一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)，屬于報警裝置，用于解決現(xiàn)有的礦井大采高液壓支架超載報警系統(tǒng)存在液壓支架載荷數(shù)據(jù)反饋與傳輸時間比較長，導(dǎo)致不能及時進行判斷，從而不能滿足安全生產(chǎn)的要求。該系統(tǒng)包括：定位系統(tǒng)，數(shù)據(jù)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，處理器和信號發(fā)送系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集單元用于獲取所述定位系統(tǒng)的定位信息，液壓支架工作數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析單元與數(shù)據(jù)采集單元電連接，用于對液壓支架工作數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)存儲單元與數(shù)據(jù)分析單元電連接，用于存儲液壓支架工作數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)；處理器與數(shù)據(jù)系統(tǒng)電連接，用于根據(jù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)發(fā)送的第一電流信號，通過信號發(fā)送系統(tǒng)向控制系統(tǒng)發(fā)送預(yù)警信號。
【專利說明】
一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種報警裝置，特別涉及一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓支架是礦井工作面支護的主要設(shè)備，其作用是在開采過程中有效支護頂板，維護作業(yè)空間，保障機械設(shè)備和人員安全。目前，現(xiàn)代化大型礦井的采高由2m增加到Sm，液壓支架工作阻力隨采高的增大而呈增長趨勢。雖然國內(nèi)外對確定合理的工作面支架支護阻力開展了大量研究，不斷提高大采高支架的工作阻力，支架工作阻力由4000KN增加到18000KN，導(dǎo)致支護成本不斷增加，但大采高工作面壓架事故仍時有發(fā)生，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。
[0003]由于煤層為天然賦存狀態(tài)，其圍巖性質(zhì)存在異同，遇到地質(zhì)異常區(qū)會導(dǎo)致頂板壓力異常在所難免。目前礦井采用的報警流程包括:井下液壓支架數(shù)據(jù)采集，將采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面系統(tǒng)，地面系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理，同時，將處理后的信息反饋到井下，井下的工作人員再根據(jù)地面反饋的信息，確定井下液壓支架是否正常，工作面是否發(fā)生較大來壓，是否會造成人員傷亡或壓架。
[0004]綜上所述，用于解決現(xiàn)有的礦井大采高液壓支架超載報警系統(tǒng)存在液壓支架載荷數(shù)據(jù)反饋與傳輸時間比較長，導(dǎo)致不能及時進行判斷，從而不能滿足安全生產(chǎn)的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型提供一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)，可以解決現(xiàn)有的礦井大采高液壓支架超載報警系統(tǒng)存在液壓支架載荷數(shù)據(jù)反饋與傳輸時間比較長，導(dǎo)致不能及時進行判斷，從而不能滿足安全生產(chǎn)的要求。
[0006]本實用新型提供了一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)，包括:
[0007]定位系統(tǒng)，數(shù)據(jù)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，處理器和信號發(fā)送系統(tǒng)；
[0008]所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元，數(shù)據(jù)分析單元和數(shù)據(jù)存儲單元；
[0009]所述數(shù)據(jù)采集單元用于獲取所述定位系統(tǒng)的定位信息，液壓支架的工作數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，并將所述液壓支架的工作數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)分析單元；
[0010]所述數(shù)據(jù)分析單元與所述數(shù)據(jù)采集單元電連接，用于對所述液壓支架的工作數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理；
[0011 ]所述數(shù)據(jù)存儲單元與所述數(shù)據(jù)分析單元電連接，用于存儲所述液壓支架工作數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)；
