一種煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，包括掘進機、破碎機、錨桿鉆車、邁步式自移機尾、自移動力站、膠帶轉(zhuǎn)載機；其結(jié)構(gòu)特點是：還包括9個節(jié)點定位器、4個無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)、無線基站、定位顯示器和定位控制器；9個節(jié)點定位器分設(shè)在掘進機、破碎機、錨桿鉆車、邁步式自移機尾、自移動力站和膠帶轉(zhuǎn)載機上；4個無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)分設(shè)在破碎機、錨桿鉆車、邁步式自移機尾和自移動力站上；無線基站、定位顯示器和定位控制器設(shè)置在錨桿鉆車上；相鄰的兩臺設(shè)備上的節(jié)點定位器之間相互發(fā)射電磁波進行間距的監(jiān)測。本實用新型可有效防止相鄰設(shè)備間因過近而造成的碰撞或脫落事故，定位精度可達到0.4米，定位范圍不小于200米。
【專利說明】一種煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工程機械定位裝置，具體涉及一種煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]煤礦采煤巷道內(nèi)的快速掘進設(shè)備通常包括掘進機、破碎機、錨桿鉆車、膠帶轉(zhuǎn)載機、邁步式自移機尾和自移動力站等移動設(shè)備，在巷道內(nèi)的采煤掘進過程中，掘進機、破碎機、錨桿鉆車、膠帶轉(zhuǎn)載機、邁步式自移機尾和自移動力站設(shè)備之間存在著前后向的移動關(guān)系，各相關(guān)設(shè)備在移動過程中，如果相鄰設(shè)備間的距離過近，則會造成相鄰設(shè)備之間發(fā)生碰撞事故；膠帶轉(zhuǎn)載機和邁步式自移機尾之間存在著上下向的移動關(guān)系，如果二者距離過遠，則會發(fā)生膠帶轉(zhuǎn)載機從邁步式自移機尾上方脫落等事故。傳統(tǒng)的監(jiān)視煤礦采煤巷道內(nèi)的快速掘進設(shè)備之間的間距由操作人員人工肉眼觀察，但由于采煤巷道內(nèi)掘進時粉塵大，可視距離短，操作人員很難通過肉眼準(zhǔn)確觀察設(shè)備之間的距離，即使操作人員發(fā)出問題時，其發(fā)出及時的報警亦十分困難，因而容易導(dǎo)致采煤巷道內(nèi)的快速掘進設(shè)備發(fā)生碰撞和脫落事故，影響煤礦生產(chǎn)效率和安全生產(chǎn)。因而，研制能夠?qū)焖倬蜻M設(shè)備間的距離進行精確定位的裝置，顯得十分必要。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是:針對煤礦采煤巷道內(nèi)的快速掘進設(shè)備間距離監(jiān)控的實際需要，提供一種使用時能夠?qū)焖倬蜻M設(shè)備間的距離進行精確定位，從而可有效防止設(shè)備間相互發(fā)生碰撞或脫落事故的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:本實用新型的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，包括掘進機、破碎機、錨桿鉆車、邁步式自移機尾、自移動力站和膠帶轉(zhuǎn)載機；其結(jié)構(gòu)特點是:還包括節(jié)點定位器、無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)、無線基站、定位顯示器和定位控制器；
[0005]上述的節(jié)點定位器共設(shè)有9個；該9個節(jié)點定位器分別在掘進機上設(shè)置I個，破碎機上設(shè)置2個，錨桿鉆車上設(shè)置2個，邁步式自移機尾上設(shè)置2個、自移動力站上設(shè)置I個以及膠帶轉(zhuǎn)載機上設(shè)置I個；
[0006]無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)共設(shè)有4個，該4個無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)在破碎機、錨桿鉆車、邁步式自移機尾和自移動力站上分別各設(shè)置I個；
[0007]無線基站、定位顯示器和定位控制器設(shè)置在錨桿鉆車上；
[0008]安裝在破碎機上的I個節(jié)點定位器與安裝在破碎機上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器與安裝在掘進機上的節(jié)點定位器無線通信；安裝在錨桿鉆車上的I個節(jié)點定位器與安裝在錨桿鉆車上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器與破碎機上的另I個節(jié)點定位器無線通信；無線基站與定位控制器雙向信號電連接；定位顯示器與定位控制器信號電連接；安裝在邁步式自移機尾上的I個節(jié)點定位器與安裝在邁步式自移機尾上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器分別與錨桿鉆車上的另I個節(jié)點定位器以及膠帶轉(zhuǎn)載機上的節(jié)點定位器無線通信；安裝在自移動力站上的節(jié)點定位器與安裝在自移動力站上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器與邁步式自移機尾上的另I個節(jié)點定位器無線通信；安裝在破碎機上、錨桿鉆車上、邁步式自移機尾上以及自移動力站上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)均與安裝在錨桿鉆車上的無線基站無線通信。
