专利名称：用于确定开采采掘设备中的设备部件的位置的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于确定开采采掘设备的设备部件的位置和/或地点的方法，特别地，该开采采掘设备是煤炭开采采掘设备，该开采采掘设备包括用于移除采掘出的材料的至少一个工作面传送装置(face conveyor)、具有多个罩型支架以使工作面保持开放的罩型支撑系统、用于在有效操作(active operation)中移动工作面传送装置和罩型支撑系统的移动装置和可沿着工作面传送装置移动的采掘机作为设备部件，至少一个设备部件的位置和/或地点由包括至少一个检测单元的评估系统确定。本发明还涉及一种用于开采的采掘设备，特别地，该采掘设备是煤炭开采采掘设备，该采掘设备具有用于移除采掘出的材料的工作面传送装置、具有多个罩型支架以使工作面保持开放的罩型支撑系统、用于在有效操作中移动工作面传送装置和罩型支撑系统的移动装置和采掘机作为采掘设备的设备部件，包括至少一个检测单元的评估系统用于确定采掘设备的至少一个设备部件的位置和地点。本发明还涉及一种方法和适应于实现该方法的采掘设备，通过该方法和设备，能够检 测设备部件相对于周围区域的地点的变化或位置的变化，以便在合适的情况下能够由此得到例如工作面移动的结论。
背景技术：
用于以工作面进行矿物的地下开采(采掘)的现代矿山把越来越多的工作转移到地面。这首先包括采掘过程的监测和控制。为了能够在地面上看见采掘设备的采掘过程并且优化采掘过程，需要对诸如特别地在合适的情况下具有安装的用于采掘机的机器控制单元的工作面传送装置、采掘机自身和在合适的情况下罩型支撑系统的支架的尽可能多的设备部件的各自当前位置的可能的最精确的了解，通过罩型支撑系统，工作面或地下采矿场保持开放，并且可以在采掘或开采方向上移动采掘设备的设备部件。在动态处理过程中，例如，当采煤时，存在工作面中的技术采掘和传送系统的位置和地点的变化以及位于道路中的设备部件的位置和地点的变化，长久以来希望提供一种用于在合适的情况下测量并确定三维空间(3D)中的所有这些设备部件的位置和/或用于测量并确定所述设备部件相对于彼此的地点的有效的解决方案。EP1276969公开了一种采掘机上携带的测量系统，该测量系统具有惯性导航系统以便在二维空间中获得工作面传送装置的轨道引导的位置的确定和在轨道上引导的采掘机的位置的确定。然后从利用惯性系统记录的位置数据获得用于移动装置的驱动信号以便获得在3D空间中对采掘设备或引导装置的控制。使用惯性导航系统，参照初始或开始点确定地点的变化，每当在矿山测量员方面已知开始点时，也可以从利用惯性导航系统确定的相对移动以算术方式确定绝对3D坐标。由惯性导航系统准备的测量数据被耦合到采掘机的移动。对于罩型支架，长久以来已知把倾斜检测器安装在罩型支架上，诸如例如安装在它的罩盖、断裂罩、控制杆或滑道上，通过倾斜检测器，确定罩部件相对于彼此的相对地点或者罩部件的绝对地点。在DE 10 2007 035 848 B4中，提出一种具有加速度传感器的多维检测器作为倾斜传感器以便结合自进式传感器检测罩型支架相对于工作面传送装置的空间/时间坐标并且提高采煤工作面的开采的自动化。已知一种用于大地测量的用于光学距离测量的方法和装置(参见DE 198 40049)。三角测量法经常用于土地测量，其中使用也被设计为三角测量传感器或反射光扫描器的传感器。光发射器发射光，光在物体处反射之后通过透镜被提供给局部分辨、主要地光电的图像传感器以便从传感器的已知几何形状推论物体的距离。
发明内容
