本实用新型属于采煤机远程启动技术领域，尤其是涉及一种采煤机远程启动装置。
背景技术：
机械化综采是目前现代化煤矿生产的主要方式，而如何实现安全、绿色、高效的开采是今后煤炭行业的重点研究课题。我国煤矿开采的机械化水平在不断提高,采掘装备技术不断发展,国外同行在发展交流电牵引采煤机的同时不断提高采煤机电气控制的自动化和智能化，已经实现了采煤机的远程通讯、控制和记忆截割等，并且在工作面少人或无人值守采煤方面有所发展。随着煤炭行业的发展，工作面无人值守将是未来矿井建设的必然方向。采煤工作面的“三机”自动控制技术是工作面无人值守实现的基础。目前为止，采煤机启动仍然需要从采煤机就地进行启动。已经不能满足采煤机自动化发展的需要和无人化发展。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种采煤机远程启动装置，其结构简单、设计合理且成本低，使用操作简便，能够对采煤机进行远程启动，既达到了采煤机远程启动的目的，又保证了安全系数，满足采煤机自动化发展的需要和无人化发展，实用性强。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种采煤机远程启动装置，其特征在于：包括设置在采煤机上的机载控制装置、与所述机载控制装置通信的远程控制装置、先导电路模块和串联在采煤机供电模块为采煤机供电回路中的组合开关，所述远程控制装置包括远程控制器，所述远程控制器的输入端接有远程启动按钮和远程停止按钮，所述远程控制器的输出端接有第一继电器和第二继电器，所述组合开关的输入端接有用于采集先导电路模块中开关信号的开关信号采集模块，所述开关信号采集模块的输入端与先导电路模块的输出端相接，所述机载控制装置包括机载控制器，所述机载控制器的输入端接有就地停止按钮，所述机载控制器的输出端接有第三继电器，所述远程控制器通过通信链路与机载控制器进行通信；
所述先导电路模块包括电源BT1、远程急停按钮、就地启动按钮、就地急停按钮、拉线急停开关、第四继电器和先导二极管，所述第一继电器为继电器K1，所述第二继电器为继电器K2，所述第三继电器为继电器K3，所述第四继电器为继电器K4，所述电源BT1的正极输出端与远程急停按钮常闭触点的一端相接，所述远程急停按钮常闭触点的另一端分两路，一路与第二继电器常闭触点的一端相接，另一路与第一继电器常开触点的一端端相接；所述第二继电器常闭触点的另一端分两路，一路与就地启动按钮常开触点的一端相接，另一路与第三继电器常开触点的一端相接；所述第一继电器常开触点的另一端、第三继电器常开触点的另一端和就地启动按钮常开触点的另一端相接后与就地急停按钮常闭触点的一端相接，所述就地急停按钮常闭触点的另一端与拉线急停开关常闭触点的一端相接，所述拉线急停开关常闭触点的另一端与第四继电器的线圈的一端相接，所述第四继电器的线圈的另一端与先导二极管的阳极相接，所述先导二极管的阴极与电源BT1的负极相接，所述开关信号采集模块与所述第四继电器常开触点的两端相接。
上述的一种采煤机远程启动装置，其特征在于：所述通信链路包括第一CAN接口模块和第二CAN接口模块，所述第一CAN接口模块与远程控制器相接，所述第二CAN接口模块与机载控制器相接，所述第一CAN接口模块通过CAN总线与第二CAN接口模块相接。
上述的一种采煤机远程启动装置，其特征在于：所述远程控制器为单片机、FPGA微控制器、DSP微控制器或者ARM微控制器；所述机载控制器为单片机、FPGA微控制器、DSP微控制器或者ARM微控制器。
上述的一种采煤机远程启动装置，其特征在于：所述远程急停按钮为矿用常闭式急停按钮，所述就地急停按钮为矿用常闭式急停按钮。
上述的一种采煤机远程启动装置，其特征在于：所述开关信号采集模块为FKR-21开关信号采集模块。
上述的一种采煤机远程启动装置，其特征在于：所述组合开关为矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、所采用的采煤机远程控制装置结构简单、设计合理且安装布设简便，能够对采煤机进行远程启动，既达到了采煤机远程启动的目的，又保证了安全系数，满足采煤机自动化发展的需要和无人化发展，实用性强。
