一种基于自动监测系统的自适应液压支柱系统的制作方法

本发明涉及煤矿用支护技术领域，具体为一种基于自动监测系统的自适应液压支柱系统。

技术背景

支护系统，是现在煤矿井下常用的一种防止顶板脱落的方法，现在的支护系统中，单体液压支柱方式又是最常用的手段，单体液压支柱是指利用液体压力产生工作阻力并实现升柱和卸载的单根可缩性支柱，单体液压支柱主要分为悬浮式、双伸缩悬浮式、dn内注式以及玻璃钢单体液压支柱。随着支护时间的延长，工作面顶板作用在支柱上的载荷增加，当顶板压力超过支柱额定工作阻力时，支柱内腔的高压液体将三用阀中的安全阀打开，液体从右阀管与安全阀套之间的间隙外溢，支柱内腔压力降低，支柱下缩。当支柱内腔压力低于安全阀弹簧力时，安全阀关闭，支柱内腔压力液体停止外溢，支柱不再下缩。

现有技术中，单体液压支柱以其成本低、支护简单方便、便于随时更换等原因，使用范围广，但是，现在的液压单体支柱无法做到压力值的显现，无法直观的观察到是否达到安全支护的压力阀值，且现在的液压单体支柱需要人员定期观察监测，仅靠经验判断，有时因检查不到位，有些液压单体支柱因为泄压问题，造成压力分布不均匀，引起连带反应，造成大面积液压单体支柱损坏，甚至造成顶板塌方等问题，人员生命安全受到威胁，煤矿产生经济损失等，现在急需一种能够安全使用，自动检测的液压支柱系统。

技术实现要素：

本发明通过使用压力传感器组的安装，实现了实时监测的目的，解决了无法通过观察得知液压单体支柱安装时是否达到预定压力值的问题，并解决了因人员检查不到位而造成的一系列危险，且当供压不足时，能够使用液压增压泵增压至预设范围，更便捷，且使用控制器达到自动控制的目的，并能够将信号传导至上端控制台，更进一步的将可能发生的危险降低。

为实现上述目的，本发明是通过以下方案实现的：

一种基于自动监测系统的自适应液压支柱系统，包括液压支柱系统，所述液压支柱系统还连接有控制模块，所述控制模块连接有警报模块、液压供给模块、检测模块，所述控制模块还设置有信号发出及接收单元、模式控制单元、数据纪录单元，所述检测模块包括检测单元、复核单元。

作为一种优选的技术方案，所述检测单元包括若干个压力传感器，所述控制模块、复核单元为plc工控机。

作为一种优选的技术方案，所述复核单元为西门子s7-200，所述控制模块为s7-400。

作为一种优选的技术方案，所述液压供给模块包括液压提供系统、增压系统、输送管、电磁阀；其中，所述液压提供系统通过输送管组连接增压系统，增压系统的另一端通过输送管组连接电磁阀，所述增压系统包括液压增压泵、压力表、控制器，所述压力表连接控制器，所述控制器与液压增压泵连接，且液压增压泵接受控制器的控制，所述控制器为触发式控制器，当控制器接收到压力表的数据达到预设值时，触发工作，控制液压增压泵工作。

作为一种优选的技术方案，所述检测单元分别安装于液压支柱系统的顶端和底端。

作为一种优选的技术方案，所述液压支柱系统的顶端接待支撑部位还设置有柱帽，液压支柱系统的底端接地部位还设置有柱鞋。

作为一种优选的技术方案，所述柱帽为尺寸为50cm*20cm*20cm的长方体木块，所述柱鞋包括底座、固定座，所述底座为10mm*280mm*280mm的长方体钢板，所述固定座为环形带加强筋的钢构件，且固定座与底座为焊接式固定连接。