本发明的目的在于产生一种用于采掘设备的方法和评估系统，通过该方法和评估系统，甚至在存在由开采的进展和/或由磨损引起的技术设备部件的绝对地点和相对地点的变化的动态矿物开采过程的情况下，也能够确定至少一个设备部件的地点和/或位置、设备部件的指定机器部分的位置和地点或者相对于周围区域的地点的变化或位置的变化。
根据本发明的基本构思利用用于确定地点或位置的方法实现这个目的，其中至少一个检测单元包括图像传感器，通过该图像传感器，检测与设备部件之一关联的至少一个测量对象的至少四个对象点，所述至少四个对象点彼此分隔预定间距并且可在光学波长范围内被检测，其中设备部件或者与测量对象关联的所述设备部件的至少一个特定机器部分的位置和/或地点由评估系统从由图像传感器检测的对象点的投影确定。根据本发明的方法使用这样的事实在测量对象(测量对象具有彼此分隔预定或先前已知的固定的间距的至少四个清楚定义的对象点，并且测量对象例如连接到设备部件或所述设备部件之一的特定机器部分，诸如例如工作面传送装置的防溢板、罩的罩盖或采掘机的机器框架)的情况下，能够至少结合图像传感器或者结合检测单元从测量对象的对象点在可由图像传感器检测的至少一个二维图像平面中的投影在三维空间中重构设备部件的地点(即，倾斜)和/或位置(即，间距)。例如能够使用数值解法从对象点的投影重构空间位置。应用根据本发明的方法的主要领域由工作面传送装置或采掘机沿着工作面相对于罩型支撑系统的地点和位置的确定形成。因为工作面传送装置通常在合适的情况下包括用于采掘机的导轨或轨道，所以关于所述两个设备部件中的仅一个设备部件的地点和位置的信息是足够的。这种信息使得可以例如避免能够在工作面中驱动的采掘机(诸如例如，具有相对较大的切割辊的联合采矿机)和罩型支架的罩盖之间的碰撞。为此，可以在根据本发明的不同的替换方案中实现或改变该方法。根据可能的改进，能够由以固定的方式沿着罩型支撑系统分散布置的多个检测单元检测布置在采掘机上的至少一个或正好一个测量对象的各个对象点。在这种第一方法变型的情况下，具有至少四个对象点的至少一个测量对象布置在采掘机上，同时在彼此按照一定间距沿着罩型支撑系统布置的多个罩型支架上在每种情况下布置具有图像传感器的至少一个检测单元，以便在采掘机移动经过时由所述图像传感器检测测量对象或测量对象的对象点。如以下更详细所解释，测量对象能够例如由四个有效照射源(诸如，发光二极管LED)形成，而且由采掘机上的清楚定义的点形成。具有检测单元的罩型支架越多，越可以准确地检测并确定相对于罩型支撑系统的工作面的路线。检测单元能够按照规则或不规则的间距布置，并且能够由一个检测单元以光学方式利用至少四个对象点检测测量对象，但也能够由多个检测单元检测测量对象。也可以把多个测量对象布置在采掘机上，以便在采掘机移动经过时例如由布置在各罩型支架上的多个检测单元同时检测两个或更多的评估对，经所述评估对，能够随后相对于罩型支撑系统确定工作面传送装置或采掘机的位置或地点。可能的方法变型在这里能够规定测量对象由位于采掘机上的显示装置或控制装置的显示器形成。这种显示装置的显示器在多数情况下形成矩形表面，该矩形表面相对于采掘机的壁以及相对于各设备部件的其它机器部分以充分对比的方式被突出出来。整个显示器将会因此形成光场，或者例如，然而，在每种情况下形成将要利用图像传感器扫描的对象点之一的特别亮的光点将会位于显示器的拐角。只要具有多个显示器的多个显示装置或控制装置存在于采掘机上，这些装置能够由同一检测单元或者由不同的检测单元扫描。在例如矩形显示器的情况下，图像传感器根据采掘机的间距和倾斜将会检测所述矩形测量对象表面的投影，并且从投影的尺寸，可以检测显示器(因此，采掘机)相对于检测单元的间距(即，位置)，并且还检测测量对象的倾斜的程度(即，位置)。