2、所采用的采煤机远程控制装置包括机载控制装置与远程控制装置，使用效果好，第一，远程控制器通过第一继电器使得先导电路模块导通，开关信号采集模块采集到的导通开关信号发送至组合开关，组合开关闭合，采煤机供电模块为采煤机供电，采煤机启动自检，之后，远程控制器通过第一继电器失电，机载控制器通过第三继电器使得先导电路模块导通，使得采煤机保持得电启动，实现了采煤机远程启动，且能使就地操作人员在采煤机发生故障时及时进行就地停机，方便操作，提高了安全系数；第二，机载控制器通过通信链路给远程控制器发送远程停机命令，远程控制器通过第二继电器使得先导电路模块断开，开关信号采集模采集到的断开开关信号发送至组合开关，组合开关断开，采煤机供电模块停止为采煤机供电，从而使得采煤机停机，实现了在采煤机采煤完毕或者当采煤机出现故障时的远程停机；第三，远程控制器通过通信链路给机载控制器发送就地停机命令，机载控制器接收到就地停机命令，就地操作人员操作就地停止按钮，机载控制器通过第三继电器使得先导电路模块断开，从而使得得采煤机停机，实现了在采煤机采煤完毕或者当采煤机出现故障时的就地停机，方便远程和就地停机控制。
3、所采用的先导二极管，是为了对先导电路模块的导通或者断开状态进行指示，以确保先导电路模块能真实地导通或者断开，从而能保证开关采集模块能准确地采集到导通开关信号或者断开开关信号，进一步保证采煤机能准确的得电启动或者失电停机。
4、所采用的先导电路模块中设置远程急停按钮和就地急停按钮，是为了当远程控制装置发生故障时，通过远程急停按钮进行远程紧急停机，使得先导电路模块断开；或者当采煤机现场发生紧急情况时，通过就地急停按钮，使得先导电路模块断开，从而使得采煤机停机，提高采煤机的安全系数，减少故障伤害。
综上所述，本实用新型设计合理且成本低，使用操作简便，能够对采煤机进行远程启动，既达到了采煤机远程启动的目的，又保证了安全系数，满足采煤机自动化发展的需要和无人化发展，实用性强。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型采煤机远程启动装置的电路原理框图。
图2为本实用新型采煤机远程启动装置先导电路模块、第一继电器、第二继电器和第三继电器的电路连接示意图。
图3为利用本实用新型对采煤机远程控制的方法流程框图。
附图标记说明:
1—先导电路模块； 2—开关信号采集模块； 3—远程控制器；
4—远程急停按钮； 5—远程启动按钮； 6—第一继电器；
7—第二继电器； 8—就地启动按钮； 9—就地急停按钮；
10—拉线急停开关； 11—先导二极管； 12—就地停止按钮；
13—第三继电器； 14—机载控制器； 15—远程停止按钮；
16—CAN总线； 16-1—第一CAN接口模块；
16-2—第二CAN接口模块； 17—采煤机供电模块；
18—组合开关； 19—采煤机； 20—停机指示灯；
21—第四继电器。
具体实施方式
如图1和图2所示的一种采煤机远程启动装置，包括设置在采煤机上的机载控制装置、与所述机载控制装置通信的远程控制装置、先导电路模块1和串联在采煤机供电模块17为采煤机19供电回路中的组合开关18，所述远程控制装置包括远程控制器3，所述远程控制器3的输入端接有远程启动按钮5和远程停止按钮15，所述远程控制器3的输出端接有第一继电器6和第二继电器7，所述组合开关18的输入端接有用于采集先导电路模块1中开关信号的开关信号采集模块2，所述开关信号采集模块2的输入端与先导电路模块1的输出端相接，所述机载控制装置包括机载控制器14，所述机载控制器14的输入端接有就地停止按钮12，所述机载控制器14的输出端接有第三继电器13，所述远程控制器3通过通信链路与机载控制器14进行通信；
