專利名稱：基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的液壓支架姿態(tài)檢測裝置的制作方法
技術領域：
基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的液壓支架姿態(tài)檢測裝置技術領域[0001]本實用新型涉及一種液壓支架姿態(tài)檢測裝置，特別是一種適用地煤礦井下綜采工作面的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的液壓支架姿態(tài)檢測裝置。
背景技術：
[0002]在綜采工作面為了防止煤層頂板冒落，保證工作人員的安全和生產(chǎn)的正常進行， 必須對頂板進行支護，液壓支架是煤礦綜采工作面必備的支護設備。隨著煤炭開采技術的發(fā)展，對工作面液壓支架的穩(wěn)定性和安全性要求越來越高，在生產(chǎn)過程中支架上方頂煤移動會影響相鄰支架上方頂煤的狀態(tài)，進而影響相鄰支架的受力狀態(tài)，放頂煤支架后部的低位放煤機構在放煤過程中受到煤流向下的分力，會對支架掩護梁及尾梁施加側向力，使支架產(chǎn)生側向擺動，從而帶動支架扭斜，工作面向前推進過程中，由于工作面傾角變化，支架降架前移時，會因失去支撐點而偏斜，支架工作姿態(tài)的變化對支架的承載能力影響很大，甚至會損壞支架結構件本身，嚴重時有產(chǎn)生倒架的危險。實用新型內容[0003]本實用新型的目的是要提供一種基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的液壓支架姿態(tài)檢測裝置，解決由于工作面傾角變化，支架降架前移時，會因失去支撐點而偏斜，支架工作姿態(tài)的變化對支架的承載能力影響很大，甚至會損壞支架結構件本身的問題。[0004]本實用新型目的檢測裝置，包括壓力傳感器、位移傳感器、傾角傳感器、支架姿態(tài)檢測器、電磁閥、液晶顯示器、聲光報警裝置、順槽主控計算機，壓力傳感器、位移傳感器和傾角傳感器均通過信號調理變送器與支架姿態(tài)檢測器的輸入端連接，支架姿態(tài)檢測器的輸出端分別與液晶顯示器和聲光報警裝置連接，支架姿態(tài)檢測器的輸出端通過電磁閥與液壓支架連接；順槽主控計算機通過耦合器與支架姿態(tài)檢測器連接，順槽主控計算機通過井下交換機與地面主控計算機連接；交流電源為雙路電源，雙路電源通過隔離耦合器與支架姿態(tài)檢測器的本安電源的輸入端連接；多臺支架姿態(tài)檢測器之間通過CAN總線連接。[0005]有益效果，由于采用了上述方案，壓力傳感器、位移傳感器、傾角傳感器用于采集液壓支架各部分的壓力、位移、傾角信息，采集到的信號經(jīng)信號調理變送器轉換成標準信號，輸入到支架姿態(tài)檢測器，支架姿態(tài)檢測器進行數(shù)據(jù)綜合、分析，對支架的姿態(tài)進行檢測， 當支架姿態(tài)偏移時，支架姿態(tài)檢測器發(fā)出調整命令給電磁閥，電磁閥控制液壓支架動作，糾正支架姿態(tài)，同時支架姿態(tài)檢測器將支架實時姿態(tài)信息輸入液晶顯示器，液晶顯示器實時顯示支架姿態(tài)信息；當姿態(tài)參數(shù)超過報警臨界值時，通過聲光報警裝置發(fā)出警告信息；井下電液控用順槽主控計算機通過CAN總線網(wǎng)絡與所有的支架姿態(tài)檢測器建立聯(lián)系，支架的姿態(tài)信息通過CAN總線網(wǎng)絡傳輸至井下順槽主控計算機進行匯總、存儲和顯示，也可經(jīng)井下交換機進入井下環(huán)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬲{度室內的地面主控計算機。解決了由于工作面傾角變化，支架降架前移時，會因失去支撐點而偏斜，支架工作姿態(tài)的變化對支架的承載能力影響很大，甚至會損壞支架結構件本身的問題，達到了本實用新型的目的。[0006]優(yōu)點本實用新型通過對支架的壓力、位移、傾角等多信息源信息進行數(shù)據(jù)融合， 能夠準確獲知支架的姿態(tài)信息，并根據(jù)當前姿態(tài)信息對支架姿態(tài)進行修正，實現(xiàn)支架姿態(tài)的實時在線檢測，進而保證支架可靠、安全運行。


[0007]圖1為本實用新型支架姿態(tài)檢測裝置構成圖。[0008]圖2為本實用新型支架姿態(tài)檢測系統(tǒng)網(wǎng)絡結構圖。[0009]圖中1、壓力傳感器；2、位移傳感器；3、傾角傳感器；4、支架姿態(tài)檢測器；5、電磁閥；6、液壓支架；7、液晶顯示器；8、聲光報警裝置；9、信號調理變送器；10、順槽主控計算機；11、本安電源。