另一方法变型能够规定独立于采掘机沿着工作面传送装置移动的至少一个或正好一个测量对象的对象点由以固定的方式沿着罩型支撑系统分散布置的多个检测单元检 测。这种独立于采掘机移动的测量对象能够例如布置在工作面传送装置上，或者也能够包括与采掘机分开地来回移动的测量对象。很明显，这些方法变型也能够组合，在合适的情况下，同一检测单元也可以在每种情况下用于检测采掘机上的测量对象以及用于检测独立于采掘机移动的测量对象。另一方法变型能够是由以固定的方式沿着罩型支撑系统分散布置的多个检测单元检测以固定的方式沿着工作面传送装置分散布置的测量对象的对象点。对于这种变型，例如，罩型支撑系统的每个罩型支架或者仅基本上任意数量的罩型支架能够具有一个或多个检测单元，这些检测单元随后检测在每种情况下例如安装在关联的工作面传送装置的槽形盘上的一个或多个测量对象的对象点。作为这种方案的替换方案，或者另外地，沿着罩型支撑系统分布布置的多个固定的测量对象的对象点能够由布置在采掘机上的至少一个或正好一个检测单元检测。在这种方法变型的情况下，检测单元因此布置在采掘机上，而在罩型支撑件上分布布置的固定的测量对象由移动的检测单元扫描。在这种情况下，是罩型支撑系统的每个罩型支架还是仅个别的罩型支架具有至少一个测量对象也取决于所希望的分辨率和精度。当运行这种方法时，例如，每个罩型支架的支撑控制装置的显示器也能够形成测量对象，该测量对象随后由与采掘机一起移动经过的检测单元检测以确定位于一侧的罩型支架或罩型支撑系统和位于另一侧的采掘机之间的相对位置。替代于把检测单元布置在采掘机上，它也能够独立于采掘机而移动。另外，沿着罩型支撑系统分布布置的多个固定的测量对象的对象点也能够由以固定的方式沿着工作面传送装置分布布置的多个检测单元检测。在这种方法变型中，固定的测量对象也能够例如由每个罩型支架的支撑控制装置的显示器产生，但也能够由来自例如作为矩形的拐角点安装在指定机器部分上的发光二极管的视觉信号产生。测量对象的对象点能够由例如在可见波长范围内发光的发光二极管形成。对象点能够由显示器或者也由其它照射源或LED (诸如例如，在UV波长范围或IR波长范围内发光的LED)形成，只要可以利用光学图像传感器(诸如例如，二维矩阵传感器或线传感器)扫描对象点即可。
利用一种采掘设备实现上述目的，其中至少一个检测单元包括图像传感器，并且至少一个设备部件或设备部件之一的特定机器部分与包括至少四个对象点的测量对象关联，所述至少四个对象点彼此分隔预定间距并且可在光学波长范围内由图像传感器检测。具有图像传感器的至少一个检测单元因此布置在一般的采掘设备上，通过该图像传感器，可检测可在光学波长范围内检测的对象点，诸如例如另一设备部件的LED照射源或显示器
坐 寸o评估系统应该优选地包括图像处理软件，通过该图像处理软件，可从由图像传感器检测的对象点的投影确定设备部件的位置或地点。为了使检测单元的数量最小化，在根据本发明的方法或采掘设备的特别有益的改进的情况下，能够设置为检测单元或者图像传感器可枢轴转动或者被枢轴转动，或者在每 种情况下与检测单元的图像传感器关联的光学系统可枢轴转动或者被枢轴转动。可枢轴转动的检测单元或者可枢轴转动的镜头能够用于利用一个检测单元扫描多个固定的测量对象，或者特别地在移动的测量对象的情况下，在采掘机移动经过时在不同位置利用同一检测单元扫描测量对象。只要固定的测量对象例如在每种情况下布置在经移动杆连接到关联的罩型支架的工作面传送装置的相应槽形盘上，也可以利用可枢轴转动的检测单元扫描布置在相邻的槽形盘上的测量对象。