一種綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)，頂梁傾角傳感器，掩護(hù)梁傾角傳感器和連接線；頂梁傾角傳感器安裝于支架的頂梁上，用于測定其傾角；掩護(hù)梁傾角傳感器安裝于支架的掩護(hù)梁上，用于測定其傾角；連接線用于將頂梁傾角傳感器和掩護(hù)梁傾角傳感器與系統(tǒng)主機(jī)連接。本實(shí)用新型不僅能準(zhǔn)確獲得頂梁、掩護(hù)梁、四連桿等支架多位態(tài)信息，而且還能準(zhǔn)確獲得支架活柱下縮量值，有效消除了綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定中工人勞動強(qiáng)度大，監(jiān)測成本高，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性差，精度低的弊端。
【專利說明】一種綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國煤礦采掘深度和開采強(qiáng)度日益增大，在煤礦井下惡劣環(huán)境中，工作面液壓支架承受上覆數(shù)百噸巖層的載荷。一旦工作面頂板來壓或支架位態(tài)不好，液壓支架立柱會產(chǎn)生較大的下縮量，甚至引起頂板沿煤壁切落或端面冒頂?shù)膼盒允鹿剩焕诠ぷ髅姘踩Ｉa(chǎn)。
[0003]由于工作面支架由頂梁、掩護(hù)梁、四連桿、立柱、底座等組成，一旦支架受力狀況惡化，不但需要測試立柱的下縮量，而且需要同步監(jiān)測頂梁、掩護(hù)梁、四連桿的俯仰或歪斜角，將上述結(jié)果同步評價(jià)才能綜合評判支架工作狀態(tài)。因此，在礦山壓力顯現(xiàn)比較強(qiáng)烈的工作面，需要經(jīng)常進(jìn)行支架位態(tài)和活柱下縮量觀測。
[0004]目前，針對支架位態(tài)進(jìn)行測試的方法為:通過安裝在支架頂梁上的傾角記錄儀讀出頂梁的傾角。該方法只能測試頂梁的傾角等單一指標(biāo)，實(shí)際對判斷支架的位態(tài)和活柱下縮量毫無幫助。
[0005]針對支架活柱下縮量測試的方法有多種，應(yīng)用較多的有:人工活柱下縮量測試法。此種方法由工人采用卷尺每間隔一段時(shí)間對液壓支架的立柱高度進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測，通過換算得到立柱的下縮量。但此方法存在諸多不足，首先，測試過程需要工人在工作面上下攀爬，勞動強(qiáng)度高，井下低照度條件下卷尺讀數(shù)誤差大；其次，此方法全程由人工測試和計(jì)算，實(shí)時(shí)性和時(shí)效性差，不利于及時(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場安全生產(chǎn)。
[0006]綜上所述，目前實(shí)際還沒有一種可以明顯降低工人勞動強(qiáng)度，明顯提高監(jiān)測精度，明顯節(jié)約監(jiān)測成本，明顯提高監(jiān)測效率的綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型提供了一種綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)，頂梁傾角傳感器，掩護(hù)梁傾角傳感器和連接線；所述系統(tǒng)主機(jī)包括交互接口，存儲裝置和數(shù)據(jù)處理器，所述交互接口用于接收所述頂梁傾角傳感器和所述掩護(hù)梁傾角傳感器自動傳輸或人工輸入的數(shù)據(jù)，并將經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理器處理后的結(jié)果傳輸給用戶，所述存儲裝置用于存儲所述交互接口接收或輸出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理器用于對所述交互接口接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得所述支架各鉸接點(diǎn)相對距離，進(jìn)而獲得所述支架位態(tài)和活柱下縮量數(shù)據(jù)，并傳輸給所述交互接口 ；所述頂梁傾角傳感器安裝于所述支架的頂梁上，用于測定其傾角；所述掩護(hù)梁傾角傳感器安裝于所述支架的掩護(hù)梁上，用于測定其傾角；所述連接線用于將所述頂梁傾角傳感器和所述掩護(hù)梁傾角傳感器與所述系統(tǒng)主機(jī)連接。
[0010]在上述綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)中，所述頂梁傾角傳感器和所述掩護(hù)梁傾角傳感器為多向傾角傳感器。
[0011]在上述綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)中，所述頂梁傾角傳感器，所述掩護(hù)梁傾角傳感器和所述系統(tǒng)主機(jī)均安裝在本安外殼內(nèi)。
