一种大采高液压支架预警系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大采高液压支架预警系统，属于报警装置，用于解决现有的矿井大采高液压支架超载报警系统存在液压支架载荷数据反馈与传输时间比较长，导致不能及时进行判断，从而不能满足安全生产的要求。该系统包括：定位系统，数据系统，控制系统，处理器和信号发送系统；数据采集单元用于获取所述定位系统的定位信息，液压支架工作数据和历史数据；数据分析单元与数据采集单元电连接，用于对液压支架工作数据进行数据处理；数据存储单元与数据分析单元电连接，用于存储液压支架工作数据以及历史数据；处理器与数据系统电连接，用于根据数据系统发送的第一电流信号，通过信号发送系统向控制系统发送预警信号。
【专利说明】
一种大采高液压支架预警系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种报警装置，特别涉及一种大采高液压支架预警系统。
【背景技术】
[0002]液压支架是矿井工作面支护的主要设备，其作用是在开采过程中有效支护顶板，维护作业空间，保障机械设备和人员安全。目前，现代化大型矿井的采高由2m增加到Sm，液压支架工作阻力随采高的增大而呈增长趋势。虽然国内外对确定合理的工作面支架支护阻力开展了大量研究，不断提高大采高支架的工作阻力，支架工作阻力由4000KN增加到18000KN，导致支护成本不断增加，但大采高工作面压架事故仍时有发生，严重影响安全生产和经济效益。
[0003]由于煤层为天然赋存状态，其围岩性质存在异同，遇到地质异常区会导致顶板压力异常在所难免。目前矿井采用的报警流程包括:井下液压支架数据采集，将采集到的数据通过网络传输至地面系统，地面系统进行数据处理，同时，将处理后的信息反馈到井下，井下的工作人员再根据地面反馈的信息，确定井下液压支架是否正常，工作面是否发生较大来压，是否会造成人员伤亡或压架。
[0004]综上所述，用于解决现有的矿井大采高液压支架超载报警系统存在液压支架载荷数据反馈与传输时间比较长，导致不能及时进行判断，从而不能满足安全生产的要求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种大采高液压支架预警系统，可以解决现有的矿井大采高液压支架超载报警系统存在液压支架载荷数据反馈与传输时间比较长，导致不能及时进行判断，从而不能满足安全生产的要求。
[0006]本实用新型提供了一种大采高液压支架预警系统，包括:
[0007]定位系统，数据系统，控制系统，处理器和信号发送系统；
[0008]所述数据系统包括数据采集单元，数据分析单元和数据存储单元；
[0009]所述数据采集单元用于获取所述定位系统的定位信息，液压支架的工作数据和历史数据，并将所述液压支架的工作数据和历史数据发送至所述数据分析单元；
[0010]所述数据分析单元与所述数据采集单元电连接，用于对所述液压支架的工作数据进行数据处理；
[0011 ]所述数据存储单元与所述数据分析单元电连接，用于存储所述液压支架工作数据以及历史数据；
[0012]所述处理器与所述数据系统电连接，用于根据所述数据系统发送的第一电流信号，通过所述信号发送系统向所述控制系统发送预警信号。
[0013]优选地，所述定位系统用于获取液压支架的位置信息和工作人员工作位置信息；
[0014]所述定位系统与所述处理器电联接。
[0015]优选地，还包括报警器；
[0016]所述信号发送系统与所述报警器电联接。
[0017]本实用新型实施例中，提供了一种大采高液压支架预警系统，包括:定位系统，数据系统，控制系统，处理器和信号发送系统;所述数据系统包括数据采集单元，数据分析单元和数据存储单元;所述控制系统包括地面控制单元和井下控制单元;所述数据采集单元用于获取所述定位系统的定位信息，液压支架的工作数据和历史数据，并将所述液压支架的工作数据和历史数据发送至所述数据分析单元;所述数据分析单元与所述数据采集单元电连接，用于对所述液压支架的工作数据进行数据处理;所述数据存储单元与所述数据分析单元电连接，用于存储所述液压支架工作数据以及历史数据;所述处理器与所述数据系统电连接，用于根据所述数据系统发送的第一电流信号，通过所述信号发送系统向所述控制系统发送预警信号。在本实用新型实施例中，数据分析单元根据数据采集单元获取的液压支架工作数据以及历史数据，可以判断液压支架是否工作正常，并且将判断结果发生至控制系统，控制系统根据判断结果，能够及时向地面控制单元或者井下控制单元发送预警信号，从而可以解决现有的矿井大采高液压支架超载报警系统存在液压支架载荷数据反馈与传输时间比较长，导致不能及时进行判断，从而不能满足安全生产的要求。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例提供的一种大采高液压支架预警系统结构示意图。
