一种液压支架用新型智能控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及液压支架的智能控制技术领域，尤其涉及一种液压支架用新型智能控制装置。


背景技术：

2.在我国矿井地质条件日渐复杂、安全生产要求愈加严格、生产环境要求逐渐提高的形势下，我国煤炭开采产业对于智能技术和设备的需求更加迫切。液压支架作为确保煤矿安全顺利生产的重要技术核心装置，给予煤矿综采巷道顶面一定的支撑和安全保护，避免巷道内部受到开采落石的严重冲击，因此，研究液压支架智能控制技术有助于推动煤矿安全高效生产，为实现煤矿智能化提供技术保障。
3.现有的液压支架支撑高度与顶梁姿态角的解算大多采用帕斯卡测高传感器和顶梁、掩护梁上的倾角传感器，这种方法传感器布置多，精确但是成本高且不便于维护。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种液压支架用新型智能控制装置，以克服上述技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
6.一种液压支架用新型智能控制装置，包括：液压支架、无线摄像装置、无线基站、电液控装置；
7.所述液压支架设置于煤矿综采巷道内，以通过所述液压支架支撑煤矿综采巷道顶面；
8.所述无线摄像装置固定设置于所述液压支架顶部，以获取液压支架支撑煤矿综采巷道的图像信息与液压支架的支撑高度信息；
9.所述无线摄像装置与所述无线基站通信连接，以实现所述无线摄像装置与所述无线基站之间的数据交换；
10.所述无线基站与地面主机通信连接，以实现所述无线通信基站与所述地面主机之间的数据交换，以将所述液压支架支撑煤矿综采巷道的图像信息与液压支架的支撑高度信息传输至地面主机，并通过所述地面主机获取控制信号；
11.所述无线基站与电液控装置通信连接，以实现所述无线基站与所述电液控装置之间的数据交换；
12.所述电液控装置与所述液压支架通信连接，以实现所述电液控装置通过所述控制信号，对所述液压支架进行控制以支撑煤矿综采巷道。
13.进一步的，还包括显示屏；
14.所述显示屏与地面主机连接，以实现所述显示屏与所述地面主机之间的数据交换，将所述液压支架支撑煤矿综采巷道的图像信息与液压支架的支撑高度信息传输至显示屏进行展示。
15.进一步的，还包括操作台键盘；
16.所述操作台键盘分别与所述地面主机连接，以将由操作工人在操作台键盘输入的指令传输至地面主机；从而通过无线基站到电液控装置对液压支架进行控制；
17.所述操作台键盘还与所述显示屏连接，以将操作工人在操作台键盘输入的指令传输至显示屏进行显示。
18.进一步的，还包括压力报警器；
19.所述压力报警器设置于所述液压支架顶部，与所述地面主机通信连接，以实现当液压支架顶部压力大于等于压力报警器的启动压力时，将压力报警器的信号传输至地面主机。
20.进一步的，所述液压支架包括液压支架本体1、顶板2、护帮板3、延伸尾梁4、后部工作输送刮板5；
21.所述液压支架本体1设置于所述煤矿综采巷道内；
22.所述顶板2与所述煤矿综采巷道顶部抵接或者分离；
23.所述帮护板3与所述液压支架本体1顶部面向待开采煤矿方向的一侧转动连接；
24.所述延伸尾梁4包括延伸本体41和延伸尾部42；
25.所述延伸本体41的一侧与所述液压支架本体1顶面的远离待开采煤矿方向的一侧转动连接；所述延伸尾部42与所述延伸本体41的另一侧转动连接；
26.所述后部工作输送刮板5与所述液压支架本体1的底部远离待开采煤矿方向的一侧连接。