只要可枢轴转动的检测单元布置在工作面侧(因此，例如布置在工作面传送装置上)，能够利用一个检测单元扫描多个罩型支架上的测量对象。检测单元或关联的镜头的可枢轴转动性也能够用于在一个设备部件上定位由单个检测单元逐个地扫描的多个测量对象。测量对象的对象点优选地包括在光学波长范围内发光并彼此按照预定间距布置的照射源(特别地，LED)。为了使随后在计算上花费的时间和金钱最小化，特别有益地，LED彼此分隔固定间距并且例如以简单的几何形状(诸如例如，矩形)在测量区上延伸。这里选择的各测量对象之间的间距越大，评估系统的空间分辨率能够越好。为了确保测量对象的各对象点之间的固定间距，特别有益地，测量对象的所有对象点分布布置在设备部件之一的同一机器部分上。考虑到存在大的表面，这种特定机器部分能够特别地是工作面传送装置的槽形盘的防溢板、联合采矿机的壳体壁或者罩型支架的盖或断裂罩。为了增加系统的精度，多个检测单元能够在每种情况下布置在罩型支撑系统的罩型支架上或者工作面传送装置的槽形盘上的不同位置，根据一种变型，所述检测单元中的至少两个检测单元随后被确定用于检测同一测量对象。作为替换方案，多个测量对象或者多个检测单元能够在每种情况下布置在罩型支撑的罩型支架上或者工作面传送装置的槽形盘上的不同位置，在每种情况下，所述测量对象中的一个测量对象和所述检测单元中的一个检测单元形成评估对。在这种变型的情况下，特别地，可以与非移动检测单元一起工作。如果将要利用一个检测单元扫描多个测量对象，则可枢轴转动的检测单元或具有可枢轴转动的镜头的检测单元特别地合适。设备部件之一或设备部件的特定机器部分的地点坐标和/或位置坐标由评估装置从由图像传感器检测的对象点的投影在迭代步骤中确定。在这种情况下，优选地确定(特别地，计算)工作面传送装置的地点坐标或位置坐标。更优选地，至少一个设备部件(优选地，工作面传送装置或支架)能够与至少一个倾斜检测器关联，以便不仅检测例如工作面传送装置相对于罩型支撑系统的相对地点，还确定绝对地点。倾斜检测器的信号也能够取代光学评估系统，并且如果倾斜检测器同时与各设备部件和工作面传送装置关联，则它能够用于例如确定位置。包括用于各维度的加速度传感器的二维或三维倾斜检测器特别地适合于此，具有加速度传感器的对应的倾斜检测器同时在包括地下开采的许多技术领域中是已知的。构成本发明的解决方案构思也能够用于仅获得关于地点或设备部件如何实际上相对于周围区域改变的信息。由于采掘设备的自动前进，所有设备部件以规则方式移动。为此，例如，支架不能固定在工作面中或者固定在地里。在地面陡峭下沉的情况下或者由于其它情况，这能够导致采掘设备的迁移。为了对此进行检测，能够应用如权利要求18所述的根据本发明的方法，其中不存在单独的测量对象，而是至少一个检测单元包括图像传感器，通过该图像传感器，检测至少四个对象点，所述至少四个对象点彼此分隔预定间距并且可在光学波长范围内被检测，其中检测单元与设备部件之一关联，并且所述设备部件的位置的变化和/或地点的变化由评估系统从由图像传感器检测的对象点的投影确定。特别有益地，检测位于将要由采掘机采掘的工作面处的自然对象点。很明显，对象点的扫描必须随后在工作面未被采掘机改变的两个时间点发生。为了确定地点的变化或位置的变化，不必知道对象点之间的绝对间距，在不存在对象点之间的间距的任何变化并因此固定地预先确定 的情况下使用对象点进行比较就足够了。在相应地适应于这种方法的采掘设备的情况下，根据本发明的一种设置包括至少一个检测单元的评估系统用于确定采掘设备的至少一个设备部件的位置或地点或者位置的变化或地点的变化，所述至少一个检测单元包括布置在设备部件之一上的图像传感器，并且通过该图像传感器，可检测至少四个对象点，所述至少四个对象点彼此分隔固定地预定的间距并且可在光学波长范围内被检测。尤其有益地，评估系统包括图像处理软件，通过该图像处理软件，可从由图像传感器检测的对象点的投影确定设备部件的位置的变化和/或地点的变化。也在采掘设备的情况下，特别地，能够在将要由采掘机采掘的工作面检测自然对象点。最后提及的方法和关联的采掘设备以特别有益的方式适合经确定的设备部件的位置的变化和地点的变化检测采掘设备的移动。