[0012]所述處理器與所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)電連接，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)發(fā)送的第一電流信號，通過所述信號發(fā)送系統(tǒng)向所述控制系統(tǒng)發(fā)送預(yù)警信號。
[0013]優(yōu)選地，所述定位系統(tǒng)用于獲取液壓支架的位置信息和工作人員工作位置信息；
[0014]所述定位系統(tǒng)與所述處理器電聯(lián)接。
[0015]優(yōu)選地，還包括報警器；
[0016]所述信號發(fā)送系統(tǒng)與所述報警器電聯(lián)接。
[0017]本實用新型實施例中，提供了一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)，包括:定位系統(tǒng)，數(shù)據(jù)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，處理器和信號發(fā)送系統(tǒng);所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元，數(shù)據(jù)分析單元和數(shù)據(jù)存儲單元;所述控制系統(tǒng)包括地面控制單元和井下控制單元;所述數(shù)據(jù)采集單元用于獲取所述定位系統(tǒng)的定位信息，液壓支架的工作數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，并將所述液壓支架的工作數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)分析單元;所述數(shù)據(jù)分析單元與所述數(shù)據(jù)采集單元電連接，用于對所述液壓支架的工作數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理;所述數(shù)據(jù)存儲單元與所述數(shù)據(jù)分析單元電連接，用于存儲所述液壓支架工作數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù);所述處理器與所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)電連接，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)發(fā)送的第一電流信號，通過所述信號發(fā)送系統(tǒng)向所述控制系統(tǒng)發(fā)送預(yù)警信號。在本實用新型實施例中，數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元獲取的液壓支架工作數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)，可以判斷液壓支架是否工作正常，并且將判斷結(jié)果發(fā)生至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)判斷結(jié)果，能夠及時向地面控制單元或者井下控制單元發(fā)送預(yù)警信號，從而可以解決現(xiàn)有的礦井大采高液壓支架超載報警系統(tǒng)存在液壓支架載荷數(shù)據(jù)反饋與傳輸時間比較長，導(dǎo)致不能及時進行判斷，從而不能滿足安全生產(chǎn)的要求。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例提供的一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:
[0020]10-定位系統(tǒng)，20-數(shù)據(jù)系統(tǒng)，30-控制系統(tǒng)，40-處理器，50-信號發(fā)送系統(tǒng)，60-報警器，101-支架定位單元，102-工作人員定位單元，201-數(shù)據(jù)采集單元，202-數(shù)據(jù)分析單元，203-數(shù)據(jù)存儲單元，301-地面控制單元，302-井下控制單元。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的一個【具體實施方式】進行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實用新型的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0022]圖1為本實用新型實施例提供的一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該預(yù)警系統(tǒng)包括:定位系統(tǒng)10，數(shù)據(jù)系統(tǒng)20，控制系統(tǒng)30處理器40和信號發(fā)送系統(tǒng)50。
[0023]具體地，如圖1所示，數(shù)據(jù)系統(tǒng)20包括數(shù)據(jù)采集單元201，數(shù)據(jù)分析單元202和數(shù)據(jù)存儲單元203;其中，數(shù)據(jù)采集單元201與數(shù)據(jù)分析單元202連接，數(shù)據(jù)分析單元202與數(shù)據(jù)存儲單元203連接，數(shù)據(jù)存儲單元203和數(shù)據(jù)采集單元201連接。