所述先导电路模块1包括电源BT1、远程急停按钮4、就地启动按钮8、就地急停按钮9、拉线急停开关10、第四继电器21和先导二极管11，所述第一继电器6为继电器K1，所述第二继电器7为继电器K2，所述第三继电器13为继电器K3，所述第四继电器21为继电器K4，所述电源BT1的正极输出端与远程急停按钮4常闭触点的一端相接，所述远程急停按钮4常闭触点的另一端分两路，一路与第二继电器7常闭触点的一端相接，另一路与第一继电器6常开触点的一端端相接；所述第二继电器7常闭触点的另一端分两路，一路与就地启动按钮8常开触点的一端相接，另一路与第三继电器13常开触点的一端相接；所述第一继电器6常开触点的另一端、第三继电器13常开触点的另一端和就地启动按钮8常开触点的另一端相接后与就地急停按钮9常闭触点的一端相接，所述就地急停按钮9常闭触点的另一端与拉线急停开关10常闭触点的一端相接，所述拉线急停开关10常闭触点的另一端与第四继电器21的线圈的一端相接，所述第四继电器21的线圈的另一端与先导二极管11的阳极相接，所述先导二极管11的阴极与电源BT1的负极相接，所述开关信号采集模块2与所述第四继电器21常开触点的两端相接。
本实施例中，所述通信链路包括第一CAN接口模块16-1和第二CAN接口模块16-2，所述第一CAN接口模块16-1与远程控制器3相接，所述第二CAN接口模块16-2与机载控制器14相接，所述第一CAN接口模块16-1通过CAN总线16与第二CAN接口模块16-2相接。
本实施例中，所述远程控制器3为单片机、FPGA微控制器、DSP微控制器或者ARM微控制器；所述机载控制器14为单片机、FPGA微控制器、DSP微控制器或者ARM微控制器。
本实施例中，所述远程急停按钮4为矿用常闭式急停按钮，所述就地急停按钮9为矿用常闭式急停按钮。
本实施例中，所述开关信号采集模块2为FKR-21开关信号采集模块。
本实施例中，所述组合开关18为矿用隔爆兼本质安全型真空组合开关。
需要说明的是，所述组合开关18内设置有PLC控制器，所述PLC控制器的输出端接有接触器，所述接触器串接在采煤机供电模块17为采煤机19供电回路中，所述开关信号采集模块2与所述PLC控制器相接。所述PLC控制器通过控制所述接触器的闭合和断开，从而使得采煤机供电模块17为采煤机19供电或者采煤机供电模块17停止为采煤机19供电。
本实施例中，设置先导二极管11，是为了对先导电路模块1的导通或者断开状态进行指示，以确保先导电路模块1能真实地导通或者断开，从而能保证开关采集模块2能准确地采集到导通开关信号或者断开开关信号，进一步保证采煤机19能准确的得电启动或者失电停机。
本实施例中，设置远程急停按钮4，是为了当远程控制装置发生故障时，通过远程急停按钮4进行远程紧急停机，使得先导电路模块1断开；设置就地急停按钮9，是为了当采煤机19现场发生紧急情况时，通过就地急停按钮9，使得先导电路模块1断开，从而使得采煤机19停机，提高采煤机的安全系数，减少故障伤害。
本实施例中，采煤机远程正常停机时，采用远程正常停机与就地正常停机相结合的控制方式，保证了停机的可靠性，提高了安全性。
本实施例中，远程控制器3使得第一继电器6持续得电大于设定的自检时间，在机载控制器14达到设定的自检时间时，第一继电器6断电，第三继电器13得电可以保证采煤机19保持得电顺利启动，是为了在采煤机19启动之后，能使就地操作人员在采煤机19发生故障时及时进行就地停机，方便操作，提高了安全系数。
本实施例中，设置拉线紧急开关10，是为了增大就地停机的操作范围，方便就地操作人员进行操作，以便能及时使采煤机19停机。
本实施例中，设置第四继电器21，是为了将先导电路模块1导通和断开的模拟信号转换为开光量信号，便于开关量采集模块2进行采集。
本实施例中，设置就地启动按钮8，是为了备用当远程启动出现故障时能进行就地启动。
如图3所示，利用本实用新型对采煤机远程控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、采煤机和机载控制装置的检查，具体过程如下：
步骤101、就地操作人员对采煤机进行检查，确认采煤机各部分正常；就地操作人员对采煤机的离合器进行检查，确认采煤机的离合器已闭合；就地操作人员对采煤机的隔离开关进行检查，确认采煤机的隔离开关已闭合；
步骤102、确认就地操作人员处于安全距离区域；其中，所述安全距离区域为距离采煤机滚筒大于5m的区域；