通过下面对于测量原理以及对于用于矿物的开采的采掘设备以高度简化的示意性方式在附图中概述的示例性实施例的描述和解释，产生根据本发明的方法和采掘设备的另外的优点和改进，其中图I作为第一示例性实施例显示具有根据本发明的评估系统的根据本发明的采掘设备的示意性表示；图2通过模型显示构成本发明的测量原理；图3显示根据第二实施例变型的采掘设备；图4显示根据第三实施例变型的采掘设备；图5显示根据第四实施例变型的采掘设备；图6显示根据第五实施例变型的采掘设备；图7显示根据第六实施例变型的采掘设备；
图8显示根据第七实施例变型的采掘设备；和图9显示根据第八实施例变型的采掘设备。
具体实施例方式图I中的标号10被给予根据第一示例性实施例的根据本发明的采掘设备的极其简化的示意性表示。采掘设备10以本身已知的方式包括罩型支撑系统1，罩型支撑系统I具有在地下工作面中彼此紧挨着布置的多个支架2，罩型支撑系统I的仅一个罩型支架2表示在附图中。罩型支架2以本身已知的方式包括地面滑道(floor runner)3、断裂罩(fracture shield) 4和罩盖5,罩型支架2在合适的情况下能够在前部具有能够折叠的前盖。罩盖5和断裂罩4可以以本身已知的方式相对于地面滑道3移动，并且由罩型支撑系统I以这种方式使工作面保持开放，即采掘机6 (在这种情况下，由联合采矿机形成)能够在工作面中来回地移动以在工作面开采矿物，诸如例如煤。在工作面传送装置8的导轨引导采掘机6，基本上仅利用一个槽形盘7示意性地指示工作面传送装置8的导轨，但工作面传送装置8的导轨能够原则上以任意方式构造，并且以本身已知的方式能够由成排地布置的多个对应槽形盘形成。推杆9在每种情况下位于每个罩型支架2和工作面传送装置8的每个槽形盘7之间，通过推杆，如果罩型支架2未支撑在工作面中，则工作面传送装置8能够相对于罩型支架2移动，或者罩型支架2能够前进，这本身对于专家而言是已知的。根据移动装置9的延伸的长度产生测量对象20和检测单元25之间的不同间距。因为这种采掘设备10的基本设计对于专家而言是已知的，所以在这里不进行进一步的描述。本发明基本上能够用于所有类型的采掘设备。在图I中的示例性实施例中，测量对象20位于采掘机6的壳体壁11上，即在这种情况下位于与切割辊12相对和背对并且与罩型支架2面对的壳体壁11上，所述测量对象包括四个拐角点作为对象点21，对象点21在每种情况下例如由发光二极管形成。测量对象形成矩形测量区。发光二极管形成测量对象20的对象点21，并且发光二极管包括能够由合适的检测单元25检测的照射源。在图I中，优选地纯粹用于说明性目的，检测单元25表示为视频照相机，该视频照相机以本身已知的方式包括位于壳体中的镜头和图像传感器(诸如例如，CCD图像传感器)。然而，检测单元25也能够以完全不同的方式设计，只要它适合在视觉上区分由测量对象20(在这种情况下因此由发光二极管)照射的对象点和周围区域的背景即可。在采掘设备10的情况下，测量对象20布置在采掘机6上，而检测单元25以固定方式布置在罩型支架2上。