27.有益效果：本实用新型的一种液压支架用新型智能控制装置，通过无线摄像装置获取液压支架的图像信息和液压支架的支撑高度信息，减少了传感器的数量，减轻故障定位和设备维护的负担，降低了成本，提高了工作效率，同时获取的视频图像信息比传感器数据能够更直观的展示液压支架的工作状态，使得地面上的工人能够更准确的获取煤矿综采巷道内的状况，保障了工人的安全。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型智能控制装置工作原理图；
30.图2为本实用新型的实施例中的液压支架示意图。
31.其中，1、液压支架本体；2、顶板；3、护帮板；4、延伸尾梁；41、延伸本体；42、延伸尾部；5、后部工作输送刮板；6、摄像头。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于
本实用新型保护的范围。
33.本实施例提供了一种液压支架用新型智能控制装置，如图1-2所示，包括：液压支架、无线摄像装置(无线摄像仪)、无线基站、电液控装置；还包括显示屏、操作台键盘和压力报警器；
34.所述液压支架设置于煤矿综采巷道内，以通过所述液压支架支撑煤矿综采巷道顶面；
35.所述无线摄像装置固定设置于所述液压支架顶部(顶梁上)，以获取液压支架支撑煤矿综采巷道的图像信息与液压支架的支撑高度信息；由于液压支架可伸缩，因此本实施例通过无线摄像装置来检测液压支架的支撑高度；本实施例中的无线摄像装置为能够获取液压支架的图像信息和液压支架的支撑高度信息的摄像装置，为现有产品的应用。
36.所述无线摄像装置与所述无线基站通信连接，以实现所述无线摄像装置与所述无线基站之间的数据交换，实现所述液压支架支撑煤矿综采巷道的图像信息与液压支架的支撑高度信息的同步；
37.本实施例中的无线基站为kjj型隔爆型无线基站，由无线通讯、单片机处理和电源管理三部分组成，采用多通道无线输入输出技术，兼容lora与wifi协议，通过级联方式进行灵活组网，该基站设备自带电池，可用于井下巷道负载环境中的无线快速组网与信号覆盖。该设备适用于煤矿井下有甲烷和煤尘爆炸危险的环境中，工作电压为ac127v，无线发射功率0-30dbm，无线发射频率为300mhz-1050mhz和2300mhz-2700mhz。
38.所述无线基站与地面主机通信连接，以实现所述无线通信基站与所述地面主机之间的数据交换，以将所述液压支架支撑煤矿综采巷道的图像信息与液压支架的支撑高度信息传输至地面主机，实现通过所述地面主机对所述液压支架的姿态监测，并通过所述地面主机获取控制信号；本实施例中的地面主机为成熟的具有数据处理功能的处理器。
39.所述无线基站与电液控装置通信连接，以实现所述无线基站与所述电液控装置之间的数据交换，将所述控制信号通过所述无线基站传输至电液控装置；本实施例中的电液控装置为成熟的产品，这里不进行详细描述。
40.所述电液控装置与所述液压支架通信连接，以实现所述电液控装置通过所述控制信号，对所述液压支架进行控制以支撑煤矿综采巷道，确保煤矿综采巷道内的作业环境安全。
41.所述显示屏与地面主机连接，以实现所述显示屏与所述地面主机之间的数据交换，将所述液压支架支撑煤矿综采巷道的图像信息与液压支架的支撑高度信息传输至显示屏进行展示。具体的，地面主机将液压支架的图像信息与液压支架的支撑高度信息，以及通过地面主机自动向电液控装置发送的信号，和通过操作台键盘人工输入的控制信号，均发送至显示屏进行显示。
42.所述操作台键盘分别与所述地面主机连接，以将由操作工人在操作台键盘输入的指令传输至地面主机；从而通过无线基站到电液控装置对液压支架进行控制；实现人工远程对液压支架的操作。具体的，液压支架的图像信息与液压支架的支撑高度信息被操作工人读取后，操作工人通过操作台键盘发送控制信号到主机，通过无线基站传输至电液控装置，对液压支架进行控制。
43.所述操作台键盘还与所述显示屏连接，以将操作工人在操作台键盘输入的指令传
输至显示屏进行显示。
