基于物联网的煤矿生产设备协同控制方法和系统与流程

本发明涉及物联网的领域，尤其涉及基于物联网的煤矿生产设备协同控制方法和系统。

背景技术：

1、为了提高煤矿作业效率，会借助煤矿挖掘机等煤矿生产设备进行机械作业，通过人工控制或者自动控制等方式指示煤矿生产设备在不同位置区域进行煤矿挖掘工作。现有的煤矿生产设备都是以独立方式来工作，即煤矿生产设备在某一时段只负责一个特定区域的煤矿挖掘，并不能对煤矿生产设备的工作进行有效的监测和调整，降低煤矿生产设备的工作协同性。同时，当煤矿生产设备发生故障时，无法对设备及时进行全面可靠的检测，降低煤矿生产设备的工作稳定性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于物联网的煤矿生产设备协同控制方法和系统，其基于煤矿生产设备的定位信息，选择一部分传感设备在物联网中与煤矿生产设备进行通信连接，以此对煤矿生产设备的运行进行协同辅助检测，便于对生产设备进行全面有效的工作监测，并且根据运行辅助设备生成的传感检测数据，判断生产设备的工作状态正常与否，从而在生产设备于煤矿区域行驶和挖矿作业过程中进行全面的监测控制；当生产设备工作正常时，根据更新后的定位信息，调整生产设备与运行辅助设备的连接状态；当生产设备工作不正常时，调整生产设备的运行状态，有效对煤矿生产设备的工作进行协同控制，保证设备工作的稳定性和可靠性。

2、本发明是通过以下技术方案实现：

3、基于物联网的煤矿生产设备协同控制方法，包括：

4、基于煤矿生产设备的定位信息，在物联网当前接入的所有传感设备选择一部分传感设备作为所述煤矿生产设备的运行辅助设备；构建每个运行辅助设备与所述煤矿生产设备在所述物联网的通信通道，基于所有运行辅助设备各自的工作状态，调整所述通信通道的工作状态；

5、基于所述煤矿生产设备的实时工作状态信息，从相应运行辅助设备中获取相应的传感检测数据；对所述传感检测数据进行分析，判断所述煤矿生产设备是否处于正常工作状态；

6、当所述煤矿生产设备处于正常工作状态，则更新所述煤矿生产设备的定位信息，并基于更新后的定位信息，调整所述煤矿生产设备与运行辅助设备的连接状态；当所述煤矿生产设备不处于正常工作状态，则调整所述煤矿生产设备的运行状态。

7、可选地，基于煤矿生产设备的定位信息，在物联网当前接入的所有传感设备选择一部分传感设备作为所述煤矿生产设备的运行辅助设备；构建每个运行辅助设备与所述煤矿生产设备在所述物联网的通信通道，基于所有运行辅助设备各自的工作状态，调整所述通信通道的工作状态，包括：

8、对煤矿生产设备分别进行卫星定位检测和无线信号定位检测，得到所述煤矿生产设备的第一定位信息和第二定位信息；将所述第一定位信息和所述第二定位信息分别与所述煤矿生产设备的历史定位信息进行对比，得到第一定位差异信息和第二定位差异信息；

9、基于所述第一定位差异信息和所述第二定位差异信息以及所述煤矿生产设备的历史运动记录，确定所述第一定位信息或第二定位信息作为所述煤矿生产设备的最终定位信息；

10、基于所述最终定位信息以及物联网当前接入的所有传感设备各自的位置信息，在物联网当前接入的所有传感设备选择一部分传感设备作为所述煤矿生产设备的运行辅助设备；其中，所述运行辅助设备的位置信息与所述最终定位信息之间的位置差异满足预设距离条件；

11、获取所有运行辅助设备各自的传感检测数据生成状态信息，基于每个运行辅助设备和所述煤矿生产设备各自在所述物联网的接入网关地址，构建每个运行辅助设备与所述煤矿生产的通信通道；再基于所述传感检测数据生成状态信息，调整所有通信通道的允许通信工作持续时间。