作为一种优选的技术方案，所述控制器与控制模块电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述检测模块的工作流程如下：

a.压力传感器组开始检测数据；

b.压力传感器组将数据传输到复核单元；

c.复核单元对比数据的变化量；

d.当压力传感器组检测到的数据在预设阈值内时，plc工控机触发定时器，等待下次数据进行对比；

e.当压力传感器组检测到的数据不在预设阈值内时，plc工控机触发mov指令，将数据传输至控制模块。

本发明达到的有益效果是：通过使用压力传感器组的安装，实现了实时监测的目的，解决了无法通过观察得知液压单体支柱安装时是否达到预定压力值的问题，并解决了因人员检查不到位而造成的一系列危险，且当供压不足时，能够使用液压增压泵增压至预设范围，更便捷，且使用控制器达到自动控制的目的，并能够将信号传导至上端控制台，更进一步的将可能发生的危险降低，本发明构成简单，各部件任务分明，简单易操作，具有很高的实际使用价值和推广性，能够大幅度降低因支护问题导致的安全隐患，提高了地下矿井的安全性。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成本说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构构造示意图。

图2是本发明的检测单元安装位置示意图。

图3是本发明的柱鞋的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1到图3所示，一种基于自动监测系统的自适应液压支柱系统，包括液压支柱系统，所述液压支柱系统还连接有控制模块，所述控制模块连接有警报模块、液压供给模块、检测模块，所述控制模块还设置有信号发出及接收单元、模式控制单元、数据纪录单元，所述检测模块包括检测单元、复核单元。

作为一种优选的技术方案，所述检测单元包括若干个压力传感器，所述控制模块、复核单元为plc工控机。

作为一种优选的技术方案，所述复核单元为西门子s7-200，所述控制模块为s7-400。

作为一种优选的技术方案，所述液压供给模块包括液压提供系统、增压系统、输送管、电磁阀；其中，所述液压提供系统通过输送管组连接增压系统，增压系统的另一端通过输送管组连接电磁阀，所述增压系统包括液压增压泵、压力表、控制器，所述压力表连接控制器，所述控制器与液压增压泵连接，且液压增压泵接受控制器的控制，所述控制器为触发式控制器，当控制器接收到压力表的数据达到预设值时，触发工作，控制液压增压泵工作。

本实施例中，作为一种优选的技术方案，所述检测单元分别安装于液压支柱系统的顶端和底端。

本实施例中，作为一种优选的技术方案，所述液压支柱系统的顶端接待支撑部位还设置有柱帽，液压支柱系统的底端接地部位还设置有柱鞋。

本实施例中，作为一种优选的技术方案，所述柱帽为尺寸为50cm*20cm*20cm的长方体木块，所述柱鞋包括底座、固定座，所述底座为10mm*280mm*280mm的长方体钢板，所述固定座为环形带加强筋的钢构件，且固定座与底座为焊接式固定连接。

本实施例中，作为一种优选的技术方案，所述控制器与控制模块电性连接，所述控制器为可编程控制器，所述控制器的工作原理为：控制器内的中央处理单元接受人工控制，记录和设定工作阈值，当接受的信号在设定的工作阈值内时，中央处理单元发出信号至i/o模块，不对电气回路发出信号；当接受的信号在工作阈值之外时：（1）、当超出工作阈值最大值时，中央处理单元发出信号至i/o模块，对电气回路发出信号，控制液压提供系统的功率减小，并打开电磁阀，使压力降低，减小液压支柱系统的负载；（2）、当小于工作阈值最小值时，中央处理单元发出信号至i/o模块，对电气回路发出信号，控制液压提供系统的功率增大，控制增压泵功率加大，并打开电磁阀，使压力增大，增加液压支柱系统的负载，达到负载支撑的目的。

本实施例中，作为一种优选的技术方案，所述检测模块的工作流程如下：

a.压力传感器组开始检测数据；

b.压力传感器组将数据传输到复核单元；

c.复核单元对比数据的变化量；

d.当压力传感器组检测到的数据在预设阈值内时，plc工控机触发定时器，等待下次数据进行对比；

e.当压力传感器组检测到的数据不在预设阈值内时，plc工控机触发mov指令，将数据传输至控制模块。

以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更与修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。