[0009]進一步的方案是:上述的節(jié)點定位器包括射頻收發(fā)模塊、第一信息處理模塊、第一通信模塊和第一電源模塊；
[0010]射頻收發(fā)模塊設(shè)有無線通信端和對內(nèi)通信端；第一信息處理模塊設(shè)有第一通信端和第二通信端；第一通信模塊設(shè)有對內(nèi)通信端和對外通信端；射頻收發(fā)模塊的對內(nèi)通信端與第一信息處理模塊的第一通信端雙向信號電連接；第一通信模塊的對內(nèi)通信端與第一信息處理模塊的第二通信端雙向信號電連接；射頻收發(fā)模塊的無線通信端用于射頻通信；第一通信模塊的對外通信端用于和無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)通信連接；第一電源模塊為節(jié)點定位器提供工作電源。
[0011]進一步的方案還有:上述的定位控制器包括第二通信模塊、第二信息處理模塊、控制模塊和第二電源模塊；
[0012]第二通信模塊設(shè)有對內(nèi)通信端和對外通信端；第二信息處理模塊設(shè)有通信端、控制信號輸出端和顯示信號輸出端；控制模塊設(shè)有信號輸入端和信號輸出端；第二通信模塊的對內(nèi)通信端與第二信息處理模塊的通信端雙向信號電連接；控制模塊的信號輸入端與第二信息處理模塊的控制信號輸出端信號電連接；第二通信模塊的對外通信端用于與無線基站通信；第二信息處理模塊的顯示信號輸出端用于與定位顯示器信號電連接；第二電源模塊為定位控制器提供工作電源；控制模塊的信號輸出端用于和配套的停機執(zhí)行設(shè)備信號電連接。
[0013]本實用新型具有的積極效果:(I)本實用新型的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，使用時能夠?qū)蜻M機與破碎機之間、破碎機與錨桿鉆車之間、錨桿鉆車與邁步式自移機尾之間以及邁步式自移機尾與自移動力站之間的距離進行精確定位，從而可有效防止相鄰設(shè)備間因過近而造成的碰撞事故。(2)本實用新型的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，使用時能夠?qū)δz帶轉(zhuǎn)載機和邁步式自移機尾上方的距離進行精確定位，從而可有效防止膠帶轉(zhuǎn)載機從邁步式自移機尾上方脫落事故。(3)本實用新型的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，其使用時，礦井內(nèi)的操控人員可通過定位顯示器實時、方便地掌握采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備的各相鄰設(shè)備間的位置信息，當(dāng)相鄰設(shè)備間的距離不在預(yù)設(shè)的安全范圍內(nèi)時，可通過定位控制器直接控制相應(yīng)的設(shè)備停機，從而可有效防止碰撞和脫落事故的發(fā)生。(4)本實用新型的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，成本不高，易于推廣。(5)本實用新型的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，其定位精度可達到0.4米，定位范圍不小于200米。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1中的節(jié)點定位器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為圖1中的定位控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]上述附圖中的附圖標(biāo)記如下:
[0018]掘進機I，破碎機2，錨桿鉆車3，邁步式自移機尾4，自移動力站5，膠帶轉(zhuǎn)載機6，節(jié)點定位器7，無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8，無線基站9，定位顯示器10，定位控制器11。

【具體實施方式】
[0019]見圖1，本實施例的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，主要由掘進機
1、破碎機2、錨桿鉆車3、邁步式自移機尾4、自移動力站5、膠帶轉(zhuǎn)載機6、節(jié)點定位器7、無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8、無線基站9、定位顯示器10和定位控制器11組成。
[0020]節(jié)點定位器7共設(shè)有9個，該9個節(jié)點定位器7的結(jié)構(gòu)相同。該9個節(jié)點定位器7分別在掘進機I上設(shè)置I個，破碎機2上設(shè)置2個，錨桿鉆車3上設(shè)置2個，邁步式自移機尾4上設(shè)置2個、自移動力站5上設(shè)置I個以及膠帶轉(zhuǎn)載機6上設(shè)置I個。
[0021]無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8共設(shè)有4個，該4個無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8在破碎機2、錨桿鉆車3、邁步式自移機尾4和自移動力站5上分別各設(shè)置I個。
[0022]無線基站9、定位顯示器10和定位控制器11設(shè)置在錨桿鉆車3上。
