本發(fā)明涉及煤礦采集，尤其涉及一種多通信式液壓支架控制器和液壓支架控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、液壓支架控制系統(tǒng)是煤礦企業(yè)開采智能化的重要技術(shù)，其中液壓支架控制器是煤礦綜采工作面的重要組成部分，是整個綜采工作面智能、安全、高效采掘作業(yè)的基礎(chǔ)。

2、而在傳統(tǒng)的液壓支架使用過程中，往往需要通信線纜用于保持液壓支架控制器和外部終端的實時通信，信號經(jīng)過長距離傳輸可靠性往往難以保證，而在外部終端進(jìn)行信號傳輸時，往往僅采用rs485或光纖網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式，傳輸方式單一，抗風(fēng)險能力弱。此外，通信線纜在井下使用過程中常常出現(xiàn)破損斷裂等情況，直接導(dǎo)致通信中斷，從而使采煤工作面液壓支架控制中斷，造成安全事故。而且，井下復(fù)雜的環(huán)境對于普通的低功率無線技術(shù)存在很大的干擾和影響。

3、因此，亟需一種多通信式液壓支架控制器，為確保井下液壓支架控制器與液壓支架以及外部設(shè)備的通信穩(wěn)定與安全。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問題

2、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)、不足，本發(fā)明提供一種多通信式液壓支架控制器和液壓支架控制系統(tǒng)，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中，單一通信方式易受井下復(fù)雜環(huán)境影響，導(dǎo)致通信中斷的技術(shù)問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

5、第一方面，本發(fā)明實施例提供一種多通信式液壓支架控制器，包括：殼體和位于殼體內(nèi)部的電路主板；

6、其中，所述電路主板包括：板體、主處理器、網(wǎng)口組件、接口組件和無線通信組件；

7、所述主處理器、網(wǎng)口組件、接口組件和無線通信組件均設(shè)置在所述板體的第一面，且所述網(wǎng)口組件、接口組件和無線通信組件均與所述主處理器電性連接；

8、所述網(wǎng)口組件用于，有線連接交換機(jī)后接入環(huán)網(wǎng)，以實現(xiàn)液壓支架控制器與調(diào)度中心的有線數(shù)據(jù)傳輸；

9、所述接口組件用于，連接液壓支架，實現(xiàn)液壓支架控制器與液壓支架的數(shù)據(jù)傳輸；

10、所述無線通信組件用于，無線連接無線基站后接入環(huán)網(wǎng)，以實現(xiàn)液壓支架控制器與調(diào)度中心的無線數(shù)據(jù)傳輸。

11、可選地，所述網(wǎng)口組件包括：用于通過光纖連接交換機(jī)以接入環(huán)網(wǎng)的光口和用于通過lan線纜連接交換機(jī)以接入環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)口；

12、所述接口組件包括：用于液壓支架控制器間連接的第一can總線接口和用于液壓支架控制器與液壓支架連接的第二can總線接口；

13、所述無線通信組件包括：5g通信器和板載雙頻wifi/藍(lán)牙；

14、其中，所述光口、網(wǎng)口、第一can總線接口、第二can總線接口和板載wifi/藍(lán)牙均設(shè)置在所述板體的第一面，5g通信器通過板體第一面上預(yù)先設(shè)置的mini-pcie接口插接在所述板體上；

15、且所述光口、網(wǎng)口、第一can總線接口、第二can總線接口、板載wifi/藍(lán)牙和5g通信器均與所述主處理器電性連接。

16、第二方面，本實施例提供一種基于多通信式液壓支架控制器的液壓支架控制系統(tǒng)包括：調(diào)度中心、環(huán)網(wǎng)、交換機(jī)、無線基站、至少一個液壓支架控制器，以及每一液壓支架控制器對應(yīng)控制的液壓支架；

17、調(diào)度中心、無線基站和交換機(jī)均通過線纜接入環(huán)網(wǎng)；所有液壓支架控制器均同時通過無線基站和交換機(jī)接入環(huán)網(wǎng)，其中，任一液壓支架控制器均分別通過無線通信組件無線連接無線基站，通過網(wǎng)口組件有線連接交換機(jī)；任一液壓支架控制器和其對應(yīng)控制的液壓支架之間均通過接口組件連接；