[0024]在實際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)采集單元201用于通過設(shè)置在工作面液壓支架上的傳感器獲取液壓支架工作數(shù)據(jù)，同時，根據(jù)獲取的液壓支架工作數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲單元203內(nèi)獲取與液壓支架工作數(shù)據(jù)相關(guān)的歷史數(shù)據(jù);進一步地，數(shù)據(jù)采集單元201還獲取定位系統(tǒng)10的信息。
[0025]需要說明的是，數(shù)據(jù)采集單元201還會從數(shù)據(jù)存儲單元203內(nèi)獲取與當(dāng)前礦井工作面相類似的礦井資料，比如，事故處理報告、礦井操作規(guī)程等信息。
[0026]需要說明的是，在實際應(yīng)用中，工作面的液壓支架的數(shù)量比較多，為了能夠全面了解液壓支架的工作數(shù)據(jù)，需要在液壓支架上設(shè)置多個傳感器，在本實用新型實施例中，對設(shè)置在液壓支架上的傳感器的數(shù)量不做限定。
?0027] 進一步地，定位系統(tǒng)10包括支架定位單元101和工作人員定位單元102，其中，由于礦井工作面液壓支架的數(shù)量比較多，為了能夠準(zhǔn)確的對液壓支架進行定位，需要在液壓支架上設(shè)置多個支架定位單元101，在本實用新型實施例中，對設(shè)置在液壓支架上的支架定位單元101的數(shù)量不做限定。
[0028]在實際應(yīng)用中，由于在礦井下工作的工作人員比較多，因此工作人員定位單元102的數(shù)量可以包括多個，而且，為了方便確認(rèn)每個工作人員的具體工作位置，可以為每個工作人員配備一個定位器，進一步地，為了避免為工作人員配備的定位器發(fā)生故障，還可以為工作人員配備智能定位裝置，為了避免配備的定位器和定位裝置影響工作人員的正常工作，優(yōu)選地，可以在工作人員的工作服臂上設(shè)置兩個口袋，且每個口袋的尺寸均大于需要配置的定位器或者定位裝置的外形尺寸。
[0029]需要說明的是，在本實用新型實施例中，定位裝置是搭載高精度定位和數(shù)據(jù)傳輸、處理功能的智能手機。
[0030]具體地，礦井工作面上設(shè)置的液壓支架都設(shè)置有編號，支架定位單元101能夠?qū)σ簤褐Ъ苓M行定位，同時，將液壓支架的編號與定位信息匹配存儲；由于每個工作人員至少配備一個定位器，則工作人員定位單元102可以根據(jù)工作人員配備的定位器獲取每個工作人員的具體工作位置。
[0031]數(shù)據(jù)采集單元201會根據(jù)設(shè)定的時間獲取液壓支架位置信息和工作人員工作位置信息，在本實用新型實施例中，對數(shù)據(jù)采集單元201獲取液壓支架位置信息和和工作人員工作位置信息的時間間隔不做具體的限定。
[0032]數(shù)據(jù)采集單元201將獲取到的液壓支架工作數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)分析單元202，數(shù)據(jù)分析單元202根據(jù)液壓支架工作數(shù)據(jù)，先對液壓支架工作數(shù)據(jù)進行初步處理，將獲取到的液壓支架工作數(shù)據(jù)形成需要的各種圖表，并且可以參考?xì)v史數(shù)據(jù)處理方法，根據(jù)獲取到的液壓支架工作數(shù)據(jù)，直接生成各種對比圖表;進一步地，數(shù)據(jù)分析單元202根據(jù)生成的各種圖表與從數(shù)據(jù)存儲單元230獲取到的歷史數(shù)據(jù)進行對比，確定當(dāng)前獲取的液壓支架工作數(shù)據(jù)是否正常。進一步地，數(shù)據(jù)分析單元202會將各種圖表，液壓支架工作數(shù)據(jù)是否正常的結(jié)果和歷史數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲單元203，數(shù)據(jù)存儲單元203對接收到的數(shù)據(jù)進行分類存儲，方便后期數(shù)據(jù)采集單元201調(diào)用存儲數(shù)據(jù)。
[0033]在本實用新型實施例中，控制系統(tǒng)30包括地面控制單元301和井下控制單元302。當(dāng)數(shù)據(jù)分析單元202確定當(dāng)前獲取的液壓支架工作數(shù)據(jù)不正常時，數(shù)據(jù)分析單元202會向處理器40發(fā)送第一電流信號，第一電流信號與處理器40內(nèi)存儲的電流信號之間有對應(yīng)關(guān)系，比如，當(dāng)處理器40接收到的第一電流信號與處理器40內(nèi)存儲的A電流信號對應(yīng)，則處理器40通過信號發(fā)送系統(tǒng)50向控制系統(tǒng)30內(nèi)的地面控制單元301發(fā)生修正信息，地面控制單元301根據(jù)修正信息，改善工作面液壓支架的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。同時，數(shù)據(jù)采集單元201獲取改善后的液壓支架工作數(shù)據(jù)，通過支架定位單元101對液壓支架進行新一輪的數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)存儲，并對已定位的異常液壓工作阻力進行調(diào)整，直到數(shù)據(jù)分析單元202確定當(dāng)前的液壓支架工作數(shù)據(jù)正常為止；當(dāng)處理器40接收到的第一電流信號與處理器40內(nèi)存儲的B電流信號對應(yīng)，則處理器40通過信號發(fā)送系統(tǒng)50向井下控制單元302發(fā)送預(yù)警信號。
