專利名稱：潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用于地面、礦井井下、隧道等場合的潛孔鉆機控制技術和控制方法。
背景技術：
目前，國內(nèi)外對潛孔鉆機的控制方式主要有以下3種I.駕駛室集中控制在駕駛室集中控制方式中，潛孔鉆機的打鉆、接鉆、定位等動 作由潛孔鉆機上駕駛室內(nèi)的集中控制臺進行控制。操作員坐在駕駛室中，操作鉆機上集中 控制臺上的手柄，實現(xiàn)對潛孔鉆機的控制。在這種方式中操作者遠離鉆孔操作面，且駕駛室視線受到阻擋，不能清楚觀察操作面的具體尺寸和鉆孔位置，操作不方便，精確度受到視線影響。2.車載集中控制在車載集中控制方式中，潛孔鉆機上沒有駕駛室，而僅僅裝配了一個集中控制臺。操作者站在鉆機旁邊，通過操作鉆機上的控制臺手柄來控制鉆機的各種動作和功能。此方式同樣遠離操作面，且由于鉆探作業(yè)過程中灰塵、光線影響，很難看清前方工作狀況?；蛘咦鳂I(yè)人員需要觀察完前方情況之后，再回到鉆機旁邊進行操作，工作效率較低。3.線纜集中控制在線纜控制方式中，通過一根多芯線纜連接潛孔鉆機和控制端。鉆機操作者可以遠離潛孔鉆機，通過線纜集中控制端來操作潛孔鉆機的各種動作和功能。但此種方式需要在控制端和鉆機之間鋪設一條多芯電纜，首先，該電纜一般比較粗，移動時拖動困難，行動不便；其次，現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境復雜，地面往往堆積很多礦石、巖石、瓦礫，電纜容易夾在其中，拖動困難；再者，電纜在現(xiàn)場環(huán)境容易磨損，折彎，導致電纜出線故障、控制系統(tǒng)癱瘓；最后，電纜一般長度有限，不能將控制端移動到任意位置。總之，現(xiàn)有的這些控制方式，都是基于有線的控制方式，無法實現(xiàn)無線視距內(nèi)甚至遠程的無線遙控控制，操作不夠靈活，存在安全隱患，工作效率比較低；而且所有操作均需要人工判斷，不能實現(xiàn)接桿、卸桿、定位等的智能化、連續(xù)化、自動化控制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有潛孔鉆機控制方式操作不便、安全性差、效率低等缺點，本發(fā)明提供了一種潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置，該裝置所采用的方法不但提高了打鉆操作安全系數(shù)和鉆孔精度，而且可以實時監(jiān)控鉆機狀態(tài)，從而實現(xiàn)了打鉆智能化、連續(xù)化、自動化控制。本發(fā)明所采用的技術方案是潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置主要包括四個部門，分別是車載接收單元、手柄控制單元、液壓系統(tǒng)接口單元和電氣接口單元，本裝置可工作于三種工作模式有線控制、無線視距控制和無線遠程控制。I.有線控制模式當電氣接口單元工作模式旋鈕旋轉到有線控制模式時，潛孔鉆機工作于有線控制接口方式。在此模式中，車載接收單元和手柄控制單元通過多芯控制電纜相連接，手柄控制發(fā)出的控制信號通過電纜發(fā)送到車載接收單元，而車載接收單元控制相應電氣接口和液壓系統(tǒng)接口單元執(zhí)行動作，實現(xiàn)對潛孔鉆機的控制。2.無線視距遙控在無線視距工作模式中，手柄控制單元可在視距范圍內(nèi)通過無線電磁波向車載接收單元發(fā)送控制指令。此時，手柄控制單元和車載接收單元工作Ad Hoc模式，兩者組成無線通信網(wǎng)絡，建立無線通信鏈接，互相收發(fā)信息。3.遠程無線遙控基于WIFI無線通信網(wǎng)絡，手柄控制單元可遠離車載接收單元，實現(xiàn)遠程對潛孔鉆機的控制。為了及時獲得現(xiàn)場信息，在潛孔鉆機的前方工作區(qū)安裝兩個網(wǎng)絡視頻攝像頭，在鉆機后部安裝一個網(wǎng)絡視頻攝像頭，同時，在遠程控制中心配置兩臺液晶顯示屏，從而實現(xiàn) 遠程的無線遙控控制。本發(fā)明的有益效果是I.提高了打鉆操作安全系數(shù)使用本套系統(tǒng)對鉆機進行操作時，操作者完全脫離鉆機駕駛艙束縛，可以在鉆機周圍的安全位置自由活動。一旦工作環(huán)境周圍出現(xiàn)危險，如巖壁崩塌等狀況，操作者可以迅速地撤離現(xiàn)場，節(jié)省了逃離座艙所需要的時間，人身安全更有保障。2.提聞了鉆孔精度使用本套系統(tǒng)對鉆機進行鉆孔時，操作者可以選擇從不同角度觀察鉆孔操作面，可以多方位觀察鉆孔的位置、角度、深度，解決了在駕駛室中視線受機體阻擋的問題，全面提聞鉆孔精確度。3.提高了工作人員操作靈活度使用本套系統(tǒng)對鉆機進行操作時，手柄單元隨著操作者自由移動，任何位置隨時都可以進行操作，沒有有線線路的限制，也沒有固定操作端的限制，充分體現(xiàn)了無線設備便攜的特點。4.可以實時監(jiān)控鉆機狀態(tài)與鉆機相連的車載單元提供輸入接口，如有需要可以將若干機車狀態(tài)接入到車載單元，車載單元將采集這些狀態(tài)信息，發(fā)送給手柄單元進行聲音或LED指示，方便操作者隨時獲取機車運行狀態(tài)信息，掌握機車工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障情況。5、實現(xiàn)了打鉆智能化、連續(xù)化、自動化控制使用本系統(tǒng)進行操作時，可以事先設定好自動工作流程，隨后只需進入自動模式，即可自動完成一系列定制動作，其每個動作的幅度，維持時間，都可以精確設定，真正實現(xiàn)了打鉆智能化、連續(xù)化、自動化控制。