18、任一液壓支架控制器均用于，當(dāng)通過接口組件接收該液壓支架控制器對應(yīng)控制的液壓支架發(fā)送的相關(guān)數(shù)據(jù)時，將所述相關(guān)數(shù)據(jù)同時通過網(wǎng)口組件和無線通信組件上傳至調(diào)度中心，以及當(dāng)通過無線通信組件和/或網(wǎng)口組件接收到的第一控制指令時，通過接口組件控制該液壓支架控制器對應(yīng)控制的液壓支架進(jìn)行動作。

19、可選地，所述系統(tǒng)還包括：與液壓支架一一對應(yīng)的圖像采集裝置；

20、任一所述圖像采集裝置用于液壓支架進(jìn)行動作過程中實時測量目標(biāo)位置的深度圖像和彩色圖像，并發(fā)送至該圖像采集器對應(yīng)的液壓支架控制器；所述目標(biāo)位置包括該液壓支架對應(yīng)的液壓支架底座和液壓支架底座上預(yù)先設(shè)置的標(biāo)記點(diǎn)；

21、則任一所述液壓支架控制器還用于，將所述深度圖像和彩色圖像基于預(yù)先設(shè)置的公式一進(jìn)行坐標(biāo)對齊；所述公式一為：

22、

23、x＝a1x+a2y+a3-a7xx-a8yx

24、y＝a4x+a5y+a6-a7xy-a8yy；

25、其中，表示彩色圖像中將相機(jī)坐標(biāo)系下的深度值歸一化時的彩色圖像像素，x、y分別表示橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的深度值，表示深度圖像中將相機(jī)坐標(biāo)系下的深度值歸一化時的深度圖像像素，其中x、y表示深度圖像的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)，表示彩色圖像的像素到深度圖像像素值的變換矩陣，獲得第一過程圖像和第一過程圖像的深度值；所述第一過程圖像為經(jīng)坐標(biāo)對齊后的具有深度信息的彩色圖像；

26、采用預(yù)先設(shè)置的中值濾波對坐標(biāo)對齊后的第一過程圖像進(jìn)行降噪處理后，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的分割算法獲得液壓支架與其他物體分割后的第二過程圖像；

27、根據(jù)所述第二過程圖像中液壓支架底座上預(yù)先設(shè)置的標(biāo)記點(diǎn)的像素坐標(biāo)，結(jié)合第二過程圖像的深度值，以及液壓支架未進(jìn)行動作時標(biāo)記點(diǎn)的初始空間坐標(biāo)，獲得該液壓支架的支撐高度。

28、可選地，所述液壓支架控制器，根據(jù)所述第二過程圖像中液壓支架底座上預(yù)先設(shè)置的標(biāo)記點(diǎn)的像素坐標(biāo)，結(jié)合第二過程圖像的深度值，以及液壓支架未進(jìn)行動作時標(biāo)記點(diǎn)的初始空間坐標(biāo)，獲得該液壓支架的支撐高度，包括：

29、所述液壓支架控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)置的公式二，結(jié)合第二過程圖像中液壓支架底座上預(yù)先設(shè)置的標(biāo)記點(diǎn)的像素坐標(biāo)、第二過程圖像的深度值和液壓支架未進(jìn)行動作時標(biāo)記點(diǎn)的初始空間坐標(biāo)，獲得該液壓支架的支撐高度；所述公式二為：

30、

31、

32、其中，為第二過程圖像中標(biāo)記點(diǎn)的像素坐標(biāo)，k為深度值，c1、c2、f1、f2均為預(yù)先標(biāo)定的相機(jī)標(biāo)定參數(shù)，為液壓支架未進(jìn)行動作時標(biāo)記點(diǎn)的初始空間坐標(biāo)，α、β、γ分別為第二過程圖像中液壓支架底座繞空間坐標(biāo)系三條坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)時的歐拉夾角，δm、δk、δn分別為液壓支架底座繞空間坐標(biāo)系三條坐標(biāo)軸上的位移；