[0034]需要說明的是，若處理器40接收到的第一電流信號與處理器40內(nèi)存儲的電流信號不對應(yīng)，則處理器40對該電流信號不做任何處理。
[0035]需要說明的是，在本實用新型實施例中，井下控制單元302主要用于調(diào)配礦井內(nèi)的工作人員的工作位置，當(dāng)井下控制單元302接收到預(yù)警信號之后，井下控制單元302向礦井內(nèi)所有的工作人員發(fā)送預(yù)警信號或者向礦井出口撤離信號，每個工作人員配備的智能手機能夠接收信號發(fā)送系統(tǒng)50發(fā)送的預(yù)警信號或者向礦井出口撤離信號，每個工作人員確認(rèn)收到井下控制單元302發(fā)送的預(yù)警信號或者向礦井出口撤離信號之后，通過智能手機搭載的定位裝置和工作人員配備的定位器可以將每個工作人員當(dāng)前的位置信息發(fā)送至數(shù)據(jù)獲取單元201和處理器40;并且智能手機接收到信號發(fā)送系統(tǒng)50發(fā)送的預(yù)警信號或者向礦井出口撤離信號后，能及時的推送預(yù)設(shè)的多種可供參考方案。
[0036]需要說明的是，當(dāng)信號發(fā)送系統(tǒng)50向礦井內(nèi)工作人員發(fā)送預(yù)警信號的同時，信號發(fā)送系統(tǒng)50會向報警器60發(fā)送開啟信號，報警器60接收到開啟信號之后開始報警。
[0037]在本實用新型實施例中，當(dāng)危險發(fā)生時，為了能夠快速提醒在礦井下工作的工作人員，報警器60可以為聲光報警器，從而可以使在噪聲比較大的環(huán)境中工作的工作人員，能夠根據(jù)光信號確定礦井底部發(fā)生危險；同時，通過聲音信號，可以提醒處于黑暗環(huán)境中工作的工作人員。
[0038]綜上所述，本實用新型實施例提供的一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元獲取的液壓支架工作數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)，可以確定液壓壓支架是否工作正常，并且將結(jié)果發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)結(jié)果，能夠及時向地面控制單元或者井下控制單元發(fā)送預(yù)警信號，從而可以解決現(xiàn)有的礦井大采高液壓支架超載報警系統(tǒng)存在液壓支架載荷數(shù)據(jù)反饋與傳輸時間比較長，導(dǎo)致不能及時進行判斷，從而不能滿足安全生產(chǎn)的要求。
[0039]以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是，本實用新型實施例并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種大采高液壓支架預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括: 定位系統(tǒng)(10)，數(shù)據(jù)系統(tǒng)(20)，控制系統(tǒng)(30)，處理器(40)和信號發(fā)送系統(tǒng)(50); 所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)(20)包括數(shù)據(jù)采集單元(201)，數(shù)據(jù)分析單元(202)和數(shù)據(jù)存儲單元(203); 所述數(shù)據(jù)采集單元(201)用于獲取所述定位系統(tǒng)(10)的定位信息，液壓支架的工作數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，并將所述液壓支架的工作數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)分析單元(202); 所述數(shù)據(jù)分析單元(202)與所述數(shù)據(jù)采集單元(201)電連接，用于對所述液壓支架的工作數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理； 所述數(shù)據(jù)存儲單元(203)與所述數(shù)據(jù)分析單元電連接，用于存儲所述液壓支架工作數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)； 所述處理器(40)與所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)(20)電連接，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)系統(tǒng)(20)發(fā)送的第一電流信號，通過所述信號發(fā)送系統(tǒng)(50)向所述控制系統(tǒng)(30)發(fā)送預(yù)警信號。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定位系統(tǒng)(10)用于獲取液壓支架的位置信息和工作人員工作位置信息； 所述定位系統(tǒng)(10)與所述處理器(40)電聯(lián)接。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括報警器(60); 所述信號發(fā)送系統(tǒng)(50)與所述報警器(60)電聯(lián)接。
【文檔編號】E21D15/46GK205591944SQ201620427660
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】黃慶享, 賀雁鵬
【申請人】西安科技大學(xué)