一种基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法，属于采煤机位置检测技术领域；解决了现在采煤机位置检测不精确易受环境影响的问题；在采煤机机身上安装UWB煤机测距传感器，UWB煤机测距传感器上安装有两个天线，每隔X架液压支架在液压支架电液控制器上安装一个UWB测距基站，包括如下步骤：UWB煤机测距传感器广播呼叫UWB测距基站；UWB煤机测距传感器记录应答UWB测距基站的基站号n；UWB煤机测距传感器以UWB测距基站n为中心，测量至少5组测距信息；UWB煤机测距传感器筛选测量的数据中均有效的数据，在有效数据中筛选距离值最小的一组数据发送给对应的支架控制器；支架控制器根据接收到的数据，计算煤机位置；本发明专利技术应用于采煤机位置检测。用于采煤机位置检测。用于采煤机位置检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法


[0001]本专利技术提供了一种基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法，属于综采工作面采煤机位置检测


技术介绍

[0002]综采面的自动化是实现高产高效矿井的基础，其关键技术之一是液压支架的跟机自动化。要实现液压支架的跟机自动化，必须对采煤机的位置进行检测，液压支架控制器依据采煤机的位置信息，发出相应的控制指令，以实现支架与采煤机的联动。目前使用的检测方法主要有红外煤机位置检测和编码器煤机位置检测。但是采用红外检测和编码器检测在矿井下下容易受现场环境的影响，例如粉尘散射、冲洗煤泥遮挡、工作面纵向倾斜、电缆槽遮挡等，造成采煤机位置检测不准确甚至无法检测采煤机位置情况，或者造成采煤机编码器检测的采煤机位置故障率高等问题。
[0003]目前现有技术中也有采用UWB技术进行采煤机位置检测的，如申请号为201410749250.5的专利一种基于UWB采煤机绝对位置精确校准方法及装置，包括采煤机机身、采煤机定位装置、定位装置防爆外壳、上位机、四个超宽带无线通讯UWB传感器和POE交换机；在采煤机机身上固定定位装置防爆外壳；定位装置防爆外壳内有接采煤机定位装置；采煤机定位装置中包括UWB定位标签；超宽带无线通讯UWB传感器等间距固定在端头处的液压支架上；超宽带无线通讯UWB传感器通过POE交换机与上位机连接。但是上述技术方案采用的位置校准方法复杂，且精度有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决现偶采煤机位置检测不精确易受环境影响的问题，提出了一种基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法，在采煤机机身上安装UWB煤机测距传感器，所述UWB煤机测距传感器上安装有两个天线，分别为天线1和天线2，每隔X架液压支架在液压支架电液控制器上安装一个UWB测距基站，所述检测方法包括如下步骤：
[0006]S1：UWB煤机测距传感器的天线1广播呼叫UWB测距基站，直到收到应答；
[0007]S2：UWB煤机测距传感器记录应答UWB测距基站的基站号n；
[0008]S3：UWB煤机测距传感器以UWB测距基站n为中心，天线1和天线2分别测量至少5组测距信息；
[0009]S4：UWB煤机测距传感器筛选测量的数据中均有效的数据，在有效数据中筛选距离值最小的一组数据，并记录该距离值最小的一组数据对应的UWB测距基站的基站号为m，天线1将距离值最小的一组数据、基站号m发送给对应的UWB测距基站m，UWB测距基站m将数据发送给对应的支架控制器；
[0010]S5：支架控制器根据接收到的数据，计算煤机位置并将数据均上传至上位机；
[0011]S6：上位机根据接收到的数据校验或者重新计算煤机位置。
[0012]所述步骤S4中UWB煤机测距传感器通过天线1将最近的一组数据发送给UWB测距基站m，然后UWB煤机测距传感器进入睡眠，直到UWB煤机测距传感器应答到的UWB测距基站m与步骤S2中的UWB测距基站的基站号n一致，重复步骤S3和S4。
[0013]设步骤S4中筛选的一组数据为a、b、m，其中a为天线1与UWB测距基站n之间的距离，b为天线2与UWB测距基站n之间的距离，m为有效数据中测距值最小的a、b对应的UWB测距基站的编号，天线1与天线2之间的距离为c，则根据b和c之间的夹角e判断煤机位置。
[0014]所述根据b和c之间的夹角e判断煤机位置的过程如下：
[0015]当e<90
°
、b*cos(e)>c时：判断煤机中点对应位置映射到m架+d距离处，d＝b*cos(e)
‑
c；
[0016]当e<90
°
、b*cos(e)≤c时：判断煤机中点对应位置映射到m架
