采煤机电控系统更换方法和基于互联网的采煤机电控系统与流程

1.本发明涉及一种采煤机的本地电控系统快速更换方法和基于互联网的采煤机电控系统。


背景技术：

2.由于采煤工作面的煤层煤质等条件不同，各个煤矿对产能、安全、生产等的要求不同，采煤相关配套设备不同，采煤机的型号多样以及相互间存在较大的功能差异，采煤机的电控系统一般会针对不同的机型提供不同的功能版本，采煤机出厂时会根据需求安装不同版本的电控系统，以方便不同型号的采煤机能够在不同工控条件下正常生产。
3.当采煤机的工控条件或者生产需求发生重大改变时，需要对采煤机更换适配的新版电控系统。电控系统的更换工作属于专业性比较强的工作，主要由采煤机厂家电气工程师进行，需要在现场将电控系统的相关功能配置进行更新，整个过程比较繁琐，人工操作还容易出错。另外，工程师要从原厂赶到煤矿现场，大大增加了时间成本和经济费用。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种采煤机电控系统更换方法和基于互联网的采煤机电控系统，可以安全高效地进行采煤机电控系统的快速更换。
5.本发明的主要技术方案有：
6.一种采煤机电控系统更换方法，包括如下步骤：
7.步骤1，通过远端更新装置生成新的电控系统配置文件；
8.步骤2，采煤机上电；
9.步骤3，远端更新装置与采煤机的本地原电控系统通过互联网建立连接；
10.步骤4，远端更新装置发送所述新的电控系统配置文件给采煤机的本地原电控系统；
11.步骤5，采煤机重新上电，进入更新电控系统工作模式，根据所述新的电控系统配置文件对本地原电控系统进行更新。
12.步骤1的具体过程是：通过远端更新装置为新的电控系统设定机型参数和进行功能模块的配置，并生成完整且加密的所述新的电控系统配置文件。
13.步骤3的具体过程是：通过远端更新装置选择相应采煤机的机器编号，根据该机器编号在所述远端更新装置与相应采煤机的本地原电控系统间建立连接。
14.采煤机的上电方法可以采用如下方法之一：按采煤机上的启动按钮，通过信号线发信号给采煤机上游的供电设备启动供电；直接开启采煤机上游的供电设备的对应供电回路；将采煤机上游的供电设备的控制回路通过通讯接口连接到网络中的控制设备，通过该控制设备远程控制所述控制回路启动供电；在采煤机上游的供电设备的控制端口与远端更新装置之间建立通讯连接，用远端更新装置远程启动供电。
15.步骤5中更新的过程为：采煤机的本地原电控系统读取所述新的电控系统配置文
件，根据所述新的电控系统配置文件中的机型参数选择对应的程序包，形成新的主控程序并执行所述新的主控程序，根据所述新的电控系统配置文件中的功能模块配置信息组合出用于新的电控系统的功能模块组合后完成电控系统的更新，新的电控系统进入正常运行状态。
16.一种基于互联网的采煤机电控系统，包括安装于采煤机的本地电控系统和用于对所述本地电控系统的机型参数和功能模块进行设定和配置的远端更新装置，本地电控系统设有用于同所述远端更新装置进行交互的互联网接口模块，所述本地电控系统通过所述互联网接口模块从所述远端更新装置获取新的机型参数设定和功能模块配置信息。
17.所述本地电控系统包括多个功能模块，所述功能模块除包括所述互联网接口模块外，还包括基础功能模块、多机型适配模块和其他可选功能模块，所述基础功能模块用于完成采煤机电机启停、牵引行走、滚筒转动、摇臂升降的采煤生产相关的基础功能控制，所述多机型适配模块内置有多个主控程序的程序包，不同程序包对应不同的机型参数组合。
18.所述机型参数可以包括单滚筒/双滚筒、单变频器/双变频器、每摇臂单截割电机/每摇臂双截割电机、单泵/双泵、截割电机额定电流、牵引电机额定电流、泵电机额定电流、采煤机型号、电压等级、最高割煤速度、最高调度速度、最低牵引启动速度、滚筒半径、摇臂最大采高、摇臂最小采高、机身长度、工作面长度和支架宽度。
19.所述其他可选功能模块包括顺槽远控模块、记忆截割模块、惯导定位模块、采高测控模块、摇臂监控模块和机身监控模块，所述顺槽远控模块用于完成在顺槽或地面上对采煤机实施远程控制的交互管理工作，所述记忆截割模块用于完成记忆截割功能的控制处理工作，所述惯导定位模块用于完成惯导定位功能的控制处理工作，所述采高测控模块用于完成采高测控功能的控制处理工作，所述摇臂监控模块用于完成摇臂监控功能的控制处理工作，所述机身监控模块用于完成机身监控功能的控制处理工作。
