采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统技术方案

本申请提供一种采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统，包括上位机、交换机、采煤机控制系统以及采煤机截割部调高机构；上位机用于存储采煤机截割路径信息，还用于根据输入的指令信息进行采煤机下一刀的截割路径信息的更新，并在存储后生成用于煤机下一刀截割路径规划并执行的截割路径规划执行指令，上位机通过交换机将截割路径规划执行指令发送给采煤机控制系统，采煤机控制系统获取截割路径规划执行指令中的关于采煤机下一刀的截割路径信息，并根据截割路径信息对采煤机在下一刀割煤时进行采煤机截割部调高机构的控制。本申请具有实现智能控制采煤机截割路径规划并减轻人员工作量和改善人员工作环境的效果。人员工作量和改善人员工作环境的效果。人员工作量和改善人员工作环境的效果。

【技术实现步骤摘要】
采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统


[0001]本申请涉及煤矿开采
，尤其涉及一种采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统。

技术介绍

[0002]煤炭在人类经济社会发展中长期占据着重要的地位，为了进一步提高煤炭资源的供应，大量的采煤机开始投入到综采作业中。综采工作面采煤机控制大多采用人工现场控制的方式，由于现场工作环境恶劣复杂，时常会出现井下综采工作区域粉尘量大、能见度极差等情况，操作人员对煤层走向、煤层厚度的判断不够及时和准确，因此，依靠工作人员现场控制采煤机进行截割路径的控制，会有一定的滞后性和不准确性，从而造成采煤机在进行采煤时，会切割到顶板的岩石上，造成在煤炭中混入大量的煤矸石，既影响了煤炭的质量、降低了采煤的效率也极大地影响了采煤机的使用寿命，或者是在尚未采掘干净时即调整采煤机的综采路线，造成在煤壁上遗留大量的煤炭，造成资源的极大浪费。因此为满足井下综采作业的要求，开发智能的煤机截割路径规划控制方案是煤矿生产发展的趋势。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统，用以解决上述
技术介绍
所提及的问题。
[0004]本申请提供一种采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统，包括上位机、交换机、采煤机控制系统以及采煤机截割部调高机构；
[0005]所述上位机与所述交换机连接，所述交换机与所述采煤机控制系统连接；所述上位机用于存储采煤机截割路径信息，还用于根据输入的指令信息进行采煤机下一刀的截割路径信息的更新，并将更新后的截割路径信息存储后生成用于煤机下一刀截割路径规划并执行的截割路径规划执行指令，所述上位机通过所述交换机将所述截割路径规划执行指令发送给所述采煤机控制系统；
[0006]所述采煤机控制系统固定安装于采煤机的机身上，所述采煤机控制系统用于接收所述交换机发送的所述截割路径规划执行指令，以获取所述截割路径规划执行指令中的关于采煤机下一刀的截割路径信息，并根据截割路径信息对所述采煤机在下一刀割煤时进行采煤机截割部调高机构的控制；
[0007]所述采煤机截割部调高机构由所述采煤机控制系统进行控制，所述采煤机截割部调高机构用于在采煤机割煤时对采煤机的截割部的截割高度进行调整。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述采煤机截割部调高机构包括电磁阀和采煤机摇臂调高油缸，所述采煤机控制系统连接有所述电磁阀并通过所述电磁阀与所述采煤机摇臂调高油缸连接，所述采煤机摇臂调高油缸的输出端与采煤机的截割部转动连接。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述上位机建立有由三维仿真软件所建立的采煤工作面的可视化三维模型，所述可视化三维模型用于实时反映采煤机的工作环境和采煤机的工
作状态。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述可视化三维模型包括待开采煤层的三维模型和采煤机的三维模型。
[0011]在一种可能的实现方式中，还包括摇臂高度传感器，所述摇臂高度传感器设置在采煤机摇臂油缸内，所述摇臂高度传感器与所述采煤机控制系统连接，所述摇臂高度传感器用于获取采煤机截割部的实际截割高度，所述采煤机控制系统根据所述摇臂高度传感器所获取的采煤机截割部的实际截割高度控制采煤机割煤时在工作面各位置处所述采煤机截割部调高机构的目标截割高度。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述上位机根据输入的指令信息进行采煤机下一刀的截割路径信息的更新过程中，所述上位机根据输入的指令信息获取采煤机下一刀在采煤工作面目标范围位置处的截割高度信息，并将获取的采煤机下一刀在采煤工作面目标范围位置处的截割高度信息与当前割煤刀次的截割路径信息合并处理后，进行截割路径信息的更新，得到更新后的采煤机下一刀的截割路径信息。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述采煤机控制系统包括有控制器和采煤机位置检测单元；