12、可选地，基于所述煤矿生产设备的实时工作状态信息，从相应运行辅助设备中获取相应的传感检测数据；对所述传感检测数据进行分析，判断所述煤矿生产设备是否处于正常工作状态，包括：

13、获取所述煤矿生产设备的实时动作状态信息，以此判断所述煤矿生产设备当前处于行驶工作状态还是挖掘工作状态；

14、当所述煤矿生产设备当前处于行驶工作状态，从相应运行辅助设备获取所述煤矿生产设备的行驶动作影像，对所述行驶动作影像进行分析，得到所述煤矿生产设备的行驶线路偏离值，再基于所述行驶线路偏离值，判断所述煤矿生产设备是否处于正常工作状态；

15、当所述煤矿生产设备当前处于挖掘工作状态，从相应运行辅助设备获取所述煤矿生产设备的挖掘动作影像，对所述挖掘动作影像进行分析，得到所述煤矿生产设备在挖掘过程中的设备位姿信息，再基于所述设备位姿信息，判断所述煤矿生产设备是否发生位姿异常事件；若是，则判断所述煤矿生产设备不处于正常工作状态，若否，则判断所述煤矿生产设备处于正常工作状态。

16、可选地，当所述煤矿生产设备处于正常工作状态，则更新所述煤矿生产设备的定位信息，并基于更新后的定位信息，调整所述煤矿生产设备与运行辅助设备的连接状态；当所述煤矿生产设备不处于正常工作状态，则调整所述煤矿生产设备的运行状态，包括：

17、当所述煤矿生产设备处于正常工作状态，则重新检测所述煤矿生产设备的定位信息，并将重新检测的定位信息与最近上一次检测的定位信息进行对比，判断所述煤矿生产设备是否发生位置变化；若发生位置变化，则基于重新检测的定位信息，重新选择另一部分传感设备作为所述煤矿生产设备的运行辅助设备与所述煤矿生产设备通信连接；

18、当所述煤矿生产设备不处于正常工作状态，则停止所述煤矿生产设备进行工作和挖掘工作，并指示所述煤矿生产设备内部的传感设备接入到所述物联网，以此向服务平台传输对所述煤矿生产设备的传感检测数据。

19、基于物联网的煤矿生产设备协同控制系统，包括：

20、设备定位模块，用于基于煤矿生产设备的定位信息，在物联网当前接入的所有传感设备选择一部分传感设备作为所述煤矿生产设备的运行辅助设备；

21、通信通道构建与调整模块，用于构建每个运行辅助设备与所述煤矿生产设备在所述物联网的通信通道，基于所有运行辅助设备各自的工作状态，调整所述通信通道的工作状态；

22、传感检测数据获取与分析模块，用于基于所述煤矿生产设备的实时工作状态信息，从相应运行辅助设备中获取相应的传感检测数据；对所述传感检测数据进行分析，判断所述煤矿生产设备是否处于正常工作状态；

23、设备连接调整模块，用于当所述煤矿生产设备处于正常工作状态，则更新所述煤矿生产设备的定位信息，并基于更新后的定位信息，调整所述煤矿生产设备与运行辅助设备的连接状态；

24、设备运行状态调整模块，用于当所述煤矿生产设备不处于正常工作状态，则调整所述煤矿生产设备的运行状态。

25、可选地，所述设备定位模块用于基于煤矿生产设备的定位信息，在物联网当前接入的所有传感设备选择一部分传感设备作为所述煤矿生产设备的运行辅助设备，包括：

26、对煤矿生产设备分别进行卫星定位检测和无线信号定位检测，得到所述煤矿生产设备的第一定位信息和第二定位信息；将所述第一定位信息和所述第二定位信息分别与所述煤矿生产设备的历史定位信息进行对比，得到第一定位差异信息和第二定位差异信息；