44.所述压力报警器设置于所述液压支架顶部，与所述地面主机通信连接，以实现当液压支架顶部压力大于等于压力报警器的启动压力时，将压力报警器的信号传输至地面主机。具体的，本实施例中的压力报警器中的数据传输至地面主机后，通过操作台键盘上的蜂鸣器进行报警。具体的，当顶板压力过大，或者液压支部顶部煤层发生塌方时，地面工作人员接收到报警后，结合无线摄像装置的信息，及时获取矿井下方状态，通过键盘向地面主机向电液控装置发送急停控制命令。
45.优选的，所述液压支架包括液压支架本体1、顶板2、护帮板3、延伸尾梁4、后部工作输送刮板5；
46.所述液压支架本体1设置于所述煤矿综采巷道内；
47.所述顶板2与所述煤矿综采巷道顶部抵接或者分离；
48.所述护帮板3与所述液压支架本体1顶部面向待开采煤矿方向的一侧转动连接；
49.所述延伸尾梁4包括延伸本体41和延伸尾部42；
50.所述延伸本体41的一侧与所述液压支架本体1顶面的远离待开采煤矿方向的一侧转动连接；所述延伸尾部42与所述延伸本体41的另一侧转动连接；
51.所述后部工作输送刮板5与所述液压支架本体1的底部远离待开采煤矿方向的一侧连接。
52.本实施例的工作原理为：
53.无线摄像装置设置于顶板上，能够获取液压支架整体的图像信息与液压支架的支撑高度信息进行监控。其中液压支架整体的图像信息包括护帮板的位置状态信息、延伸尾梁的位置状态信息、液压支架中液压杆的伸缩状态信息等。本实施例中的无线摄像装置包括3个摄像头6，其中一个设置在顶板中间，另外两个摄像头分别设置在顶板的左右两方，能够从多个角度获取液压支架的图像信息与液压支架的支撑高度信息。
54.当采煤机正常工作时，液压支架的顶梁抵在煤矿综采巷道顶面上。护帮板打开同样的抵在煤矿综采巷道顶面上，此时延伸尾梁处于打开状态，能够完全处于后部工作输送刮板上方；当采煤机工作完毕后，液压支架的顶梁向下移动，液压支架自动移架，整体向前移动，此时延伸尾梁顶部优质煤由于重力作用下沉，延伸尾梁通过电液控装置控制其收缩，于是顶部优质煤由于重力作用下沉至后部工作输送刮板进行运输，当液压支架后部均成为采空区时，后部工作输送刮板不再运输优质煤，延伸尾梁通过电液控装置伸展。在整个过程中，地面主机通过液压支架整体的图像信息与液压支架的支撑高度信息，利用成熟的视觉处理算法完成底座特征点的快速提取和匹配，即对液压支架与地面相接触的位置进行匹配，判断相邻时刻的液压支架图像的位姿变化，然后利用地面主机中的成熟的液压支架视觉测量模型完成对液压支架支撑高度和顶梁姿态角的监控，最终实现对液压支架的整体位姿监控。
55.由于煤矿工作时，通常地下设置有多个液压支架同时进行工作，因此本实施例还能通过无线摄像装置获取的液压支架图像信息，通过地面主机实现对多个液压支架进行对齐的操作。具体的，由地面主机发送控制信号到无线基站，无线基站将控制信号发送至电液控装置，控制电液支架实现所要完成的动作。
56.本实用新型的一种液压支架用新型智能控制装置，通过无线摄像装置获取液压支
架的图像信息和液压支架的支撑高度信息，减少了传感器的数量，减轻故障定位和设备维护的负担，降低了成本，提高了工作效率，同时获取的视频图像信息比传感器数据能够更直观的展示液压支架的工作状态，使得地面上的工人能够更准确的获取煤矿综采巷道内的状况，保障了工人的安全。
57.同时本实用新型的控制装置，能够远程实现的液压支架的控制以及一键急停的功能；能够实现对液压支架的支护状态的实时监测，还能够辅助多个液压支架进行对齐操作。同时本实施例的液压支架还具有压力预警的功能，由于液压支架上的护帮板不能在采煤机工作的时候动作，本实施例采用的无线摄像装置，能够更直观的获取到液压支架和采煤机的工作状态，从而防止其发生碰撞损坏的风险。本实用新型通过人工远程控制与自动控制相结合，降低了工人的工作量，保障工人的安全，提高工作效率。
58.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。