[0012]在上述綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)處理器包括一個(gè)單片機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型的系統(tǒng)和方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]①本實(shí)用新型提供的一種綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)，僅在支架頂梁和掩護(hù)梁上安裝兩個(gè)傾角傳感器，即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測支架頂梁俯仰角、掩護(hù)梁及四連桿機(jī)構(gòu)傾角等支架主要位態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)還可獲得精確的支架活柱伸縮量數(shù)據(jù)，因此，本實(shí)用新型監(jiān)測成本明顯降低，監(jiān)測效率明顯提高。
[0015]②本實(shí)用新型提供的一種綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)，由于采用系統(tǒng)主機(jī)實(shí)時(shí)處理監(jiān)測數(shù)據(jù)，因此，本實(shí)用新型測試精度明顯提高，工人勞動強(qiáng)度大幅降低，而且數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，監(jiān)測結(jié)果即可用于安全生產(chǎn)決策。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了使實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0017]圖1是本實(shí)用新型一種綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)布置示意圖。
[0018]圖中標(biāo)記為:1-系統(tǒng)主機(jī)，2-頂梁傾角傳感器，3-掩護(hù)梁傾角傳感器，4-連接線，5-頂梁，6-掩護(hù)梁，7-底座，8-活柱，9-前連桿，10-后連桿，501-頂梁與活柱鉸接點(diǎn)，502-頂梁與掩護(hù)梁鉸接點(diǎn)，601-掩護(hù)梁與前連桿鉸接點(diǎn)，602-掩護(hù)梁與后連桿鉸接點(diǎn)，701-底座與活柱鉸接點(diǎn)，702-底座與前連桿鉸接點(diǎn)，703-底座與后連桿鉸接點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0020]圖1是本實(shí)用新型一種綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例。
[0021]所述綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主機(jī)1，頂梁傾角傳感器2，掩護(hù)梁傾角傳感器3和連接線4 ;所述系統(tǒng)主機(jī)I包括交互接口，存儲裝置和數(shù)據(jù)處理器，所述交互接口用于接收所述頂梁傾角傳感器2和所述掩護(hù)梁傾角傳感器3自動傳輸或人工輸入的數(shù)據(jù)，并將經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理器處理后的結(jié)果傳輸給用戶，所述存儲裝置用于存儲所述交互接口接收或輸出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理器用于對所述交互接口接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得所述支架各鉸接點(diǎn)相對距離，進(jìn)而獲得所述支架位態(tài)和活柱下縮量數(shù)據(jù)，并傳輸給所述交互接口 ；所述頂梁傾角傳感器2安裝于所述支架的頂梁5上，用于測定其傾角；所述掩護(hù)梁傾角傳感器3安裝于所述支架的掩護(hù)梁6上，用于測定其傾角；所述連接線4用于將所述頂梁傾角傳感器2和所述掩護(hù)梁傾角傳感器3與所述系統(tǒng)主機(jī)I連接。
[0022]在本實(shí)施例中，所述頂梁傾角傳感器2和所述掩護(hù)梁傾角傳感器3為多向傾角傳感器。
[0023]在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理器包括一個(gè)單片機(jī)。
[0024]采用本實(shí)施例中的綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)進(jìn)行測定的綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定方法，包括如下步驟:
[0025](a)將所述工作面支架基本結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入所述系統(tǒng)主機(jī)(I)進(jìn)行初始參數(shù)設(shè)置，包括底座(7)上分別與活柱(8)、前連桿(9)和后連桿(10)的鉸接位置參數(shù)，掩護(hù)梁(6)上分別與頂梁(5)、前連桿(9)和后連桿(10)的鉸接位置參數(shù)，頂梁(5)上與活柱(8)的鉸接位置參數(shù)，前連桿(9)和后連桿(10)上分別與底座(7)和掩護(hù)梁￠)的鉸接位置參數(shù)；