20.所述其他可选功能模块均为可开关控制其启用和禁用状态的功能模块。
21.本发明的有益效果是：
22.由于采煤机的本地电控系统预装了多种程序包、必要的和多种可选的功能模块，不同程序包对应不同的机型参数组合，不同的可选功能模块对应满足不同的功能需求，通过本发明的电控系统更换方法只需要通过互联网传输信息量很小的电控系统配置文件就可以在不同采煤机机型或不同的功能模块间进行自由切换，极大地缩短了电控系统的更换时间，从原来的小时级到现在的秒级，实现了采煤机电控系统的高效切换，且切换成功率也大大提高。
23.同样由于采煤机的本地电控系统预装了多种程序包、必要的和多种可选的模块，电控系统更换时网络上需要传输的信息量很少，且都不涉及核心控制程序，因此极大地提高了电控系统更换操作的安全性。
24.由于本地电控系统设有互联网接口模块，且互联网接口模块与远端更新装置通讯连接，采煤机原厂工程师通过在远端更新装置上进行相应的操作，即可实现对采煤机电控系统的远程更换，极大地减少了时间成本和经济费用。
附图说明
25.图1是本发明的采煤机本地电控系统更换方法的流程图；
26.图2是所述基于互联网的采煤机电控系统的组成原理框图；
27.图3是所述远端更新装置的组成原理框图。
具体实施方式
28.如图1所示，本发明公开了一种采煤机电控系统更换方法(可简称为电控系统更换方法)，包括如下步骤：
29.步骤1，通过远端更新装置生成新的电控系统配置文件；
30.步骤2，采煤机上电；
31.步骤3，远端更新装置与采煤机的本地原电控系统通过互联网建立连接；
32.步骤4，远端更新装置发送所述新的电控系统配置文件给采煤机的本地原电控系统；
33.步骤5，采煤机重新上电，进入更新电控系统工作模式，根据所述新的电控系统配置文件对本地原电控系统进行更新。
34.步骤1、2没有执行顺序先后的要求。
35.其中步骤1的具体过程是：远端更新装置提供人机界面，供采煤机原厂工程师在远端更新装置上为新的(即更换后的)本地电控系统进行配置，包括设定机型参数和进行各种功能模块的配置，所谓各种功能模块的配置是指确定启用哪些功能模块和禁用哪些功能模块，远端更新装置根据所设定的机型参数和所配置的功能模块生成完整且加密的所述新的电控系统配置文件。
36.步骤3的具体过程是：原厂工程师在远端更新装置上选择相应采煤机的机器编号，根据该机器编号在所述远端更新装置与相应采煤机的本地原电控系统间建立连接。
37.采煤机的上电(包括重新上电)方法可以采用如下方法之一：按采煤机上的启动按钮，通过信号线发信号给采煤机上游的供电设备(指组合开关或磁力启动器)启动供电；直接开启采煤机上游的供电设备的对应供电回路；将采煤机上游的供电设备的控制回路通过通讯接口连接到网络中的控制设备，通过该控制设备远程控制所述控制回路启动供电；在采煤机上游的供电设备的控制端口与远端更新装置之间建立通讯连接，用远端更新装置远程启动供电。
38.步骤5中更新的过程可以为：采煤机的本地原电控系统读取所述新的电控系统配置文件，根据所述新的电控系统配置文件中的机型参数选择对应的程序包，形成新的主控程序并执行所述新的主控程序，根据所述新的电控系统配置文件中的功能模块配置信息组合出用于新的电控系统的功能模块组合后完成电控系统的更新，新的电控系统进入正常运行状态。
39.采煤机的电控系统包括互联网接口模块、基础功能模块、多机型适配模块和其他所有可选功能模块。所述互联网接口模块用于与远端更新装置通信连接，是接收新的电控系统配置文件的接口模块。所述基础功能模块用于实现采煤机生产相关的基础功能控制。所述多机型适配模块内置多种主控程序(电控系统的主程序)对应的程序包和多种机型参数，不同的程序包对应不同的机型参数组合，通过执行与不同机型参数组合对应的程序包，多机型适配模块参与其他各功能模块的功能控制，实现电控系统对不同采煤机机型的适配。其他所有可选功能模块主要用于完成一些附加的测控功能的相关控制处理工作。
40.更新后的采煤机电控系统同样包括互联网接口模块、基础功能模块、多机型适配模块和其他所有可选功能模块。关于模块与更新前的电控系统不同的是其他所有可选功能模块中哪些为启用状态、哪些为禁用状态不同，具体根据新的电控系统配置文件中的功能模块的配置信息决定。
