專利名稱：薄煤層工作面液壓支架電液控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及煤炭綜采設備領域，尤其是涉及薄煤層工作面液壓支架電液控制系統。
背景技術：
隨著煤炭資源的日益枯竭，人們對于薄煤層和極薄煤層的開采越來越重視。液壓支架傳統的控制方式是手動操作桿，由于支架空間狹小、安裝位置有限，給操作帶來不便， 而且存在勞動強度高、生產效率低、安全性差、回采率低等不足，因此，傳統的控制方式逐漸被電液自動控制、程序化操作所取代。目前應用于液壓支架電液控制系統，在控制上還處于單架和成組程控的初級階段。系統中主控制臺技術還不是很成熟，液壓支架與采煤機聯動的全工作面自動控制系統還在研制階段，許多綜采工作面所用液壓支架電液控制系統依然需要進口，但無論國內、外研發的液壓支架電液控制系統均為通用型，還沒有專門針對薄煤層工作面而開發的液壓支架電液控制系統。

發明內容
本發明目的在于提供一種解決薄煤層工作面支架工作空間狹小、操作不方便等問題的薄煤層工作面液壓支架電液控制系統。為實現上述目的，本發明采取下述技術方案
本發明所述的薄煤層工作面液壓支架電液控制系統，包括井上主控計算機和與其通信連接的井下主計算機，所述井下主控計算機通過適配器與總服務器通信連接；所述總服務器通過通信總線與多個液壓支架控制單元通信連接；所述液壓支架控制單元包括液壓支架、支架控制器，所述支架控制器的信號采集接口分別與用于采集所述液壓支架工作參數的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和用于采集采煤機位置信息的紅外接收器的信號輸出端連接，在支架控制器的控制信號接口連接有人機界面控制終端或開關盒控制終端， 支架控制器的輸出控制接口連接有用于控制液壓支架電液控制閥組的電磁閥驅動器，在支架控制器、人機界面控制終端或開關盒控制終端內均設置有用于接收紅外遙控器控制信息的紅外接收模塊，支架控制器內置或外置有紅外熱釋探測模塊用于檢測當前控制支架區域是否有人。每三至五個所述液壓支架控制單元為一個供電單元組；相鄰供電單元組之間通過隔離耦合器實現通信連接；在每個供電單元組內均設置有接地傳感器。本發明優點在于實現薄煤層綜采工作面的自動化。人機界面控制終端或開關盒控制終端、電磁閥驅動器分別與支架控制器分離開，用戶可以根據自己的使用情況隨意組合， 并且減小了該電液控制系統的體積，使得用戶可根據液壓支架有效空間選來擇安裝方式； 有線人機界面和紅外遙控器為超薄煤層支架提供了優選模式，分離式電磁閥驅動器解決了主閥與支架控制器之間位置制約，更容易找到合適的安裝位置。紅外熱釋檢測的應用能夠檢測工作面人體熱釋紅外信號，提高了系統的主動安全性能。本薄煤層電液控制系統操作方便、工作效率高、降低了工人的勞動強度，同時也最大限度地保證了工人的安全。


圖1是本發明的系統結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明所述的薄煤層工作面液壓支架電液控制系統，包括井上主控計算機和與其通信連接的井下主計算機，所述井下主控計算機通過適配器與總服務器通信連接；所述總服務器通過通信總線與多個液壓支架控制單元1通信連接；所述液壓支架控制單元1包括液壓支架、支架控制器，所述支架控制器的信號采集接口分別與用于采集所述液壓支架工作參數的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和用于采集采煤機位置信息的紅外接收器的信號輸出端連接，在支架控制器的控制信號接口連接有人機界面控制終端或開關盒控制終端，支架控制器的輸出控制接口連接有用于控制液壓支架電液控制閥組的電磁閥驅動器，在支架控制器、人機界面控制終端或開關盒控制終端內均設置有用于接收紅外遙控器控制信息的紅外接收模塊，支架控制器內置或外置有紅外熱釋探測模塊用于檢測當前控制支架區域是否有人。每五個液壓支架控制單元1為一個供電單元組；相鄰供電單元組之間通過隔離耦合器實現通信連接；在每個供電單元組內均設置有接地傳感器。本發明工作原理如下