[0026](b)在所述支架初始狀態(tài)下，啟動所述綜采工作面支架位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)；
[0027](c)根據(jù)所述頂梁傾角傳感器(2)和掩護(hù)梁傾角傳感器(3)測定結(jié)果，記錄所述支架初始狀態(tài)下，所述頂梁(5)和掩護(hù)梁￠)的初始傾角；
[0028](d)根據(jù)步驟(a)輸入的支架基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和所述頂梁(5)及掩護(hù)梁(6)的初始傾角測定結(jié)果，通過系統(tǒng)主機(jī)內(nèi)部對支架結(jié)構(gòu)的三角關(guān)系運(yùn)算即可獲得所述支架的活柱與頂梁交接點(diǎn)(501)，頂梁與掩護(hù)梁鉸接點(diǎn)(502)，掩護(hù)梁與前連桿鉸接點(diǎn)(601)，掩護(hù)梁與后連桿鉸接點(diǎn)￠02)，底座與前連桿鉸接點(diǎn)(702)和底座與后連桿鉸接點(diǎn)(703)相對于底座與活柱鉸接點(diǎn)(701)的距離值或坐標(biāo)值，其中，根據(jù)所述活柱與頂梁交接點(diǎn)(501)相對于所述底座與活柱鉸接點(diǎn)(701)的距離值或坐標(biāo)值即可得到所述活柱(8)的初始高度H。；
[0029](e)在所述支架工作狀態(tài)下，實(shí)時(shí)通過所述掩護(hù)梁傾角傳感器(3)測得所述掩護(hù)梁(6)的傾角，并根據(jù)步驟(d)確定的數(shù)據(jù)，經(jīng)所述系統(tǒng)主機(jī)⑴處理，獲得所述頂梁與掩護(hù)梁鉸接點(diǎn)(502)，所述掩護(hù)梁與前連桿鉸接點(diǎn)(601)，所述掩護(hù)梁與后連桿鉸接點(diǎn)(602)相對于所述底座與活柱鉸接點(diǎn)(701)的相對距離值或坐標(biāo)值，并獲得所述掩護(hù)梁(6)與所述前連桿(9)和所述后連桿(10)之間夾角，即所述支架位態(tài)；
[0030](f)在所述支架工作狀態(tài)下，實(shí)時(shí)通過所述頂梁傾角傳感器(2)測得所述頂梁(5)的傾角，并根據(jù)步驟(e)確定的數(shù)據(jù)，進(jìn)而經(jīng)所述系統(tǒng)主機(jī)(I)處理，獲得所述活柱與頂梁交接點(diǎn)(501)相對于所述底座與活柱鉸接點(diǎn)(701)的相對距離值或相對坐標(biāo)值，進(jìn)而獲得所述活柱(8)實(shí)時(shí)狀態(tài)高度Hm;
[0031](g)根據(jù)步驟(f)確定的數(shù)據(jù)，獲得所述活柱(8)的下縮量Λ Ho
[0032]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)，其特征在于:包括系統(tǒng)主機(jī)(I)，頂梁傾角傳感器(2)，掩護(hù)梁傾角傳感器(3)和連接線(4); 所述系統(tǒng)主機(jī)(I)包括交互接口，存儲裝置和數(shù)據(jù)處理器，所述交互接口用于接收所述頂梁傾角傳感器(2)和所述掩護(hù)梁傾角傳感器(3)自動傳輸或人工輸入的數(shù)據(jù)，并將經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理器處理后的結(jié)果傳輸給用戶，所述存儲裝置用于存儲所述交互接口接收或輸出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理器用于對所述交互接口接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得所述支架各鉸接點(diǎn)相對距離，進(jìn)而獲得所述支架多位態(tài)和活柱下縮量數(shù)據(jù)，并傳輸給所述交互接口 ；所述頂梁傾角傳感器(2)安裝于所述支架的頂梁(5)上，用于測定其傾角，數(shù)量為I個(gè)； 所述掩護(hù)梁傾角傳感器(3)安裝于所述支架的掩護(hù)梁(6)上，用于測定其傾角，數(shù)量為I個(gè)； 所述連接線(4)用于將所述頂梁傾角傳感器(2)和所述掩護(hù)梁傾角傳感器(3)與所述系統(tǒng)主機(jī)(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)，其特征在于:所述頂梁傾角傳感器(2)和所述掩護(hù)梁傾角傳感器(3)為多向傾角傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜采工作面支架多位態(tài)和活柱下縮量測定系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理器包括一個(gè)單片機(jī)。
【文檔編號】G01B21/02GK204228136SQ201420689403
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】范志忠, 毛德兵, 徐剛, 宋永斌, 孫學(xué)波, 秦海濤, 王東攀, 尹希文, 黃志增 申請人:天地科技股份有限公司