罩型支撑系统I中的每个罩型支架2可具有对应的检测单元25，或者仅少量的罩型支架2可具有对应的检测单元25，然后能够在检测单元25之间设置规则或者在合适的情况下不规则的间距。使用的检测单元25越多，越可以准确地通过由检测单元25和测量对象20和合适的计算机或处理器和软件一起形成的评估系统检测它们和采掘机6或工作面传送装置7之间的间距以及采掘机6或工作面传送装置8相对于检测单元25或任意参考点的倾斜。采掘机6或工作面传送装置7相对于水平面的倾斜在图I中由角度a指示。现在首先参照图2解释根据本发明使用的测量方法。使用图2中示意性地显示的模型能够描述空间在由优选地二维图像传感器30形成的图像平面上的透视投影，并且从3D空间的2D投影能够表示3D空间的重构。x、y和z是3D空间中的测量对象P的对象点的坐标轴(空间坐标系统)，而u和V是2D空间中的图、像投影Q的坐标轴(图像坐标系统)。f是依赖于检测单元的参数。在图2中的模型中，图像坐标系统的原点位于空间坐标系统的点(O，O，f)，并且(u，v)平面布置为平行于(x，y)平面。图2阐述合适的测量对象P的在这种情况下的正好四个对象点Pp P2、P3、P4被成像到图像传感器30的图像平面上。这四个对象点P:、P2、P3、P4在这种情况下为了简化而布置，从而它们形成具有边长a和b的矩形。需要至少四个点以解释该解决方案。使用图像传感器30 (诸如例如，CXD传感器)利用逐行扫描检测的图像点Qp Q2、Q3> Q4的坐标(Ui, Vi)、参数f和由测量对象P形成的矩形的边长a和b是已知变量。适用下面的方程
权利要求
1.一种用于确定开采采掘设备的设备部件的位置和/或地点的方法，特别地，该开采采掘设备是煤炭开采采掘设备，其中设备部件包括用于移除采掘出的材料的至少一个工作面传送装置(8)、具有多个罩型支架(2)以使工作面保持开放的罩型支撑系统(I)、用于在有效操作中移动工作面传送装置(8)和罩型支撑系统(I)的移位装置(9)和能沿着工作面传送装置(8)移动的采掘机￠)，其中至少一个设备部件的位置和/或地点由包括至少一个检测单元(25)的评估系统确定，其特征在于，所述至少一个检测单元(25)包括图像传感器，通过该图像传感器，检测与设备部件之一关联的至少一个测量对象(20)的至少四个对象点(21)，所述至少四个对象点(21)彼此分隔 预定间距并且能在光学波长范围内被检测到，其中评估系统根据由图像传感器检测的对象点的投影确定设备部件的位置和/或地点。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，由以固定的方式沿着罩型支撑件散布的多个检测单元(25 ；275A)检测布置在采掘机出；256)上的至少一个或正好一个测量对象(20 ；270A)的各个对象点。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测量对象由位于采掘机上的显示装置或控制装置的显示器形成。
4.如权利要求I或者权利要求2至3之一所述的方法，其特征在于，由以固定的方式沿着罩型支撑件散布的多个检测单元(275C)检测独立于采掘机(256)沿着工作面传送装置移动的至少一个或正好一个测量对象(270C)的各个对象点。
5.如权利要求I或者权利要求2至4之一所述的方法，其特征在于，由以固定的方式沿着罩型支撑件散布的多个检测单元(175 ；275B)检测以固定的方式沿着工作面传送装置(158 ；258)散布的测量对象(170 ；270B)的各个对象点。
6.如权利要求I或者权利要求2至5之一所述的方法，其特征在于，由布置在采掘机上的至少一个或正好一个检测单元(325C)检测沿着罩型支撑系统(301)散布的多个固定的测量对象(320C)的各个对象点。
