專利名稱：薄煤層工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤炭綜采設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及薄煤層工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著煤炭資源的日益枯竭，人們對(duì)于薄煤層和極薄煤層的開采越來越重視。液壓支架傳統(tǒng)的控制方式是手動(dòng)操作桿，由于支架空間狹小、安裝位置有限，給操作帶來不便， 而且存在勞動(dòng)強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率低、安全性差、回采率低等不足，因此，傳統(tǒng)的控制方式逐漸被電液自動(dòng)控制、程序化操作所取代。目前應(yīng)用于液壓支架電液控制系統(tǒng)，在控制上還處于單架和成組程控的初級(jí)階段。系統(tǒng)中主控制臺(tái)技術(shù)還不是很成熟，液壓支架與采煤機(jī)聯(lián)動(dòng)的全工作面自動(dòng)控制系統(tǒng)還在研制階段，許多綜采工作面所用液壓支架電液控制系統(tǒng)依然需要進(jìn)口，但無論國內(nèi)、外研發(fā)的液壓支架電液控制系統(tǒng)均為通用型，還沒有專門針對(duì)薄煤層工作面而開發(fā)的液壓支架電液控制系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種解決薄煤層工作面支架工作空間狹小、操作不方便等問題的薄煤層工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取下述技術(shù)方案本實(shí)用新型所述的薄煤層工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)，包括井上主控計(jì)算機(jī)和與其通信連接的井下主計(jì)算機(jī)，所述井下主控計(jì)算機(jī)通過適配器與總服務(wù)器通信連接；所述總服務(wù)器通過通信總線與多個(gè)液壓支架控制單元通信連接；所述液壓支架控制單元包括液壓支架、支架控制器，所述支架控制器的信號(hào)采集接口分別與用于采集所述液壓支架工作參數(shù)的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和用于采集采煤機(jī)位置信息的紅外接收器的信號(hào)輸出端連接，在支架控制器的控制信號(hào)接口連接有人機(jī)界面控制終端或開關(guān)盒控制終端，支架控制器的輸出控制接口連接有用于控制液壓支架電液控制閥組的電磁閥驅(qū)動(dòng)器，在支架控制器、人機(jī)界面控制終端或開關(guān)盒控制終端內(nèi)均設(shè)置有用于接收紅外遙控器控制信息的紅外接收模塊，支架控制器內(nèi)置或外置有紅外熱釋探測(cè)模塊用于檢測(cè)當(dāng)前控制支架區(qū)域是否有人。每三至五個(gè)所述液壓支架控制單元為一個(gè)供電單元組；相鄰供電單元組之間通過隔離耦合器實(shí)現(xiàn)通信連接；在每個(gè)供電單元組內(nèi)均設(shè)置有接地傳感器。所述傾角傳感器系統(tǒng)由三個(gè)傾角傳感器組成，它們之間通過串口通信連接，用于測(cè)量支架角度和高度及工作面傾角。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)薄煤層綜采工作面的自動(dòng)化。人機(jī)界面控制終端或開關(guān)盒控制終端、電磁閥驅(qū)動(dòng)器分別與支架控制器分離開，用戶可以根據(jù)自己的使用情況隨意組合，并且減小了該電液控制系統(tǒng)的體積，使得用戶可根據(jù)液壓支架有效空間選來擇安裝方式；有線人機(jī)界面和紅外遙控器為超薄煤層支架提供了優(yōu)選模式，分離式電磁閥驅(qū)動(dòng)器解決了主閥與支架控制器之間位置制約，更容易找到合適的安裝位置。紅外熱釋檢測(cè)的應(yīng)用能夠檢測(cè)工作面人體熱釋紅外信號(hào)，提高了系統(tǒng)的主動(dòng)安全性能。本薄煤層電液控制系統(tǒng)操作方便、工作效率高、降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也最大限度地保證了工人的安全。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型所述的薄煤層工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)，包括井上主控計(jì)算機(jī)和與其通信連接的井下主計(jì)算機(jī)，所述井下主控計(jì)算機(jī)通過適配器與總服務(wù)器通信連接；所述總服務(wù)器通過通信總線與多個(gè)液壓支架控制單元1通信連接；所述液壓支架控制單元1包括液壓支架、支架控制器，所述支架控制器的信號(hào)采集接口分別與用于采集所述液壓支架工作參數(shù)的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和用于采集采煤機(jī)位置信息的紅外接收器的信號(hào)輸出端連接，在支架控制器的控制信號(hào)接口連接有人機(jī)界面控制終端或開關(guān)盒控制終端，支架控制器的輸出控制接口連接有用于控制液壓支架電液控制閥組的電磁閥驅(qū)動(dòng)器，在支架控制器、人機(jī)界面控制終端或開關(guān)盒控制終端內(nèi)均設(shè)置有用于接收紅外遙控器控制信息的紅外接收模塊，支架控制器內(nèi)置或外置有紅外熱釋探測(cè)模塊用于檢測(cè)當(dāng)前控制支架區(qū)域是否有人。每五個(gè)液壓支架控制單元1為一個(gè)供電單元組；相鄰供電單元組之間通過隔離耦合器實(shí)現(xiàn)通信連接；在每個(gè)供電單元組內(nèi)均設(shè)置有接地傳感器。本實(shí)用新型工作原理如下井上主控計(jì)算機(jī)通過有線方式與井下主計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)通信連接，井上主控計(jì)算機(jī)布設(shè)于地面如布設(shè)于監(jiān)控指揮中心，用于下達(dá)指令以及接收并保存井下主控計(jì)算機(jī)上傳的數(shù)據(jù)信息，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)共享，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理的信息化。