[0014]所述采煤机位置检测单元与所述控制器连接，用于对采煤机在采煤工作面的位置进行实时检测，所述采煤机截割部调高机构由所述控制器进行控制且与所述控制器连接，所述上位机通过所述交换机与所述控制器连接，所述控制器还分别与所述臂高度传感器、所述采煤机截割部调高机构的电磁阀连接。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述采煤机控制系统根据截割路径信息对所述采煤机在下一刀割煤时进行采煤机截割部调高机构的控制过程中，所述采煤机位置检测单元对采煤机在采煤工作面的位置进行实时检测，当采煤机到达采煤工作面下一刀的起始位置处时，所述采煤机控制系统的所述控制器通过控制所述采煤机截割部调高机构执行所述交换机所发送的截割路径规划执行指令，所述控制器根据所述摇臂高度传感器所获取的采煤机截割部的实际截割高度控制采煤机割煤时在工作面各位置处所述采煤机截割部调高机构的目标截割高度，以使采煤机在采煤工作面目标范围位置处按照更新后的截割路径信息进行割煤。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述采煤机位置检测单元采用脉冲编码器结合惯性导航定位系统的定位装置，所述采煤机位置检测单元包括惯性导航定位系统和脉冲编码器，所述惯性导航定位系统和脉冲编码器分别与所述控制器连接，所述惯性导航定位系统固定安装在采煤机的机身上，所述脉冲编码器安装在采煤机的牵引部上方。
[0017]本申请提供的一种采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统，采用了包括上位机、交换机、采煤机控制系统以及采煤机截割部调高机构所组成的煤机截割路径规划控制系统，以更好、更实用的适用在采煤综采工作面，能够方便操作人员的使用。在本申请中，通过上位机的设置，能够用于存储采煤机截割路径信息，并能够方便操作人员在采煤过程中需进行采煤机截割路径改变时，通过上位机及时和准确地来输入包含采煤机下一刀在采煤工作面目标范围位置处的截割高度信息的指令信息，上位机还能够用于根据输入的指令信息进行采煤机下一刀的截割路径信息的更新，并在存储后生成用于煤机下一刀截割路径规划并执行的截割路径规划执行指令，上位机通过交换机将截割路径规划执行指令发送给
采煤机控制系统，采煤机控制系统获取截割路径规划执行指令中的关于采煤机下一刀的截割路径信息，并根据截割路径信息对采煤机在下一刀割煤时进行采煤机截割部调高机构的控制，从而实现采煤机下一刀在采煤工作面目标范围位置处的截割高度的智能控制，避免依靠工作人员现场控制采煤机进行截割路径控制所带来的滞后和不准确情况的发生，以实现智能控制采煤机截割路径规划并减轻人员工作量和改善人员工作环境的效果。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0019]图1为本申请一实施例提供的采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统的示意图；
[0020]图2本申请一实施例提供的采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统的具体示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采煤综采工作面的煤机截割路径规划控制系统，其特征在于，包括上位机、交换机、采煤机控制系统以及采煤机截割部调高机构；所述上位机与所述交换机连接，所述交换机与所述采煤机控制系统连接；所述上位机用于存储采煤机截割路径信息，还用于根据输入的指令信息进行采煤机下一刀的截割路径信息的更新，并将更新后的截割路径信息存储后生成用于煤机下一刀截割路径规划并执行的截割路径规划执行指令，所述上位机通过所述交换机将所述截割路径规划执行指令发送给所述采煤机控制系统；所述采煤机控制系统固定安装于采煤机的机身上，所述采煤机控制系统用于接收所述交换机发送的所述截割路径规划执行指令，以获取所述截割路径规划执行指令中的关于采煤机下一刀的截割路径信息，并根据截割路径信息对所述采煤机在下一刀割煤时进行采煤机截割部调高机构的控制；所述采煤机截割部调高机构由所述采煤机控制系统进行控制，所述采煤机截割部调高机构用于在采煤机割煤时对采煤机的截割部的截割高度进行调整；所述采煤机截割部调高机构包括电磁阀和采煤机摇臂调高油缸，所述采煤机控制系统连接有所述电磁阀并通过所述电磁阀与所述采煤机摇臂调高油缸连接，所述采煤机摇臂调高油缸的输出端与采煤机的截割部转动连接；还包括摇臂高度传感器，所述摇臂高度传感器设置在采煤机摇臂油缸内，所述摇臂高度传感器与所述采煤机控制系统连接，所述摇臂高度传感器用于获取采煤机截割部的实际截割高度，所述采煤机控制系统根据所述摇臂高度传感器所获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓林，刘慧，王建国，刘伟，李雄，王朋，殷开明，
申请(专利权)人：乌审旗蒙大矿业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：