CN202417559U - 一种采煤机位置监测装置 - Google Patents

Abstract

一种采煤机位置监测装置，包括发射机和接收机，发射机安装在采煤机上，接收机安装在液压支架上，发射机包括发射机处理器、采煤机位置监测传感器、磁铁圆盘、校正系统和第一天线，采煤机位置监测传感器、校正系统和第一天线分别与发射机处理器相连，磁铁圆盘连接有电机和减速器，可在电机的带动下旋转，磁铁圆盘上设置有多个磁珠，磁珠沿磁铁圆盘的圆周均匀布置，采煤机位置监测传感器对准磁铁圆盘上布置磁珠的圆周；接收机包括接收机处理器和第二天线，第二天线连接接收机处理器，接收机处理器连接液压支架的支架控制器；发射机和所述接收机可通过第一天线和第二天线进行无线通讯。

Description

一种采煤机位置监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种采煤机的位置监测装置，尤其涉及一种具有无线通讯功能的采煤机位置监测装置。 

背景技术

随着采煤技术的不断进步，我国煤矿向数字化和高度自动化发展。自动化采煤工作面关键技术的研究和应用是煤炭行业重点科技攻关任务，采煤机位置监测装置是其中之一。要实现采煤机的跟机自动化，对采煤机的位置状态进行监测是一个非常重要的环节，只有在支架控制单元确认采煤机所处位置后，才能根据获得的位置信息，发出相应的控制指令，实现支架的联动，因此采煤机位置监测装置的研究十分重要。通过信号通信技术，工作人员在井下中心站和地面上可以实时掌握采煤机的位置信息，实现采煤机与液压支架、刮板输送机的远程控制，最终实现工作面的无人化。 

目前，国内大部分煤矿都没有对采煤机的位置进行监测，而是采用人工操作的方法对采煤机进行监测和控制，并且通过手动操作液压支架的操控杆来实现液压支架的升降和推刮板输送机。部分煤矿采用的齿轮计数法原理是在采煤机行走部减速箱的齿轮上安装计数传感器，通过对齿轮转数的不断计数可以得到采煤机的行走距离，从而获知采煤机的动态位置。这种方法在我国神东矿区的几个综采工作面上已经被应用。该方案的缺点是齿轮传感器的安装难度较大，安装相当复杂，且每个液压支架都要安装接收装置。 

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种采煤机位置监测装置，包括发射机和接收机，所述发射机安装在采煤机上，所述接收机安装在液压支架上，所述发射机包括发射机处理器、采煤机位置监测传感器、磁铁圆盘、校正系统和第一天线，所述采煤机位置监测传感器、所述校正系统和所述第一天线分别与发射机处理器相连，所述磁铁圆盘连接有电机和减速器，可在电机的带动下旋转，所述磁铁圆盘上设置有多个磁珠，所述磁珠沿磁铁圆盘的圆周均匀布置，所述采煤机位置监测传感器对准所述磁铁圆盘上布置磁珠的圆周；所述接收机包括接收机处理器和第二天线，所述第二天线连接所述接收机处理器，所述接收机处理器连接液压支架的支架控制器；所述发射机和所述接收机可通过第一天线和第二天线进行无线通讯。 

优选所述校正系统包括采煤机位置校正传感器和校正触发磁铁。 

本实用新型的优点在于： 

1、装置具有采集采煤机位置及方向的信息数据功能。 

2、装置通过触发采煤机位置校正传感器能校正位置信息数据的误差； 

3、装置通过发射机中的中央处理单元及无线数传模块电路的变换处理，通过发射天线向外发射采煤机位置及方向信息。 

4、装置中接收机具有接收采煤机位置及方向信息的功能，接收天线收到的信息，经接收机的无线数传模块和中央处理单元电路的变换处理后，经电缆传送给支架控制器，支架控制器对获取的信息进行变换处理，显示出采煤机位置及方向的信息。 

4、监测装置的信息传给主控制器计算机，主控制计算机根据获取的位置信息后，可发出相应的控制指令，实现推溜、拉架等动作的控制； 

5、装置中的发射机和接收机之间的通信为短距离无线通信方式，无电的直接连接，增加了系统的安全性。 

附图说明

附图1为本实用新型所述采煤机位置监测装置发射机的结构示意图；附图2为本实用新型所述采煤机位置监测装置接收机的结构示意图。 

附图标记如下： 

1-发射机处理器，2-采煤机位置监测传感器，3-磁体圆盘，4-校正系统，5-第一天线，6-电机，7-减速器，8-磁珠，9-接收机处理器，10-第二天线，11-支架控制器，12-电源。 

