露天矿开采设备的对中方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及矿采技术领域，特别是设及一种露天矿开采设备的对中方法和系统。
【背景技术】
[0002] 半连续剥采技术在露天矿剥采中的应用日益广泛。
[0003] 半连续剥采的装置通常包括挖掘机、自移式破碎机、工作面胶带机等。
[0004] 现场作业时，物料的走向为：挖掘机将挖掘的原煤通过电伊投入到自移式破碎机 的受料斗，自移式破碎机将原煤破碎，破碎后的物料经过破碎机的排料臂送至工作面胶带 机上的料斗车收料斗，在工作面胶带机的作用下传送至端帮皮带。在该一流程中，上游设备 和下游设备（如挖掘机和自移式破碎机）之间的物料转接能够顺利实现，前提是落料点要 精确，也就是说，需要挖掘机的落料部和自移式破碎机的接料部对中，通常要求转接点的偏 差值在10cmW下。
[0005] 另外，采矿实践中，很容易会出现自移式破碎机与料斗车相距较远，自移式破碎机 无法直接将破碎的物料输送至料斗车，此时需要转载机实现过渡，即自移式破碎机先将破 碎的物料输送至转载机，再由转载机将物料输送至料斗车。显然，为实现物料转接，自移式 破碎机和转载机该两台移动设备之间也需要进行对中。
[0006] 目前，在露天矿开采中，上游设备的落料部与下游设备的接料部的对中方式通常 采用人工操作。该里，上游设备和下游设备是针对物料的走向而言，在挖掘机和破碎机之 间，挖掘机为上游设备，破碎机为下游设备，在破碎机和转载机之间，破碎机则为上游设备， 转载机为下游设备。
[0007] 由于挖掘机、破碎机及转载机一般都为履带式工程设备，其体积庞大，转向控制中 司机操作死角较多，手动控制灵活性差，所W，每次对中都需要操作人员多次操作才能实 现，平均时间多达十几分钟。另外，由于露天剥采随着剥采进行，往往挖掘机几次作业后就 需要移动到下一剥采点，造成较短时间（如半小时）就需要进行一次对中，即对中频率高， 而人工对中又费时费力，导致剥采整体效率非常低下。
[000引有鉴于此，如何提高露天矿剥采中相关设备的对中速度，提高剥采效率，是本领域 技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的为提供一种露天矿开采设备的对中方法和对中系统，该方法和系统 能够提高露天矿剥采时相关设备的对中速度和效果，从而提高露天矿的剥采效率。
[0010] 为解决上述技术问题，本发明提供一种露天矿开采设备的对中方法，包括如下步 骤：
[0011] 获取待对中的上游设备、下游设备的实时位置；
[0012] 根据所述上游设备、所述下游设备的实时位置设定所述上游设备运行至所述下游 设备的目标路径，并依据该目标路径计算所述上游设备电机的目标转速；
[0013] 根据所述目标转速对所述上游设备电机的实际转速进行闭环控制，直至所述上游 设备和所述下游设备无位置偏差。
[0014] 可选地，通过RTK-GI^S位置测量系统获取所述上游设备、所述下游设备的实时位 置的空间大地坐标。
[0015] 可选地，将所述上游设备、所述下游设备实时位置的空间大地坐标转换为平面直 角坐标；
[0016] 所述目标路径设定为经过所述上游设备平面直角坐标点和所述下游设备平面直 角坐标点的圆弧；设置所述上游设备对中初始的瞬时速度方向为该圆弧的切线方向，并据 此计算所述上游设备的理论转向半径；
[0017] 设置所述上游设备运行至所述下游设备的目标平均车速，并结合所述圆弧确定所 述上游设备的目标角速度；
[001引根据目标转向半径、所述目标平均车速和所述目标角速度计算所述上游设备电机 的目标转速，其中，所述目标转向半径为所述理论转向半径。
[0019] 可选地，当所述理论转向半径小于所述上游设备的最小转向半径时，选取所述最 小转向半径作为所述目标转向半径。
[0020] 可选地，对中前，若所述下游设备处于移动状态，则驱动所述上游设备与所述下游 设备同速度同方向运行，至所述下游设备停止后，再根据所述目标路径进行对中。
[0021] 本发明还提供一种露天矿开采设备的对中系统，包括：
[0022] 数据采集模块，用于实时监测待对中的所述上游设备、所述下游设备的实时位 置；
[0023] 数据分析模块，根据所述上游设备、所述下游设备的实时位置设定所述上游设备 运行至所述下游设备的目标路径，并根据该目标路径计算所述上游设备电机的目标转速；
[0024] 数据传输模块，用于将所述上游设备电机的目标转速传送至所述上游设备的驱动 执行模块；
[0025] 所述驱动执行模块根据所述目标转速对所述上游设备电机的实际转速进行闭环 控制，直至所述上游设备与所述下游设备的实时位置无偏差。
[0026] 可选地，所述数据采集模块为RTK-GI^S位置测量系统。
[0027] 可选地，所述数据分析模块包括：