步骤103、就地操作人员操作机载控制器14判断与第三继电器13的控制信号是否正常，确认机载控制器14与第三继电器13的控制信号正常；就地操作人员操作就地停止按钮12，确认就地停止按钮12与机载控制器14连接正常；
步骤104、就地操作人员对就地急停按钮9和拉线急停开关10进行复位，使就地急停按钮9常闭触点和拉线急停开关10常闭触点串接在先导电路模块1中；
步骤二、远程控制装置的检查，具体过程如下：
步骤201、远程操作人员操作远程控制器3判断与第一继电器6和第二继电器7的控制信号是否正常，确认远程控制器3与第一继电器6和第二继电器7的控制信号均正常；远程操作人员操作远程启动按钮5和远程停止按钮15，确认远程启动按钮5和远程停止按钮15与远程控制器3连接正常；
步骤202、远程操作人员对远程急停按钮4进行复位，使远程急停按钮4常闭触点串接在先导电路模块1中；
步骤三、采煤机远程启动：远程操作人员操作远程启动按钮5给远程控制器3发送启动信号，远程控制器3控制第一继电器6得电，第一继电器6常开触点闭合，使得先导电路模块1导通，即远程急停按钮4、第一继电器6常开触点、就地急停按钮9、拉线急停开关10、第四继电器21线圈和先导二极管11组成的先导回路导通，开关信号采集模块2采集到的导通开关信号发送至组合开关18，组合开关18闭合，采煤机供电模块17为采煤机19供电，从而使得机载控制器14得电自检，直至机载控制器14自检时间达到设定的自检时间时，机载控制器14通过所述通信链路给远程控制器3发送自检完成命令，远程控制器3控制第一继电器6失电，第一继电器6常开触点断开，机载控制器14控制第三继电器13得电，第三继电器13常开触点闭合，使得先导电路模块1导通，即由远程急停按钮4、第二继电器7常闭触点、第三继电器13常开触点、就地急停按钮9、拉线急停开关10、第四继电器21线圈和先导二极管11组成的先导回路导通，使得采煤机13得电启动；
步骤四、采煤机停机：
当采煤机19采煤完毕或者当采煤机19出现故障时，机载控制器14通过所述通信链路给远程控制器3发送远程停机命令，远程控制器3控制第二继电器7得电，第二继电器7常闭触点断开，使得先导电路模块1断开，即远程急停按钮4、第二继电器7常闭触点、第三继电器13常开触点、就地急停按钮9、拉线急停开关10、第四继电器21线圈和先导二极管11组成的先导回路断开，开关信号采集模块2采集到的断开开关信号发送至组合开关18，组合开关18断开，采煤机供电模块17停止为采煤机19供电，从而使得采煤机19停机；
或者，当采煤机19采煤完毕或者当采煤机19出现故障时，远程控制器3通过所述通信链路给机载控制器14发送就地停机命令，机载控制器14接收到就地停机命令，则机载控制器14控制停机指示灯20亮，就地操作人员操作就地停止按钮12，机载控制器14控制第三继电器13断电，第三继电器13常开触点断开，使得先导电路模块1断开，即由远程急停按钮4、第二继电器7常闭触点、第三继电器13常开触点、就地急停按钮9、拉线急停开关10、第四继电器21线圈和先导二极管11组成的先导回路断开，从而使得采煤机19停机。
本实施例中，步骤四中当需要远程紧急停机时，远程操作人员通过操作远程急停按钮4，远程急停按钮4常闭触点断开，使得先导电路模块1断开，即由远程急停按钮4、第二继电器7常闭触点、第三继电器13常开触点、就地急停按钮9、拉线急停开关10、第四继电器21线圈和先导二极管11组成的先导回路断开，从而使得采煤机19停机；
当需要就地紧急停机时，就地操作人员通过操作就地急停按钮9，就地急停按钮9常闭触点断开，使得先导电路模块1断开，即由远程急停按钮4、第二继电器7常闭触点、第三继电器13常开触点、就地急停按钮9、拉线急停开关10、第四继电器21和先导二极管11组成的先导回路断开，从而使得采煤机19停机。
本实施例中，步骤三中所述设定的自检时间为5s～7s，是为了保证机载控制器14正常工作。
综上所述，本实用新型能够对采煤机进行远程启动，既达到了采煤机远程启动的目的，又保证了安全系数，满足采煤机自动化发展的需要和无人化发展，实用性强。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。