具体实施方式

参见附图1-2，一种采煤机位置监测装置，包括发射机和接收机，所述发射机安装在采煤机上，所述接收机安装在液压支架上，所述发射机包括发射机处理器、采煤机位置监测传感器、磁铁圆盘、校正系统和第一天线，所述采煤机位置监测传感器、所述校正系统和所述第一天线分别与发射机处理器相连，所述磁铁圆盘连接有电机和减速器，可在电机的带动下旋转，所述磁铁圆盘上设置有多个磁珠，所述磁珠沿磁铁圆盘的圆周均匀布置，所述采煤机位置监测传感器对准所述磁铁圆盘上布置磁珠的圆周；所述接收机包括接收机处理器和第二天线，所述第二天线连接所述接收机处理器，所述接收机处理器连接液压支架的支架控制器；所述发射机和所述接收机可通过第一天线和第二天线进行无线通讯。 

通常来说，采煤机在工作面上的行走是通过采煤机的电动机驱动，通过几级齿轮传动，最终作用到采煤机的行进齿，或者液压驱动，作用到行进齿，通过行进齿与运输机上安装的齿轨的啮合来实现的；也就是说，采煤机行走的距离可以通过行进齿的圆周来计算，行进齿每转一周采煤机所走过的距离为：L＝2πr(L采煤机行走的距离，r行进齿的半径)，行进齿转n周采煤机所走过的距离为：L＝n2πr，所以，在知道行进齿的转数(或者说采煤机的运行速度)后，就可以计算出采煤机所走过的距离。因此，将磁铁圆盘与行进齿加以关 联后，就可以使用传感器对转过的磁珠数目进行监测，从而得到磁铁圆盘的转数，进而通过磁铁圆盘与行进齿的关联关系得到行进齿的转述，最终得到采煤机走过的距离。 

采煤机在工作面上是长时间连续运行的，当采煤机在工作面某一段距离来回运行的时候，传感器有可能丢掉或增加脉冲，假如传感器探头位于齿轮的两个齿之间，在采煤机运行时就会丢掉一个脉冲，假如采煤机行进齿轮每转1圈，采煤机在直线上正好行走1米的距离，行进齿轮有9个齿(磁珠)，那么丢失或增加1个脉冲就会产生111.1毫米的误差，这种误差经长时间累积就会影响采煤机位置的定位精度，因此为了确保采煤机位置的正确，及时地对误差进行纠正是必须的。校正装置能够确保当采煤机在的每一个工作循环可以进行一次以上的位置校正，优选包括采煤机位置校正传感器和校正触发磁铁，当采煤机经过时，校正磁铁会触发接近校正传感器，单片机会将位置计数器清零，从而达到校正的目的。 

在采煤机位置监测装置的工作过程中，发射机通过其采煤机位置监测发射机采集采煤机位置及方向信息，并以无线电波的方式发射出去。采煤机位置信息接收机收到发射机发出的信息，经变换处理经过连接电缆传送给支架控制器，由支架控制器变换处理并显示出采煤机的位置及方向信息，也可再由支架控制器传送给(上位机)主控制计算机。发射机和接收机之间的通信为短距离无线通信方式，没有电的直接连接。发射机和接收机均为矿用本安型，适用于煤矿井下。 

以上所述，仅为本实用新型专利较佳的具体实施方式，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种采煤机位置监测装置，包括发射机和接收机，所述发射机安装在采煤机上，所述接收机安装在液压支架上，其特征在于：所述发射机包括发射机处理器、采煤机位置监测传感器、磁铁圆盘、校正系统和第一天线，所述采煤机位置监测传感器、所述校正系统和所述第一天线分别与发射机处理器相连，所述磁铁圆盘连接有电机和减速器，可在电机的带动下旋转，所述磁铁圆盘上设置有多个磁珠，所述磁珠沿磁铁圆盘的圆周均匀布置，所述采煤机位置监测传感器对准所述磁铁圆盘上布置磁珠的圆周；所述接收机包括接收机处理器和第二天线，所述第二天线连接所述接收机处理器，所述接收机处理器连接液压支架的支架控制器；所述发射机和所述接收机可通过第一天线和第二天线进行无线通讯。

2.如权利要求1所述的采煤机位置监测装置，其特征在于：所述校正系统包括采煤机位置校正传感器和校正触发磁铁。

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