‑
d距离处，d＝c
‑
b*cos(e)；
[0017]当e≥90
°
时：判断煤机中点对应位置映射到m架
‑
d距离处，d＝b*cos(2π
‑
e)+c。
[0018]本专利技术相对于现有技术具备的有益效果为：本专利技术提供的基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法每次煤机位置计算多组数据中只要有一组有效数据即可完成煤机位置检测任务，且不易受矿井下环境的影响。
附图说明
[0019]下面结合附图对本专利技术做进一步说明：
[0020]图1为本专利技术的检测方法流程图；
[0021]图2为本专利技术实施例中情况1的UWB煤机测距传感器的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例中情况2的UWB煤机测距传感器的结构示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例中情况3的UWB煤机测距传感器的结构示意图。
具体实施方式
[0024]如图1至图4所示，本专利技术提供了一种基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法，在采煤机机身上安装UWB煤机测距传感器，所述UWB煤机测距传感器上安装有两个天线，分别为天线1和天线2，每隔X架液压支架在液压支架电液控制器上安装一个UWB测距基站，所述检测方法包括如下步骤：
[0025]S1：UWB煤机测距传感器的天线1广播呼叫UWB测距基站，直到收到应答；
[0026]S2：UWB煤机测距传感器记录应答UWB测距基站的基站号n；
[0027]S3：UWB煤机测距传感器以UWB测距基站n为中心，天线1和天线2分别测量至少5组测距信息；
[0028]S4：UWB煤机测距传感器筛选测量的数据中均有效的数据，在有效数据中筛选距离值最小的一组数据，并记录该距离值最小的一组数据对应的UWB测距基站的基站号为m，天线1将距离值最小的一组数据、基站号m发送给对应的UWB测距基站m，UWB测距基站m将数据发送给对应的支架控制器；
[0029]S5：支架控制器根据接收到的数据，计算煤机位置并将数据均上传至上位机；
[0030]S6：上位机根据接收到的数据校验或者重新计算煤机位置。
[0031]所述步骤S4中UWB煤机测距传感器通过天线1将最近的一组数据发送给UWB测距基站m，然后UWB煤机测距传感器进入睡眠，直到UWB煤机测距传感器应答到的UWB测距基站m与步骤S2中的UWB测距基站的基站号n一致，重复步骤S3和S4。
[0032]设步骤S4中筛选的一组数据为a、b、m，其中a为天线1与UWB测距基站n之间的距离，b为天线2与UWB测距基站n之间的距离，m为有效数据中测距值最小的a、b对应的UWB测距基站的编号，天线1与天线2之间的距离为c，则根据b和c之间的夹角e判断煤机位置。
[0033]所述根据b和c之间的夹角e判断煤机位置的过程如下：
[0034]当e<90
°
、b*cos(e)>c时：判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法，其特征在于：在采煤机机身上安装UWB煤机测距传感器，所述UWB煤机测距传感器上安装有两个天线，分别为天线1和天线2，每隔X架液压支架在液压支架电液控制器上安装一个UWB测距基站，所述检测方法包括如下步骤：S1：UWB煤机测距传感器的天线1广播呼叫UWB测距基站，直到收到应答；S2：UWB煤机测距传感器记录应答UWB测距基站的基站号n；S3：UWB煤机测距传感器以UWB测距基站n为中心，天线1和天线2分别测量至少5组测距信息；S4：UWB煤机测距传感器筛选测量的数据中均有效的数据，在有效数据中筛选距离值最小的一组数据，并记录该距离值最小的一组数据对应的UWB测距基站的基站号为m，天线1将距离值最小的一组数据、基站号m发送给对应的UWB测距基站m，UWB测距基站m将数据发送给对应的支架控制器；S5：支架控制器根据接收到的数据，计算煤机位置并将数据均上传至上位机；S6：上位机根据接收到的数据校验或者重新计算煤机位置。2.根据权利要求1所述的一种基于UWB的综采工作面采煤机位置检测方法，其特征在于：所述步骤S4中UWB煤机测距传感器通过天线1将最近的一组数据发送给UWB测距基站m，然后UWB煤机测距传感器进入睡眠，直到UWB煤机测距传感器应答到的UWB测距基...

【专利技术属性】
技术研发人员：何磊，张飞龙，辛峰，靳大为，
申请(专利权)人：太原向明智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：