7.如权利要求I或者权利要求2至6之一所述的方法，其特征在于，由独立于采掘机沿着工作面传送装置(108)移动的至少一个或正好一个检测单元(125)检测沿着罩型支撑系统散布的多个固定的测量对象(120)的各个对象点。
8.如权利要求I至7之一所述的方法，其特征在于，由以固定的方式沿着工作面传送装置散布的多个检测单元(325B)检测沿着罩型支撑系统散布的多个固定的测量对象(320B)的各个对象点。
9.一种用于开采的采掘设备，特别地，该采掘设备是煤炭开采采掘设备，该采掘设备具有用于移除采掘出的材料的工作面传送装置(8)、有多个罩型支架(2)以使工作面保持开放的罩型支撑系统(I)、用于在有效操作中移动工作面传送装置(8)和罩型支撑件(I)的移位装置(9)、和采掘机￠)，以作为采掘设备的设备部件，其中提供包括至少一个检测单元的评估系统用于确定采掘设备的至少一个设备部件的位置和地点，其特征在于，所述至少一个检测单元(25)包括图像传感器，并且至少一个设备部件与包括至少四个对象点(21)的测量对象(20)关联，所述至少四个对象点(21)彼此分隔预定间距并且可在光学波长范围内由图像传感器检测。
10.如权利要求9所述的采掘设备，其特征在于，所述评估系统包括图像处理软件，通过该图像处理软件，可从由图像传感器检测的对象点的投影确定设备部件的位置和/或地点。
11.如权利要求I至8之一所述的方法或者如权利要求9至10之一所述的采掘设备，其特征在于，所述检测单元(175)或者在每种情况下与检测单元的图像传感器关联的光学系统可枢轴转动或者被枢轴转动。
12.如权利要求I至8之一或11所述的方法或者如权利要求9至11之一所述的采掘设备，其特征在于，沿着工作面传送装置散布的至少多个，优选地所有的，检测单元(325B)或测量对象(170 ；270B)在每种情况下布置在工作面传送装置的在采空区侧的防溢板(163 ；.263 ；303)上。
13.如权利要求I至12之一所述的方法或者如权利要求9至12之一所述的采掘设备，其特征在于，所述测量对象的对象点由在光学波长范围内发光并彼此分隔预定间距的照射源构成，特别地，照射源是LED，和/或测量对象的对象点散布在各设备部件之一的同一机 器部分上。
14.如权利要求I至13之一所述的方法或者如权利要求9至13之一所述的采掘设备，其特征在于，多个测量对象(320A，320B, 320C)或者多个检测单元(275A，275B, 275C)在每种情况下布置在罩型支撑系统的罩型支架上或者工作面传送装置的槽形盘上的不同位置，在每种情况下，所述测量对象中的一个测量对象和所述检测单元中一个检测单元形成评估对。
15.如权利要求I至13之一所述的方法或者如权利要求9至13之一所述的采掘设备，其特征在于，多个检测单元在每种情况下布置在罩型支撑系统的罩型支架上或者工作面传送装置的槽形盘上的不同位置，其中所述检测单元中的至少两个检测单元被确定用于检测同一测量对象。
16.如权利要求I至15之一所述的方法或者如权利要求9至15之一所述的采掘设备，其特征在于，设备部件之一，优选地工作面传送装置的地点坐标或位置坐标由评估装置从由图像传感器检测的对象点的投影在迭代步骤中确定，特别地，在迭代步骤中计算。
17.如权利要求I至16之一所述的方法或者如权利要求9至16之一所述的采掘设备，其特征在于，至少一个设备部件，优选地工作面传送装置，与至少一个倾斜检测器关联，倾斜检测器的信号可被提供给评估系统和/或能够由评估系统评估，其中倾斜检测器优选地包括多个加速度传感器。