具體實施例方式I.使用視距遙控模式時，不需要任何準備工作；而使用遠程遙控模式時，需要事先準備一個AP，對其進行網(wǎng)絡配置(需要與遙控系統(tǒng)的配置一致)；2.為車載單元上電；3.在切換之前確保車載單元的電源指示燈和準備指示燈為點亮狀態(tài)，說明其已經(jīng)正確上電，并準備好與手柄單元進行連接；4.離開鉆機，前進到手柄控制單元；5.檢查按鍵和手柄是否處于期望位置；6.檢查急停按鈕是否為旋起狀態(tài)，如果不是，將其旋起；7.確認上述操作無誤后，將鑰匙插進鑰匙開關鎖孔，旋動鑰匙給手柄單元上電，上電時電源指示燈和準備指示燈應該亮起；
8.等待3到10秒，如果連接指示燈亮起(綠色)，說明無線通信已經(jīng)成功建立，這時就可以將鑰匙拔下來，通過手柄單元對鉆機進行操作；9.使用完畢后，可以直接用鑰匙開關關閉手柄單元。
權利要求
1.一種潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置，由四個單元組成車載接收單元、手柄控制單元、液壓系統(tǒng)接口單元和電氣接口單元，其特征是克服了現(xiàn)有潛孔鉆機控制方式操作不便、安全性差、效率低的缺點，可實現(xiàn)對潛孔鉆機的有線控制、無線視距控制及無線遠程控制。
2.根據(jù)權利要求I所述的潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置，其特征是提高了打鉆操作安全系數(shù)，使用本套系統(tǒng)對鉆機進行操作時，操作者完全脫離鉆機駕駛艙束縛，可以在鉆機周圍的安全位置自由活動，一旦工作環(huán)境周圍出現(xiàn)危險，如巖壁崩塌等狀況，操作者可以迅速地撤離現(xiàn)場，節(jié)省了逃離座艙所需要的時間，人身安全更有保障。
3.根據(jù)權利要求I所述的潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置，其特征是提高了鉆孔精度，使用本套系統(tǒng)對鉆機進行鉆孔時，操作者可以選擇從不同角度觀察鉆孔操作面，可以多方位觀察鉆孔的位置、角度、深度，解決了在駕駛室中視線受機體阻擋的問題，全面提高鉆孔精確度。
4.根據(jù)權利要求I所述的潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置，其特征是提高了工作人員操作靈活度，使用本套系統(tǒng)對鉆機進行操作時，手柄單元隨著操作者自由移動，任何位置隨時都可以進行操作，沒有有線線路的限制，也沒有固定操作端的限制，充分體現(xiàn)了無線設備便攜的特點。
5.根據(jù)權利要求I所述的潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置，其特征是可以實時監(jiān)控鉆機狀態(tài)，與鉆機相連的車載單元提供輸入接口，如有需要可以將若干機車狀態(tài)接入到車載單元，車載單元將采集這些狀態(tài)信息，發(fā)送給手柄單元進行聲音或LED指示，方便操作者隨時獲取機車運行狀態(tài)信息，掌握機車工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障情況。
6.根據(jù)權利要求I所述的潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置，其特征是實現(xiàn)了打鉆智能化、連續(xù)化、自動化控制，使用本系統(tǒng)進行操作時，可以事先設定自動工作流程，隨后只需進入自動模式，即可自動完成一系列定制動作，其每個動作的幅度，維持時間，都可以精確設定，真正實現(xiàn)了打鉆智能化、連續(xù)化、自動化控制。
全文摘要
一種潛孔鉆機有線/無線遙控系統(tǒng)裝置，它由四個單元組成車載接收單元、手柄控制單元、液壓系統(tǒng)接口單元和電氣接口單元，該裝置可實現(xiàn)對潛孔鉆機的有線控制、無線視距控制及無線遠程控制。它提高了打鉆操作安全系數(shù)、鉆孔精度和工作人員操作的靈活度，可以實時監(jiān)控鉆機狀態(tài)從而實現(xiàn)打鉆的智能化、連續(xù)化、自動化控制。
文檔編號E21B44/00GK102828738SQ201210336440
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權日2012年9月13日
發(fā)明者田洪現(xiàn), 程凱, 王繼東, 吳若峰, 高雅 申請人:北京易聯(lián)創(chuàng)安科技發(fā)展有限公司