专利名称：煤矿掘进机无线遥控技术的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿山机械，特别是涉及一种无线遥控在煤矿掘进机上的应 用技术。
背景技术：
大型化、智能化、无人化掘进机控制技术是未来悬臂式掘进机控制技术的 发展方向，但是就当前的国际技术水平来看，尚需要在可视化矿石识别技术、 断面成型控制技术、记忆截割技术、行走机构的智能化控制、截割功率的自动 调节控制等几个问题上取得突破，才能实现。在目前情况下，虽然国际上个别 公司在其中的个别技术上取得了进展，但因为制造成本过高，稳定性欠佳等问 题，并没有在实际应用中得到普及推广。因此，延续常规的掘进机的手工操作， 存在其劳动强度大、作业条件差、施工安全性差等问题。
发明内容
本发明的目的在于为解决掘进机的手工操作的问题，提出一种将无线遥 控技术应用于煤矿掘进机的应用技术。
本发明解决已有技术存在的缺欠，所采取的技术方案是煤矿掘进机的无
线遥控应用技术的应用，其遥控系统主要由无线发射器、无线接收器、控制转换
器、可编程控制器(PLC)、电磁换向阀、电液比例阀、防爆电动机及辅助电路
组成，其特征在于数字式遥控发射机是一个以不锈钢为外壳的便携式小功率
无线电发射机。内部由本安输出电池组、操作按钮、低功耗微型控制器、石英
锁相稳频数字式调频发射电路、射频功放电路和发射天线等部分组成，无线发
射器采用(PLL)锁相回路及低噪声压控振荡器加上双重石英稳频技术；采用
低功耗高性能单片机对操作信号进行全数字编码，操作信号具有安全码、海明
码等措施；设有若干个操作按钮供直接进行操作，全数字处理模式，可通过两
键复用进行多种操作功能。
在进行遥控操作时，无线接收装置接收到发射器的相应操作信号，由转换
器转化为(PLC)能够识别的继电信号，作为(PLC)的输入控制信号，(PLC) 的相应输出功能驱动执行机构完成各种动作要求。
采用锂电池供电，超低功耗设计技术使得发射平均电流小于lOmA，待机电 流平均值小于0.3111八，并可利用配套充电器对电池进行充电。外壳结构设计上，
采用专用模具压制增强型硅橡胶键盘与坚固的不锈钢面板配合。
本发明的有益效果是由于无线接收部分采用高性能分布参数滤波器和低 噪声高性能放大器，灵敏度高，抗干扰能力强；(UHF)频段采用外置式信号 接收站，射频信号损失少，无线接收性能稳定；采用高性能数据处理控制器对 接收信号进行软件滤波和解码，对接收信号执行多重安全校验，使得操作安全 性极高；分体式设计，接收机各部分之间采用现场总线连接，组成模块化，系 统安装布置灵活；高达22路继电器接点输出，与配套设备连接端口丰富；
在有瓦斯和煤尘的爆炸环境中，特别是当煤矿掘进面顶板出现轻度松动，在 掘进机掘进时产生的震动可能引起塌方的情况下，操作员可以在保证视力可及， 安全操作的位置，遥控进行掘进工作。万一出现顶板脱落、塌方等意外情况时， 不会对操作员构成人身伤害，并可以在安全、有效操作距离内，将掘进机开出 危险环境。
图l是控制系统原理框图2是可编程控制器(PLC)示意图3是数字式遥控发射机原理框图4是遥控接收机原理框图.