[0019]附图标记说明:
[0020]10-定位系统，20-数据系统，30-控制系统，40-处理器，50-信号发送系统，60-报警器，101-支架定位单元，102-工作人员定位单元，201-数据采集单元，202-数据分析单元，203-数据存储单元，301-地面控制单元，302-井下控制单元。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图，对本实用新型的一个【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0022]图1为本实用新型实施例提供的一种大采高液压支架预警系统结构示意图。如图1所示，该预警系统包括:定位系统10，数据系统20，控制系统30处理器40和信号发送系统50。
[0023]具体地，如图1所示，数据系统20包括数据采集单元201，数据分析单元202和数据存储单元203;其中，数据采集单元201与数据分析单元202连接，数据分析单元202与数据存储单元203连接，数据存储单元203和数据采集单元201连接。
[0024]在实际应用中，数据采集单元201用于通过设置在工作面液压支架上的传感器获取液压支架工作数据，同时，根据获取的液压支架工作数据从数据存储单元203内获取与液压支架工作数据相关的历史数据;进一步地，数据采集单元201还获取定位系统10的信息。
[0025]需要说明的是，数据采集单元201还会从数据存储单元203内获取与当前矿井工作面相类似的矿井资料，比如，事故处理报告、矿井操作规程等信息。
[0026]需要说明的是，在实际应用中，工作面的液压支架的数量比较多，为了能够全面了解液压支架的工作数据，需要在液压支架上设置多个传感器，在本实用新型实施例中，对设置在液压支架上的传感器的数量不做限定。
?0027] 进一步地，定位系统10包括支架定位单元101和工作人员定位单元102，其中，由于矿井工作面液压支架的数量比较多，为了能够准确的对液压支架进行定位，需要在液压支架上设置多个支架定位单元101，在本实用新型实施例中，对设置在液压支架上的支架定位单元101的数量不做限定。
[0028]在实际应用中，由于在矿井下工作的工作人员比较多，因此工作人员定位单元102的数量可以包括多个，而且，为了方便确认每个工作人员的具体工作位置，可以为每个工作人员配备一个定位器，进一步地，为了避免为工作人员配备的定位器发生故障，还可以为工作人员配备智能定位装置，为了避免配备的定位器和定位装置影响工作人员的正常工作，优选地，可以在工作人员的工作服臂上设置两个口袋，且每个口袋的尺寸均大于需要配置的定位器或者定位装置的外形尺寸。
[0029]需要说明的是，在本实用新型实施例中，定位装置是搭载高精度定位和数据传输、处理功能的智能手机。
[0030]具体地，矿井工作面上设置的液压支架都设置有编号，支架定位单元101能够对液压支架进行定位，同时，将液压支架的编号与定位信息匹配存储；由于每个工作人员至少配备一个定位器，则工作人员定位单元102可以根据工作人员配备的定位器获取每个工作人员的具体工作位置。
[0031]数据采集单元201会根据设定的时间获取液压支架位置信息和工作人员工作位置信息，在本实用新型实施例中，对数据采集单元201获取液压支架位置信息和和工作人员工作位置信息的时间间隔不做具体的限定。
[0032]数据采集单元201将获取到的液压支架工作数据和历史数据发送至数据分析单元202，数据分析单元202根据液压支架工作数据，先对液压支架工作数据进行初步处理，将获取到的液压支架工作数据形成需要的各种图表，并且可以参考历史数据处理方法，根据获取到的液压支架工作数据，直接生成各种对比图表;进一步地，数据分析单元202根据生成的各种图表与从数据存储单元230获取到的历史数据进行对比，确定当前获取的液压支架工作数据是否正常。进一步地，数据分析单元202会将各种图表，液压支架工作数据是否正常的结果和历史数据发送至数据存储单元203，数据存储单元203对接收到的数据进行分类存储，方便后期数据采集单元201调用存储数据。