33、根據(jù)液壓支架未進(jìn)行動作時圖像采集裝置與支架底座的初始距離、液壓支架未進(jìn)行動作時圖像采集裝置與頂梁距離、第二過程圖像中液壓支架底座在空間坐標(biāo)系z軸上的位移δn，以及預(yù)先設(shè)置的公式三，獲得第二過程圖像中液壓支架的支撐高度；所述公式三為：

34、h＝h0+h1+δn；

35、其中h為第二過程圖像中液壓支架的支撐高度，h0為液壓支架未進(jìn)行動作時圖像采集裝置與支架底座的初始距離，h1為液壓支架未進(jìn)行動作時圖像采集裝置與頂梁距離。

36、可選地，所述液壓支架控制器還用于，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的液壓支架未進(jìn)行動作時液壓支架頂梁傾角，第二過程圖像中液壓支架底座在空間坐標(biāo)系中x周旋轉(zhuǎn)的歐拉夾角，以及預(yù)先設(shè)置的公式四，獲得第二過程圖像中的頂梁傾角；所述公式四為：

37、θ＝θ0+α；

38、其中，θ為第二過程圖像中的頂梁傾角，θ0為液壓支架未進(jìn)行動作時液壓支架頂梁傾角，α為第二過程圖像中液壓支架底座在空間坐標(biāo)系中x周旋轉(zhuǎn)的歐拉夾角。

39、可選地，任一所述液壓支架控制器還用于，實時同時通過無線通信組件和網(wǎng)口組件將第二過程圖像中的頂梁傾角和第二過程圖像中液壓支架的支撐高度發(fā)送至調(diào)度中心；

40、并實時根據(jù)第二過程圖像中的頂梁傾角和第二過程圖像中液壓支架的支撐高度判斷該液壓支架控制器對應(yīng)控制的液壓支架的動作是否正常；

41、若不正常，則控制液壓支架緊急急停，并發(fā)出報警，同時生成第一報警信息并同時通過無線通信組件和網(wǎng)口組件將所述報警信息發(fā)送至調(diào)度中心。

42、可選地，所述系統(tǒng)還包括：移動終端；

43、所述移動終端通過預(yù)先設(shè)置的藍(lán)牙協(xié)議連接任一液壓支架控制器后，用于實時接收該液壓發(fā)送的液壓支架數(shù)據(jù)，并發(fā)送第二控制指令至該液壓支架控制器；

44、所述液壓支架控制器還用于，基于預(yù)先設(shè)置的藍(lán)牙協(xié)議連接所述移動終端，并判斷所述移動終端身份認(rèn)證是否通過；

45、當(dāng)通過時，則作為接入點(diǎn)為所述移動終端提供無線信號，并基于接收到的移動終端發(fā)送的第二控制指令，控制該液壓支架控制器對應(yīng)控制的液壓支架進(jìn)行動作，以及將實時監(jiān)測到的該液壓支架控制器對應(yīng)控制的液壓支架數(shù)據(jù)發(fā)送至所述移動終端。

46、可選地，所述系統(tǒng)還包括：無線遙控器；

47、則任一液壓支架還包括紅外線發(fā)射器；

48、無線遙控器用于，與任一液壓支架的紅外線發(fā)射器進(jìn)行連接，控制該液壓支架進(jìn)行動作。

49、可選地，所述系統(tǒng)還包括：每一液壓支架上對應(yīng)設(shè)置的人體紅外熱釋傳感器，所述人體紅外熱釋傳感器用于監(jiān)測是否有人進(jìn)入危險區(qū)域；

50、當(dāng)有人進(jìn)入危險區(qū)域時，該液壓支架緊急急停，并發(fā)送第二報警信息至其對應(yīng)的液壓支架控制器；

51、任一所述液壓支架控制器還用于，當(dāng)接收到液壓支架發(fā)送的第二報警信息時，基于所述第二報警信息進(jìn)行報警，并將所述第二報警信息同時通過無線通信組件和網(wǎng)口組件發(fā)送至調(diào)度中心。

52、(三)有益效果

53、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種多通信式液壓支架控制器和液壓支架控制系統(tǒng)，由于同時采用無線通信組件和網(wǎng)口組件，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，其可以同時通過無線傳輸方式和有線傳輸方式與調(diào)度中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以確保井下液壓支架控制器與液壓支架以及外部設(shè)備的通信穩(wěn)定與安全。