[002引坐标转换子模块，用于将所述RTK-GI^S位置测量系统获取的所述上游设备、所述 下游设备实时位置的空间大地坐标转换为平面直角坐标；
[0029] 路径设置子模块，用于将所述上游设备运行至所述下游设备的目标路径设置为经 过所述上游设备平面直角坐标点和所述下游设备平面直角坐标点的圆弧，并设置所述上游 设备对中初始的瞬时速度方向为所述圆弧的切线方向；
[0030] 速度计算子模块，计算所述上游设备的理论转向半径；设置所述上游设备运行至 所述下游设备的目标平均车速，并结合所述圆弧确定所述上游设备的目标角速度；还根据 目标转向半径、所述目标平均车速和所述目标角速度计算所述上游设备电机的目标转速， 其中，所述目标转向半径为所述理论转向半径。
[0031] 可选地，所述速度计算子模块还包括比较模块，其预设有所述上游设备的最小转 向半径，当所述目标转向半径小于所述最小转向半径时，选取所述最小转向半径作为所述 目标转向半径。
[0032] 可选地，所述对中系统还包括下游设备状态判断模块，当其判断所述下游设备处 于移动状态，输出控制信号至所述上游设备的驱动执行模块，使其驱动所述上游设备与所 述下游设备同速度、同方向运行，至所述下游设备停止后，再根据所述目标转速对所述上游 设备电机的实际转速进行闭环控制。
[0033] 本发明提供的露天矿开采设备的对中方法和系统，能够实现露天矿剥采时相关设 备的快速对中。具体地，本方案中，根据待对中的上游设备和下游设备的实时位置，设定上 游设备运行至下游设备的目标路径，并据此目标路径计算上游设备电机的目标转速，W该 目标转速为指定转速对上游设备的实际转速进行闭环控制，直至上游设备和下游设备无位 置偏差；如此根据上游设备和下游设备的实时位置，规划了上游设备的对中路径及对中速 度，并实时进行调整，实现了上游设备和下游设备的自动对中，较之现有技术中人为对中操 作，大大缩短了露天矿开采过程中相关设备的对中时间，从而提高了露天矿的剥采效率。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明所提供露天矿开采设备对中方法一种【具体实施方式】的流程框图；
[0035] 图2为图1中目标路径设置的原理示意图；
[0036] 图3为本发明所提供露天矿开采设备对中系统一种【具体实施方式】的结构框图。
【具体实施方式】
[0037] 本发明的核屯、为提供一种露天矿开采设备的对中方法和对中系统，该方法和系统 能够提高露天矿剥采时相关设备的对中速度和效果，从而提高露天矿的剥采效率。
[003引露天矿开采的实际作业中，物料的走向为：挖掘机一破碎机一工作面胶带机上的 料斗车；实践中，若破碎机和工作面胶带机之间的距离较远时，需要通过转载机过渡，此时 物料的走向为；挖掘机一破碎机一转载机一工作面胶带机上的料斗车。
[0039] 转运过程中，为实现物料的顺利转接，需要相邻的上游设备和下游设备对中方可， 比如，挖掘机将挖掘的原煤转运至破碎机的受料斗时，往往因两者有一定的距离，需要实现 挖掘机与破碎机的对中。下文就露天矿开采中，如何实现上游设备和下游设备的对中进行 详细说明。
[0040] 需要指出的是，文中"上游设备"和"下游设备"是针对物料的走向而言的，比如， 在挖掘机和破碎机之间，挖掘机为上游设备，破碎机为下游设备；在破碎机和转载机之间， 破碎机则为上游设备，转载机为下游设备。
[0041] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实 施例对本发明作进一步的详细说明。
[0042] 为便于理解和描述简洁，下文结合露天矿开采设备的对中方法、对中系统进行说 明，有益效果不再重复论述。
[0043] 请参考图1和图3,图1为本发明所提供露天矿开采设备对中方法一种具体实施方 式的流程框图；图3为本发明所提供露天矿开采设备对中系统一种【具体实施方式】的结构框 图。
[0044] 该【具体实施方式】中，露天矿开采设备的对中方法包括如下步骤：
[0045] Sll、获取待对中上游设备、下游设备的实时位置；
[0046] S12、根据所述上游设备、所述下游设备的实时位置设定所述上游设备运行至所述 下游设备的目标路径，并依据该目标路径计算所述上游设备电机的目标转速；
[0047] 如图3中所示，该实施方式中，露天矿开采设备的对中系统包括数据采集模块 100,用于监测待对中的上游设备、下游设备的实时位置。
[0048] 所述对中系统还包括数据分析模块200,该数据分析模块200可W根据上游设备、 下游设备的实时位置设定上游设备运行至下游设备的目标路径，并根据该目标路径计算出 上游设备电机的目标转速。
[0049] 需要说明的是，由于露天矿开采中物料的走向，为避免开采设备的多余移动，实际 操作时，通常使上游设备向下游设备移动。
[0化0] 还需要指出的是，