18.一种用于确定开采采掘设备的设备部件的位置和/或地点的变化的方法，特别地，该开采采掘设备是煤炭开采采掘设备，其中设备部件包括用于移除采掘出的材料的至少一个工作面传送装置(408)、具有多个罩型支架(402)以使工作面保持开放的一个罩型支撑系统、用于在有效操作中移动工作面传送装置(408)和罩型支撑系统的移位装置、和可沿着工作面传送装置(408)移动的采掘机(406)，其中至少一个设备部件的位置的变化和/或地点的变化由包括至少一个检测单元(425)的评估系统确定，其特征在于，所述至少一个检测单元(425)包括图像传感器，通过该图像传感器，检测至少四个对象点(421，422，423，424)，所述至少四个对象点(421，422，423，424)彼此分隔预定间距并且可在光学波长范围内被检测，其中检测单元(425)与设备部件之一关联，并且所述设备部件的位置的变化和/或地点的变化由评估系统从由图像传感器检测的对象点的投影确定。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，检测位于将要由采掘机采掘的工作面(440)处的自然对象点。
20.一种用于开采的采掘设备，特别地，该采掘设备是煤炭开采采掘设备，该采掘设备具有用于移除采掘出的材料的工作面传送装置(408)、有多个罩型支架(402)以使工作面保持开放的罩型支撑系统、用于在有效操作中移动工作面传送装置(408)和罩型支撑系统的移位装置、和采掘机(406)，以作为采掘设备的设备部件，其中提供包括至少一个检测单元的评估系统用于确定采掘设备的至少一个设备部件的位置或地点或者位置的变化或地点的变化，其特征在于，所述至少一个检测单元(425)包括布置在设备部件之一上的图像传感器，并且通过该图像传感器，能检测至少四个对象点(421，422，423，424)，所述至少四个对象点(421，422，423，424)彼此分隔固定的预定间距并且可在光学波长范围内被检测。
21.如权利要求20所述的采掘设备，其特征在于，所述评估系统包括图像处理软件，通过该图像处理软件，可从由图像传感器检测的对象点的投影确定设备部件的位置和/或地 点的变化。
22.如权利要求20或21所述的采掘设备，其特征在于，检测位于将要由采掘机采掘的工作面(440)处的自然对象点。
23.如权利要求18至19之一所述的方法或者如权利要求20至22之一所述的采掘设备，其特征在于，通过所确定的设备部件的位置和地点的变化检测采掘设备的迁移。
全文摘要
本发明涉及一种用于确定开采采掘设备的设备部件的位置和/或地点的方法，采掘设备包括至少一个工作面传送装置(8)、具有多个罩型支架(2)的罩型支撑系统(1)和可沿着工作面传送装置(8)移动的采掘机(6)，其中至少一个设备部件的位置和/或地点由包括至少一个检测单元(25)的评估系统确定。为了甚至在动态矿物开采过程中也能够确定至少一个设备部件的位置和/或地点，所述至少一个检测单元(25)包括图像传感器，通过该图像传感器，检测与设备部件之一关联的至少一个测量对象(20)的至少四个对象点(21)，所述至少四个对象点(21)彼此分隔预定间距并且可在光学波长范围内被检测。使用该评估系统，能够从由图像传感器检测的对象点的投影确定设备部件的位置和/或地点。
文档编号E21D23/12GK102753785SQ201180009514
公开日2012年10月24日 申请日期2011年2月18日 优先权日2010年2月19日
发明者A·伟斯特普哈伦, D·哈恩, D·德默尔, M·阿勒, S·亨斯特勒, S·保利, S·斯特尔特 申请人:卡特彼勒全球矿场欧洲有限公司