27、基于所述第一定位差异信息和所述第二定位差异信息以及所述煤矿生产设备的历史运动记录，确定所述第一定位信息或第二定位信息作为所述煤矿生产设备的最终定位信息；

28、基于所述最终定位信息以及物联网当前接入的所有传感设备各自的位置信息，在物联网当前接入的所有传感设备选择一部分传感设备作为所述煤矿生产设备的运行辅助设备；其中，所述运行辅助设备的位置信息与所述最终定位信息之间的位置差异满足预设距离条件；

29、所述通信通道构建与调整模块用于构建每个运行辅助设备与所述煤矿生产设备在所述物联网的通信通道，基于所有运行辅助设备各自的工作状态，调整所述通信通道的工作状态，包括：

30、获取所有运行辅助设备各自的传感检测数据生成状态信息，基于每个运行辅助设备和所述煤矿生产设备各自在所述物联网的接入网关地址，构建每个运行辅助设备与所述煤矿生产的通信通道；再基于所述传感检测数据生成状态信息，调整所有通信通道的允许通信工作持续时间。

31、可选地，所述传感检测数据获取与分析模块用于基于所述煤矿生产设备的实时工作状态信息，从相应运行辅助设备中获取相应的传感检测数据；对所述传感检测数据进行分析，判断所述煤矿生产设备是否处于正常工作状态，包括：

32、获取所述煤矿生产设备的实时动作状态信息，以此判断所述煤矿生产设备当前处于行驶工作状态还是挖掘工作状态；

33、当所述煤矿生产设备当前处于行驶工作状态，从相应运行辅助设备获取所述煤矿生产设备的行驶动作影像，对所述行驶动作影像进行分析，得到所述煤矿生产设备的行驶线路偏离值，再基于所述行驶线路偏离值，判断所述煤矿生产设备是否处于正常工作状态；

34、当所述煤矿生产设备当前处于挖掘工作状态，从相应运行辅助设备获取所述煤矿生产设备的挖掘动作影像，对所述挖掘动作影像进行分析，得到所述煤矿生产设备在挖掘过程中的设备位姿信息，再基于所述设备位姿信息，判断所述煤矿生产设备是否发生位姿异常事件；若是，则判断所述煤矿生产设备不处于正常工作状态，若否，则判断所述煤矿生产设备处于正常工作状态。

35、可选地，所述设备连接调整模块用于当所述煤矿生产设备处于正常工作状态，则更新所述煤矿生产设备的定位信息，并基于更新后的定位信息，调整所述煤矿生产设备与运行辅助设备的连接状态，包括：

36、当所述煤矿生产设备处于正常工作状态，则重新检测所述煤矿生产设备的定位信息，并将重新检测的定位信息与最近上一次检测的定位信息进行对比，判断所述煤矿生产设备是否发生位置变化；若发生位置变化，则基于重新检测的定位信息，重新选择另一部分传感设备作为所述煤矿生产设备的运行辅助设备与所述煤矿生产设备通信连接；

37、所述设备运行状态调整模块用于当所述煤矿生产设备不处于正常工作状态，则调整所述煤矿生产设备的运行状态，包括：

38、当所述煤矿生产设备不处于正常工作状态，则停止所述煤矿生产设备进行工作和挖掘工作，并指示所述煤矿生产设备内部的传感设备接入到所述物联网，以此向服务平台传输对所述煤矿生产设备的传感检测数据。

39、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

40、本技术提供的基于物联网的煤矿生产设备协同控制方法和系统基于煤矿生产设备的定位信息，选择一部分传感设备在物联网中与煤矿生产设备进行通信连接，以此对煤矿生产设备的运行进行协同辅助检测，便于对生产设备进行全面有效的工作监测，并且根据运行辅助设备生成的传感检测数据，判断生产设备的工作状态正常与否，从而在生产设备于煤矿区域行驶和挖矿作业过程中进行全面的监测控制；当生产设备工作正常时，根据更新后的定位信息，调整生产设备与运行辅助设备的连接状态；当生产设备工作不正常时，调整生产设备的运行状态，有效对煤矿生产设备的工作进行协同控制，保证设备工作的稳定性和可靠性。