[0033]在本实用新型实施例中，控制系统30包括地面控制单元301和井下控制单元302。当数据分析单元202确定当前获取的液压支架工作数据不正常时，数据分析单元202会向处理器40发送第一电流信号，第一电流信号与处理器40内存储的电流信号之间有对应关系，比如，当处理器40接收到的第一电流信号与处理器40内存储的A电流信号对应，则处理器40通过信号发送系统50向控制系统30内的地面控制单元301发生修正信息，地面控制单元301根据修正信息，改善工作面液压支架的数据系统。同时，数据采集单元201获取改善后的液压支架工作数据，通过支架定位单元101对液压支架进行新一轮的数据分析以及数据存储，并对已定位的异常液压工作阻力进行调整，直到数据分析单元202确定当前的液压支架工作数据正常为止；当处理器40接收到的第一电流信号与处理器40内存储的B电流信号对应，则处理器40通过信号发送系统50向井下控制单元302发送预警信号。
[0034]需要说明的是，若处理器40接收到的第一电流信号与处理器40内存储的电流信号不对应，则处理器40对该电流信号不做任何处理。
[0035]需要说明的是，在本实用新型实施例中，井下控制单元302主要用于调配矿井内的工作人员的工作位置，当井下控制单元302接收到预警信号之后，井下控制单元302向矿井内所有的工作人员发送预警信号或者向矿井出口撤离信号，每个工作人员配备的智能手机能够接收信号发送系统50发送的预警信号或者向矿井出口撤离信号，每个工作人员确认收到井下控制单元302发送的预警信号或者向矿井出口撤离信号之后，通过智能手机搭载的定位装置和工作人员配备的定位器可以将每个工作人员当前的位置信息发送至数据获取单元201和处理器40;并且智能手机接收到信号发送系统50发送的预警信号或者向矿井出口撤离信号后，能及时的推送预设的多种可供参考方案。
[0036]需要说明的是，当信号发送系统50向矿井内工作人员发送预警信号的同时，信号发送系统50会向报警器60发送开启信号，报警器60接收到开启信号之后开始报警。
[0037]在本实用新型实施例中，当危险发生时，为了能够快速提醒在矿井下工作的工作人员，报警器60可以为声光报警器，从而可以使在噪声比较大的环境中工作的工作人员，能够根据光信号确定矿井底部发生危险；同时，通过声音信号，可以提醒处于黑暗环境中工作的工作人员。
[0038]综上所述，本实用新型实施例提供的一种大采高液压支架预警系统，数据分析单元根据数据采集单元获取的液压支架工作数据以及历史数据，可以确定液压压支架是否工作正常，并且将结果发送至控制系统，控制系统根据结果，能够及时向地面控制单元或者井下控制单元发送预警信号，从而可以解决现有的矿井大采高液压支架超载报警系统存在液压支架载荷数据反馈与传输时间比较长，导致不能及时进行判断，从而不能满足安全生产的要求。
[0039]以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种大采高液压支架预警系统，其特征在于，包括: 定位系统(10)，数据系统(20)，控制系统(30)，处理器(40)和信号发送系统(50); 所述数据系统(20)包括数据采集单元(201)，数据分析单元(202)和数据存储单元(203); 所述数据采集单元(201)用于获取所述定位系统(10)的定位信息，液压支架的工作数据和历史数据，并将所述液压支架的工作数据和历史数据发送至所述数据分析单元(202); 所述数据分析单元(202)与所述数据采集单元(201)电连接，用于对所述液压支架的工作数据进行数据处理； 所述数据存储单元(203)与所述数据分析单元电连接，用于存储所述液压支架工作数据以及历史数据； 所述处理器(40)与所述数据系统(20)电连接，用于根据所述数据系统(20)发送的第一电流信号，通过所述信号发送系统(50)向所述控制系统(30)发送预警信号。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位系统(10)用于获取液压支架的位置信息和工作人员工作位置信息； 所述定位系统(10)与所述处理器(40)电联接。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括报警器(60); 所述信号发送系统(50)与所述报警器(60)电联接。
【文档编号】E21D15/46GK205591944SQ201620427660
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】黄庆享, 贺雁鹏
【申请人】西安科技大学