井下主控計(jì)算機(jī)通過適配器與總服務(wù)器通信連接，井下主控計(jì)算機(jī)布設(shè)于地下如巷道內(nèi)的監(jiān)控中心，用于轉(zhuǎn)發(fā)井上主控計(jì)算機(jī)下達(dá)的指令，以及接收總線服務(wù)器或支架控制器或工作面其他設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)并保存，圖形化顯示工作面設(shè)備的狀態(tài)信息并將該數(shù)據(jù)上傳至井上主控計(jì)算機(jī)；井下主控計(jì)算機(jī)還可直接向總線服務(wù)器或支架控制器下達(dá)指令， 包括控制命令、傳輸新程序和修改支架控制器參數(shù)，具有故障診斷能力，能夠診斷液壓支架電液控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、傳感器故障等。總線服務(wù)器布設(shè)在液壓支架上，經(jīng)通信總線與每個(gè)支架控制器通信連接；支架控制器根據(jù)需要可選擇連接人機(jī)界面控制終端或者開關(guān)盒控制終端；支架控制器、人機(jī)界面控制終端和開關(guān)盒控制終端分別內(nèi)置有紅外接收模塊(軟件中可以根據(jù)用戶實(shí)際配置選擇通信的通道)，用于通過無線通信方式與紅外遙控器進(jìn)行通信，并發(fā)送控制指令提供給支架控制器。支架控制器內(nèi)設(shè)置有紅外熱釋探測(cè)模塊，用于檢測(cè)當(dāng)前控制支架區(qū)域是否有人，若當(dāng)前支架區(qū)域內(nèi)有人，則當(dāng)前支架及其左、右若干架范圍內(nèi)為安全區(qū)域，支架控制動(dòng)作被禁止，提高遠(yuǎn)程操作液壓支架時(shí)的安全性能；實(shí)際應(yīng)用中也可將紅外熱釋探測(cè)模塊外置為傳感器，通過護(hù)套電纜與控制器電連接。[0017]每五個(gè)液壓支架控制單元1為一個(gè)供電單元組，通過隔爆兼本安電源供電；相鄰供電單元組通過隔離耦合器進(jìn)行通信。每個(gè)供電單元組均設(shè)置有接地傳感器，用于監(jiān)控同一供電單元組內(nèi)的供電異常情況。適配器用于井下主控計(jì)算機(jī)與總線服務(wù)器或支架控制器之間進(jìn)行指令和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)變換，以及所轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)的必要的格式轉(zhuǎn)換。支架控制器用于通過與其連接的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、紅外接收器采集液壓支架的工作狀態(tài)信息和采煤機(jī)位置信息；并根據(jù)采集的信息控制電磁閥驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電液控制閥組，電液控制閥組用于控制液壓支架管液通路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)控制液壓支架動(dòng)作的目的。本實(shí)用新型還具有跟機(jī)自動(dòng)化功能，即將工作面支架控制器設(shè)置為跟機(jī)自動(dòng)化模式，支架控制器根據(jù)各傳感器信息和采煤機(jī)的位置及運(yùn)動(dòng)方向自動(dòng)進(jìn)行液壓支架的控制， 實(shí)現(xiàn)薄煤層綜采工作面的自動(dòng)化。
權(quán)利要求1.一種薄煤層工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)，包括井上主控計(jì)算機(jī)和與其通信連接的井下主計(jì)算機(jī)，所述井下主控計(jì)算機(jī)通過適配器與總服務(wù)器通信連接；其特征在于所述總服務(wù)器通過通信總線與多個(gè)液壓支架控制單元(1)通信連接；所述液壓支架控制單元(1)包括液壓支架、支架控制器，所述支架控制器的信號(hào)采集接口分別與用于采集所述液壓支架工作參數(shù)的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和用于采集采煤機(jī)位置信息的紅外接收器的信號(hào)輸出端連接，在支架控制器的控制信號(hào)接口連接有人機(jī)界面控制終端或開關(guān)盒控制終端，支架控制器的輸出控制接口連接有用于控制液壓支架電液控制閥組的電磁閥驅(qū)動(dòng)器，在支架控制器、人機(jī)界面控制終端或開關(guān)盒控制終端內(nèi)均設(shè)置有用于接收紅外遙控器控制信息的紅外接收模塊，支架控制器內(nèi)置或外置有用于檢測(cè)當(dāng)前支架區(qū)域是否有人的紅外熱釋探測(cè)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄煤層工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)，其特征在于每三至五個(gè)所述液壓支架控制單元(1)為一個(gè)供電單元組；相鄰供電單元組之間通過隔離耦合器實(shí)現(xiàn)通信連接；在每個(gè)供電單元組內(nèi)均設(shè)置有接地傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種薄煤層工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)，包括井上主控計(jì)算機(jī)和與其通信連接的井下主計(jì)算機(jī)，所述井下主控計(jì)算機(jī)通過適配器與總服務(wù)器通信連接；所述總服務(wù)器通過通信總線與多個(gè)液壓支架控制單元通信連接；所述液壓支架控制單元包括液壓支架、支架控制器，所述支架控制器的信號(hào)采集接口分別與用于采集所述液壓支架工作參數(shù)的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和用于采集采煤機(jī)位置信息的紅外接收器的信號(hào)輸出端連接，在支架控制器的控制信號(hào)接口連接有人機(jī)界面控制終端或開關(guān)盒控制終端，支架控制器的輸出控制接口連接有用于控制液壓支架電液控制閥組的電磁閥驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)薄煤層綜采工作面的自動(dòng)化。
文檔編號(hào)E21B23/12GK202348190SQ20112045943
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者向家雨, 崔建民, 張長(zhǎng)彬, 李鵬, 焦承堯, 王永強(qiáng), 趙廣會(huì), 高衛(wèi)勇, 高有進(jìn) 申請(qǐng)人:鄭州煤機(jī)液壓電控有限公司, 鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司