41.如图2所示，本发明还公开了一种基于互联网的采煤机电控系统(可简称为电控系统)，是基于上述采煤机电控系统更换方法的设计思想的电控系统，包括安装于采煤机的本地电控系统和用于对所述本地电控系统的机型参数和功能模块进行设定和配置的远端更新装置，本地电控系统设有用于同所述远端更新装置进行交互的互联网接口模块，所述本地电控系统通过所述互联网接口模块从所述远端更新装置获取新的机型参数设定信息和功能模块配置信息。
42.所述本地电控系统包括多个功能模块，所述功能模块除包括所述互联网接口模块外，还包括基础功能模块、多机型适配模块和其他可选功能模块，所述基础功能模块用于完成采煤机电机启停、牵引行走、滚筒转动、摇臂升降的等采煤生产相关的基础功能控制。所述多机型适配模块内置有多个主控程序(电控系统的主程序)对应的程序包和多种机型参数，不同的程序包对应不同的机型参数组合。所述多机型适配模块用于根据各种机型参数组合对不同采煤机机型适用的各功能模块进行功能控制。所启用和执行的程序包发生了变化，相应的电控系统即发生了变化。与其他可选功能模块相对的是，互联网接口模块、基础功能模块和多机型适配模块是必备功能模块。
43.所述机型参数可以包括单滚筒/双滚筒、单变频器/双变频器、每摇臂单截割电机/每摇臂双截割电机、单泵/双泵、截割电机额定电流、牵引电机额定电流、泵电机额定电流、采煤机型号、电压等级、最高割煤速度、最高调度速度、最低牵引启动速度、滚筒半径、摇臂最大采高、摇臂最小采高、机身长度、工作面长度和支架宽度。更换后的本地电控系统所要采用的机型参数是在远端更新装置上由采煤机原厂工程师选定的，相关的选定信息经由互联网接口模块送入采煤机更换前的本地电控系统，具体是传送给更换前的本地电控系统的所述多机型适配模块中，以便作为多机型适配模块对其中各个机型参数的选定的更新依据。
44.所述其他可选功能模块包括顺槽远控模块、记忆截割模块、惯导定位模块、采高测控模块、摇臂监控模块和机身监控模块，所述顺槽远控模块用于完成在顺槽或地面上对采煤机实施远程控制的交互管理工作，所述记忆截割模块用于完成记忆截割功能的控制处理工作，所述惯导定位模块用于完成惯导定位功能的控制处理工作，所述采高测控模块用于完成采高测控功能的控制处理工作，所述摇臂监控模块用于完成摇臂监控功能的控制处理工作，所述机身监控模块用于完成机身监控功能的控制处理工作。
45.所述顺槽远控模块、记忆截割模块、惯导定位模块、采高测控模块、摇臂监控模块和机身监控模块均为可开关控制其启用和禁用状态的功能模块。其他可选功能模块的启用和禁用组合发生了变化，相应的电控系统即发生了变化。
46.如图3所示，所述远端更新装置可以包括控制模块和与所述控制模块总线连接的存储模块、显示模块、输入模块和互联网通讯模块，远程更新程序存储于存储模块中。通过远端更新装置操作时，控制模块调用远程更新程序，并通过显示模块展示人机交互界面，采煤机原厂工程师通过输入模块设定机型参数和进行功能模块的配置，远程更新程序对接收
到的机型参数信息和功能模块配置信息进行加密处理，生成完整的新的电控系统配置文件，互联网通讯模块将新的电控系统配置文件发送给采煤机的本地原电控系统。
47.所述远程更新程序可以包括用户认证登录、机型参数设定、采煤机功能模块配置、电控系统配置文件生成、远程传输几个版块，操作时采煤机原厂工程师先经过身份认证登录进入远程更新程序，分别通过机型参数设定和采煤机功能模块配置版块进行机型参数设定和采煤机功能模块的配置，机型参数可以直接录入或在已有参数中选择，功能模块的配置可以通过对各个其他可选功能模块的开关设置实现，完成后进入电控系统配置文件生成版块执行电控系统配置文件生成操作，电控系统配置文件生成版块依据机型参数设定版块和采煤机功能模块配置版块中拾取到的用户输入信息，利用加密技术生成电控系统配置文件。然后进入远程传输版块，该版块依据用户输入或选择的目标采煤机的机器编号与目标采煤机的电控系统建立远程通讯连接，并向目标采煤机发送电控系统配置文件。
48.利用远程通讯技术，将原来在采煤机现场进行机型参数的设定和功能模块的配置的操作转移到远端，不仅电控系统更新的效率和准确率得到了极大的提高，而且技术安全性得到了很好的保证，还显著降低了时间成本和经济费用。