[0023]安裝在破碎機2上的I個節(jié)點定位器7與安裝在破碎機2上的I個無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器7與安裝在掘進機I上的節(jié)點定位器7無線通信；安裝在錨桿鉆車3上的I個節(jié)點定位器7與安裝在錨桿鉆車3上的I個無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器7與破碎機2上的另I個節(jié)點定位器7無線通信；無線基站9與定位控制器11雙向信號電連接；定位顯示器10與定位控制器11信號電連接；安裝在邁步式自移機尾4上的I個節(jié)點定位器7與安裝在邁步式自移機尾4上的I個無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器7分別與錨桿鉆車3上的另I個節(jié)點定位器7以及安裝在膠帶轉(zhuǎn)載機6上的節(jié)點定位器7無線通信；安裝在自移動力站5上的節(jié)點定位器7與安裝在自移動力站5上的I個無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器7與邁步式自移機尾4上的另I個節(jié)點定位器7無線通信；安裝在破碎機2上、錨桿鉆車3上、邁步式自移機尾4上以及自移動力站5上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8均與安裝在錨桿鉆車3上的無線基站9無線通信。
[0024]見圖2，節(jié)點定位器7主要由射頻收發(fā)模塊71、第一信息處理模塊72、第一通信模塊73和第一電源模塊74組成。
[0025]射頻收發(fā)模塊71設(shè)有無線通信端和對內(nèi)通信端；第一信息處理模塊72設(shè)有第一通信端和第二通信端；第一通信模塊73設(shè)有對內(nèi)通信端和對外通信端；射頻收發(fā)模塊71的對內(nèi)通信端與第一信息處理模塊72的第一通信端雙向信號電連接；第一通信模塊73的對內(nèi)通信端與第一信息處理模塊72的第二通信端雙向信號電連接；射頻收發(fā)模塊71的無線通信端用于射頻通信；第一通信模塊73的對外通信端用于和無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8通信連接；第一電源模塊74為節(jié)點定位器7提供工作電源。
[0026]見圖3，定位控制器11主要由第二通信模塊11-1、第二信息處理模塊11-2、控制模塊11-3和第二電源模塊11-4組成。
[0027]第二通信模塊11-1設(shè)有對內(nèi)通信端和對外通信端；第二信息處理模塊11-2設(shè)有通信端、控制信號輸出端和顯示信號輸出端；控制模塊11-3設(shè)有信號輸入端和信號輸出端；第二通信模塊11-1的對內(nèi)通信端與第二信息處理模塊11-2的通信端雙向信號電連接；控制模塊11-3的信號輸入端與第二信息處理模塊11-2的控制信號輸出端信號電連接；第二通信模塊11-1的對外通信端用于與無線基站9通信；第二信息處理模塊11-2的顯示信號輸出端用于與定位顯示器10信號電連接；第二電源模塊11-4為定位控制器11提供工作電源。
[0028]控制模塊11-3的信號輸出端用于和配套的停機執(zhí)行設(shè)備信號電連接。
[0029]本實施例的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，其使用時，前后相鄰的兩臺設(shè)備上的節(jié)點定位器7之間相互發(fā)射電磁波，通過電磁波在空中飛行時間和光速的乘積計算出相鄰設(shè)備之間的精確位置距離。節(jié)點定位器7將該信息通過相應(yīng)的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)8經(jīng)無線基站9發(fā)送給定位控制器11處理，定位控制器11將處理后的信息發(fā)送給定位顯示器10實時顯示，當(dāng)前后相鄰設(shè)備之間位置不在設(shè)定的安全位置范圍內(nèi)時，定位控制器11輸出報警信號和停機控制信號控制相應(yīng)的設(shè)備停止動作，從而防止前后相鄰設(shè)備間發(fā)生碰撞事故。上下向相對位置的膠帶轉(zhuǎn)載機6上安裝的節(jié)點定位器7和邁步式自移機尾4上安裝的節(jié)點定位器7相互發(fā)射電磁波，根據(jù)電磁波在空氣中的飛行時間和光速的乘積可以計算出膠帶轉(zhuǎn)載機6和邁步式自移機尾4上下向之間的距離，當(dāng)膠帶轉(zhuǎn)載機6和邁步式自移機尾4之間距離超出系統(tǒng)設(shè)定的安全距離后，定位控制器11輸出報警信號，并輸出停機控制信號控制膠帶轉(zhuǎn)載機6停止移動，從而防止膠帶轉(zhuǎn)載機6從邁步式自移機尾4上方脫落事故。本實施例的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，其定位精度可達到0.4米，定位范圍不小于200米。