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式
如图1所示，用于悬臂式掘进机无线遥控系统的结构原理框图，主要由无 线发射器、无线接收器、控制转换器、可编程控制器(PLC)、电磁换向阀、电 液比例罚、防爆电动机及一些辅助电路组成。
如图4所示无线接收部分采用高性能分布参数滤波器和低噪声高性能放大
器，灵敏度高，抗干扰能力强；
(UHF)频段采用外置式信号接收站，射频信号损失少，无线接收性能稳
定；
采用高性能数据处理控制器对接收信号进行软件滤波和解码，对接收信号执 行多重安全校验，使得操作安全性极高；
分体式设计，接收机各部分之间采用现场总线连接，组成模块化，系统安装 布置灵活；
高达22路继电器接点输出，与配套设备连接端口丰富； 遥控接收机的关键元部件都采用优质元件，内部软件经过高强度试验测试， 安全稳定。
遥控发射机和接收机设计均满足GB3836.1-2000和GB3836.4-2000要求，
适合在具有瓦斯和煤尘爆炸性混合物的煤矿井下使用。
如图2所示，数字式遥控发射机，是一个以不锈钢为外壳的便携式小功率 无线电发射机。内部由本安输出电池组、操作按钮、低功耗微型控制器、石英 锁相稳频数字式调频发射电路、射频功放电路和发射天线等部分组成。
遥控操作按键信号、通过接口电路输入到内部微型控制器中，进行数字编码 加密后后由采用石英晶体锁相稳频的专用电路进行调频和变频形成高频载波信 号、并通过功率放大后由天线输出相应的无线电遥控信号。开机后，由微控制 器根据不同工作状态，对系统耗电进行自动控制，对长时间的按键操作信号进 行脉冲发射，最大程度降低电能消耗。根据用户的需要，遥控发射机可以设置 开机密码，防止未授权的误操作。
外壳结构设计上，采用专用模具压制增强型硅橡胶键盘与坚固的不锈钢面板 配合，整个遥控器布局紧凑，结构坚固。根据工矿使用粉尘潮湿的环境特点， 特别重视遥控发射机的密封性能，针对常见遥控器电源开关、天线端口和电池 仓等密封性差的结构进行改进。完全抛弃钮子开关，船型开关等不利于密封的 电源开关结构，定制专用固定收发天线和多重防尘密封结构等一系列措施，使 发射机主体密封性，能达到IP65 (包括电源开关和天线端口)，适合在粉尘、潮 湿的工厂和煤矿井下等恶劣环境中使用。
遥控装置具体使用方法如下
把发射机的开关打到"合"位置后，调节发射功率，同时发送器的电源指示
灯亮，选择合适功率后，按下相应的操作按钮(发射灯闪烁)，同时接收机的相 应指示灯亮，完成相应动作。
遥控器系统具有15-20米的遥控距离，实现本安防爆设计，并成功与(PLC) 控制系统实现对接。利用继电器输出完成开关量和模拟量控制，灵活完成掘进 机在井下的各种功能，如左前、左后、右前、右后、星轮正转、星轮反转、 截煤伸、截煤縮、截煤升、截煤降、截煤左、截煤右、二运正、二运反、后支 撑升、后支撑降、转载停；主泵停、截煤停、备用停。
该系统分为人工操作和无线遥控操作两种模式，它们相互独立。在进行遥 控操作时，无线接收装置接收到发射器的相应操作信号，由转换器转化为(PLC) 能够识别的继电信号，作为(PLC)的输入控制信号，(PLC)的相应输出功能 驱动执行机构完成各种动作要求。
权利要求
1.煤矿掘进机的无线遥控应用技术，该遥控系统主要由无线发射器、无线接收器、控制转换器、可编程控制器(PLC)、电磁换向阀、电液比例阀、防爆电动机及辅助电路组成，其特征在于数字式遥控发射机是一个以不锈钢为外壳的便携式小功率无线电发射，内部由本安输出电池组、操作按钮、低功耗微型控制器、石英锁相稳频数字式调频发射电路、射频功放电路和发射天线等部分组成，无线发射器采用(PLL)锁相回路及低噪声压控振荡器加上双重石英稳频技术；采用低功耗高性能单片机对操作信号进行全数字编码，操作信号具有安全码、海明码等措施；设有若干个操作按钮供直接进行操作，全数字处理模式，可通过两键复用进行多种操作功能;在进行遥控操作时，无线接收装置接收到发射器的相应操作信号，由转换器转化为(PLC)能够识别的继电信号，作为(PLC)的输入控制信号，(PLC)的相应输出功能驱动执行机构完成各种动作要求。
2. 根据权力要求1所述的煤矿掘进机的无线遥控技术应用技术，其特征在 于采用锂电池供电，发射平均电流小于10mA，待机电流平均值小于0.3mA，可利用配套充电器对电池进行充电。
3. 根据权力要求1所述的煤矿掘进机的无线遥控技术应用技术，其特征在 于外壳结构设计上，采用专用模具压制增强型硅橡胶键盘与坚固的不锈钢面 板配合。
全文摘要
煤矿掘进机的无线遥控应用技术，该遥控系统主要由无线发射器、无线接收器、控制转换器、可编程控制器(PLC)、电磁换向阀、电液比例阀、防爆电动机及辅助电路组成，数字式遥控发射机是一个以不锈钢为外壳的便携式小功率无线电发射机。内部由本安输出电池组、操作按钮、低功耗微型控制器、石英锁相稳频数字式调频发射电路、射频功放电路和发射天线等部分组成，在遥控操作时，无线接收装置接收到发射器的相应操作信号，由转换器转化为(PLC)能够识别的继电信号，作为(PLC)的输入控制信号，(PLC)的相应输出功能驱动执行机构完成各种动作要求。该技术使用方便、安全、效率高。
文档编号G05B19/05GK101363316SQ20081001336
公开日2009年2月11日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者刘立岩, 凌 励, 孙崇君, 凯 曲 申请人:沈阳北方交通重工集团有限公司