具體實施方式
[0010]
以下結合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的描述[0011]本實用新型基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的液壓支架姿態(tài)檢測裝置，包括壓力傳感器1、 位移傳感器2、傾角傳感器3、支架姿態(tài)檢測器4、電磁閥5、液晶顯示器7、聲光報警裝置8、 順槽主控計算機10，壓力傳感器1、位移傳感器2和傾角傳感器3均通過信號調理變送器9 與支架姿態(tài)檢測器4的輸入端連接，支架姿態(tài)檢測器4的輸出端分別與液晶顯示器7和聲光報警裝置8連接，支架姿態(tài)檢測器4的輸出端通過電磁閥5與液壓支架6連接；順槽主控計算機10通過耦合器與支架姿態(tài)檢測器4連接，順槽主控計算機10通過井下交換機與地面主控計算機連接；交流電源為雙路電源，雙路電源通過隔離耦合器與支架姿態(tài)檢測器的本安電源11的輸入端連接；多臺支架姿態(tài)檢測器之間通過CAN總線連接。[0012]在圖1中，壓力傳感器1、位移傳感器2、傾角傳感器3用于采集液壓支架各部分的壓力、位移、傾角信息，采集到的信號經(jīng)信號調理變送器9轉換成標準信號，輸入到支架姿態(tài)檢測器4，支架姿態(tài)檢測器進行數(shù)據(jù)綜合、分析，對支架的姿態(tài)進行檢測，當支架姿態(tài)偏移時，支架姿態(tài)檢測器發(fā)出調整命令給電磁閥5，電磁閥5控制液壓支架6動作，糾正支架姿態(tài)，同時支架姿態(tài)檢測器5將支架實時姿態(tài)信息輸入液晶顯示器7，液晶顯示器7實時顯示支架姿態(tài)信息；當姿態(tài)參數(shù)超過報警臨界值時，通過聲光報警裝置8發(fā)出警告信息；[0013]在圖2中，井下電液控用順槽主控計算機通過CAN總線網(wǎng)絡與所有的支架姿態(tài)檢測器建立聯(lián)系，支架的姿態(tài)信息通過CAN總線網(wǎng)絡傳輸至井下順槽主控計算機10進行匯總、存儲和顯示，也可經(jīng)井下交換機進入井下環(huán)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬲{度室內的地面主控計算機。
權利要求1. 一種基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的液壓支架姿態(tài)檢測裝置，其特征是實現(xiàn)液壓支架姿態(tài)檢測方法的裝置包括壓力傳感器、位移傳感器、傾角傳感器、支架姿態(tài)檢測器、電磁閥、 液晶顯示器、聲光報警裝置、順槽主控計算機，壓力傳感器、位移傳感器和傾角傳感器均通過信號調理變送器與支架姿態(tài)檢測器的輸入端連接，支架姿態(tài)檢測器的輸出端分別與液晶顯示器和聲光報警裝置連接，支架姿態(tài)檢測器的輸出端通過電磁閥與液壓支架連接；順槽主控計算機通過耦合器與支架姿態(tài)檢測器連接，順槽主控計算機通過井下交換機與地面主控計算機連接；交流電源為雙路電源，雙路電源通過隔離耦合器與支架姿態(tài)檢測器的本安電源的輸入端連接；多臺支架姿態(tài)檢測器之間通過CAN總線連接。
專利摘要一種基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的液壓支架姿態(tài)檢測裝置，屬于煤礦井下綜采工作面液壓支架姿態(tài)檢測方法。液壓支架姿態(tài)檢測方法為系統(tǒng)結構采用隔離耦合器對本安電源實行隔離，實時采集液壓支架的壓力、位移、傾角信息，并對所采集信息進行分析、綜合，由多信息源檢測支架的姿態(tài)，支架姿態(tài)檢測器根據(jù)獲得的支架姿態(tài)信息對支架進行調整，同時對姿態(tài)信息進行就地顯示和聲光報警，并通過CAN總線網(wǎng)絡將工作面支架的姿態(tài)信息上傳至井下順槽主控計算機。本實用新型通過對支架的壓力、位移、傾角等多信息源信息進行數(shù)據(jù)融合，能夠準確獲知支架的姿態(tài)信息，并根據(jù)當前姿態(tài)信息對支架姿態(tài)進行修正，實現(xiàn)支架姿態(tài)的實時在線檢測，進而保證支架可靠、安全運行。
文檔編號E21D15/44GK202250113SQ201120348708
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權日2011年9月19日
發(fā)明者于月森, 伍小杰, 劉杰, 周書穎, 周娟, 宋中倉, 左東升, 戴鵬, 耿乙文, 袁慶慶 申請人:中國礦業(yè)大學, 徐州寶迪電氣有限公司