[0030]以上實施例是對本實用新型的【具體實施方式】的說明，而非對本實用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得到相對應(yīng)的等同的技術(shù)方案，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入本實用新型的專利保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，包括掘進機(I)、破碎機(2)、錨桿鉆車(3)、邁步式自移機尾(4)、自移動力站(5)和膠帶轉(zhuǎn)載機(6);其特征在于:還包括節(jié)點定位器(7)、無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(8)、無線基站(9)、定位顯示器(10)和定位控制器(11)； 所述的節(jié)點定位器(7)共設(shè)有9個；該9個節(jié)點定位器(7)分別在掘進機(I)上設(shè)置I個，破碎機(2)上設(shè)置2個，錨桿鉆車(3)上設(shè)置2個，邁步式自移機尾(4)上設(shè)置2個、自移動力站(5)上設(shè)置I個以及膠帶轉(zhuǎn)載機(6)上設(shè)置I個； 無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(8)共設(shè)有4個，該4個無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(8)在破碎機(2)、錨桿鉆車(3)、邁步式自移機尾(4)和自移動力站(5)上分別各設(shè)置I個； 無線基站(9 )、定位顯示器(10 )和定位控制器(11)設(shè)置在錨桿鉆車(3 )上； 安裝在破碎機(2)上的I個節(jié)點定位器(7)與安裝在破碎機(2)上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(8)通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器(7)與安裝在掘進機(I)上的節(jié)點定位器(7)無線通信；安裝在錨桿鉆車(3)上的I個節(jié)點定位器(7)與安裝在錨桿鉆車(3)上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(8 )通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器(7 )與破碎機(2 )上的另I個節(jié)點定位器(7)無線通信；無線基站(9)與定位控制器(11)雙向信號電連接；定位顯示器(10)與定位控制器(11)信號電連接；安裝在邁步式自移機尾(4)上的I個節(jié)點定位器(7)與安裝在邁步式自移機尾(4)上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(8)通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器(7)分別與錨桿鉆車(3)上的另I個節(jié)點定位器(7)以及膠帶轉(zhuǎn)載機(6 )上的節(jié)點定位器(7 )無線通信；安裝在自移動力站(5 )上的節(jié)點定位器(7 )與安裝在自移動力站(5)上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(8)通過RS485總線雙向信號電連接，且該節(jié)點定位器(7)與邁步式自移機尾(4 )上的另I個節(jié)點定位器(7 )無線通信；安裝在破碎機(2 )上、錨桿鉆車(3)上、邁步式自移機尾(4)上以及自移動力站(5)上的無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(8)均與安裝在錨桿鉆車(3)上的無線基站(9)無線通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，其特征在于:所述的節(jié)點定位器(7)包括射頻收發(fā)模塊(71)、第一信息處理模塊(72)、第一通信模塊(73)和第一電源模塊(74)； 射頻收發(fā)模塊(71)設(shè)有無線通信端和對內(nèi)通信端；第一信息處理模塊(72)設(shè)有第一通信端和第二通信端；第一通信模塊(73)設(shè)有對內(nèi)通信端和對外通信端；射頻收發(fā)模塊(71)的對內(nèi)通信端與第一信息處理模塊(72)的第一通信端雙向信號電連接；第一通信模塊(73)的對內(nèi)通信端與第一信息處理模塊(72)的第二通信端雙向信號電連接；射頻收發(fā)模塊(71)的無線通信端用于射頻通信；第一通信模塊(73)的對外通信端用于和無線轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(8)通信連接；第一電源模塊(74)為節(jié)點定位器(7)提供工作電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦采煤巷道內(nèi)快速掘進設(shè)備精確定位裝置，其特征在于:所述的定位控制器(11)包括第二通信模塊(11-1)、第二信息處理模塊(11-2)、控制模塊(11-3)和第二電源模塊(11-4)； 第二通信模塊(11-1)設(shè)有對內(nèi)通信端和對外通信端；第二信息處理模塊(11-2)設(shè)有通信端、控制信號輸出端和顯示信號輸出端；控制模塊(11-3)設(shè)有信號輸入端和信號輸出端；第二通信模塊(11-1)的對內(nèi)通信端與第二信息處理模塊(11-2)的通信端雙向信號電連接；控制模塊(11-3)的信號輸入端與第二信息處理模塊(11-2)的控制信號輸出端信號電連接；第二通信模塊(11-1)的對外通信端用于與無線基站(9)通信；第二信息處理模塊(11-2)的顯示信號輸出端用于與定位顯示器(10)信號電連接；第二電源模塊(11-4)為定位控制器(11)提供工作電源；控制模塊(11-3)的信號輸出端用于和配套的停機執(zhí)行設(shè)備信號電連接。
【文檔編號】E21F17/18GK203948130SQ201420400868
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】包建軍, 王樹強, 霍振龍, 張科帆, 羅克, 徐寶平, 李正東, 張健強, 李亞彬 申請人:天地（常州）自動化股份有限公司, 中煤科工集團常州研究院有限公司