与所述采煤机和所述采场“围岩-支护”子系统以及所述液压支架动作量感知子系统均通信连接，实现数据的交互。
采用上述技术方案，采煤机可以控制割煤的速度、选择自动跟机的策略以及控制卧底量和挑顶量；通过将不同的传感器集成到传感器检测控制子系统中，能够减少传感器的种类，实现液压支架状态的集群控制，降低传感器的故障率；通过控制算法，使得控制器与采煤机、所述采场“围岩-支护”子系统以及所述液压支架动作量感知子系统均能够实现数据的交互传输，可以降低在智能开采中人工对液压支架的干预率。
在上述具体实施方式的基础上，进一步地，所述状态传感器用于若干所述液压支架的高度、姿态及位置。
在上述具体实施方式的基础上，进一步地，所述行程传感器用于检测一级伸缩护帮行程和千斤顶的推移行程。
在上述具体实施方式的基础上，进一步地，所述接近传感器用于检测护帮的收回状态。
在上述具体实施方式的基础上，进一步地，所述压力传感器用于检测所述液压支架的支柱压力和护帮围岩的耦合压力。
实施例2
本发明提供一种液压支架状态检测集群控制方法，所述液压支架状态检测集群控制方法采用集成的传感器检测控制子系统对每一个液压支架的状态参数进行检测，并通过与相邻的液压支架的状态参数进行比较，从而调整、控制液压支架的相关参数，通过将若干所述液压支架的状态参数信息进行深度融合，实现对所述液压支架状态检测集群控制系统的集群控制。
本发明提供的实施例只是本发明总的构思下的几个示例，仅为了说明本发明的技术方案，并不构成本发明保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本发明方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种液压支架状态检测集群控制系统，其特征在于，所述液压支架状态检测集群控制系统包括：
采场“围岩-支护”子系统，所述采场“围岩-支护”子系统主要用于控制采高、顶底板平整度；
液压支架动作量感知子系统，所述液压支架动作量感知子系统包括若干液压支架以及与若干所述液压支架电连接的传感器检测控制子系统，所述传感器检测控制子系统主要包括状态传感器、行程传感器、接近传感器和压力传感器；
采煤机，所述采煤机与所述采场“围岩-支护”子系统和所述液压支架动作量感知子系统均通信连接；
控制器，所述控制器与所述采煤机和所述采场“围岩-支护”子系统以及所述液压支架动作量感知子系统均通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种液压支架状态检测集群控制系统，其特征在于，所述状态传感器用于若干所述液压支架的高度、姿态及位置。
3.根据权利要求1所述的一种液压支架状态检测集群控制系统，其特征在于，所述行程传感器用于检测一级伸缩护帮行程和千斤顶的推移行程。
4.根据权利要求1所述的一种液压支架状态检测集群控制系统，其特征在于，所述接近传感器用于检测护帮的收回状态。
5.根据权利要求1所述的一种液压支架状态检测集群控制系统，其特征在于，所述压力传感器用于检测所述液压支架的支柱压力和护帮围岩的耦合压力。
6.一种液压支架状态检测集群控制方法，其特征在于，所述液压支架状态检测集群控制方法基于权利要求1-5任意一项所述的一种液压支架状态检测集群控制系统。
7.根据权利要求6所述的一种液压支架状态检测集群控制方法，其特征在于，所述液压支架状态检测集群控制方法采用集成的传感器检测控制子系统对每一个液压支架的状态参数进行检测，并通过与相邻的液压支架的状态参数进行比较，从而调整、控制液压支架的相关参数，通过将若干所述液压支架的状态参数信息进行深度融合，实现对所述液压支架状态检测集群控制系统的集群控制。
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