井上主控計算機通過有線方式與井下主計算機實現通信連接，井上主控計算機布設于地面如布設于監控指揮中心，用于下達指令以及接收并保存井下主控計算機上傳的數據信息，并通過計算機網絡實現共享，實現生產管理的信息化。井下主控計算機通過適配器與總服務器通信連接，井下主控計算機布設于地下如巷道內的監控中心，用于轉發井上主控計算機下達的指令，以及接收總線服務器或支架控制器或工作面其他設備上傳的數據并保存，圖形化顯示工作面設備的狀態信息并將該數據上傳至井上主控計算機；井下主控計算機還可直接向總線服務器或支架控制器下達指令， 包括控制命令、傳輸新程序和修改支架控制器參數，具有故障診斷能力，能夠診斷液壓支架電液控制系統的網絡狀態、傳感器故障等。總線服務器布設在液壓支架上，經通信總線與每個支架控制器通信連接；支架控制器根據需要可選擇連接人機界面控制終端或者開關盒控制終端；支架控制器、人機界面控制終端和開關盒控制終端分別內置有紅外接收模塊(軟件中可以根據用戶實際配置選擇通信的通道)，用于通過無線通信方式與紅外遙控器進行通信，并發送控制指令提供給支架控制器。支架控制器內設置有紅外熱釋探測模塊，用于檢測當前控制支架區域是否有人，若當前支架區域內有人，則當前支架及其左、右若干架范圍內為安全區域，支架控制動作被禁止，提高遠程操作液壓支架時的安全性能；實際應用中也可將紅外熱釋探測模塊外置為傳感器，通過護套電纜與控制器電連接。每五個液壓支架控制單元1為一個供電單元組，通過隔爆兼本安電源供電；相鄰供電單元組通過隔離耦合器進行通信。每個供電單元組均設置有接地傳感器，用于監控同一供電單元組內的供電異常情況。適配器用于井下主控計算機與總線服務器或支架控制器之間進行指令和數據的轉發和網絡變換，以及所轉發的數據的必要的格式轉換。支架控制器用于通過與其連接的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、紅外接收器采集液壓支架的工作狀態信息和采煤機位置信息；并根據采集的信息控制電磁閥驅動器驅動電液控制閥組，電液控制閥組用于控制液壓支架管液通路的通斷，從而實現控制液壓支架動作的目的。本發明還具有跟機自動化功能，即將工作面支架控制器設置為跟機自動化模式， 支架控制器根據各傳感器信息和采煤機的位置及運動方向自動進行液
權利要求
1.一種薄煤層工作面液壓支架電液控制系統，包括井上主控計算機和與其通信連接的井下主計算機，所述井下主控計算機通過適配器與總服務器通信連接；其特征在于所述總服務器通過通信總線與多個液壓支架控制單元(1)通信連接；所述液壓支架控制單元 (1)包括液壓支架、支架控制器，所述支架控制器的信號采集接口分別與用于采集所述液壓支架工作參數的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和用于采集采煤機位置信息的紅外接收器的信號輸出端連接，在支架控制器的控制信號接口連接有人機界面控制終端或開關盒控制終端，支架控制器的輸出控制接口連接有用于控制液壓支架電液控制閥組的電磁閥驅動器，在支架控制器、人機界面控制終端或開關盒控制終端內均設置有用于接收紅外遙控器控制信息的紅外接收模塊，支架控制器內置或外置有用于檢測當前支架區域是否有人的紅外熱釋探測模塊。
2.根據權利要求1所述的薄煤層工作面液壓支架電液控制系統，其特征在于每三至五個所述液壓支架控制單元(1)為一個供電單元組；相鄰供電單元組之間通過隔離耦合器實現通信連接；在每個供電單元組內均設置有接地傳感器。
3.根據權利要求1或2所述的薄煤層工作面液壓支架電液控制系統，其特征在于所述傾角傳感器系統由三個傾角傳感器組成，它們之間通過串口通信連接，用于測量支架角度和高度及工作面傾角。
全文摘要
本發明公開了一種薄煤層工作面液壓支架電液控制系統，包括井上主控計算機和與其通信連接的井下主計算機，所述井下主控計算機通過適配器與總服務器通信連接；所述總服務器通過通信總線與多個液壓支架控制單元通信連接；所述液壓支架控制單元包括液壓支架、支架控制器，所述支架控制器的信號采集接口分別與用于采集所述液壓支架工作參數的傾角傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和用于采集采煤機位置信息的紅外接收器的信號輸出端連接，在支架控制器的控制信號接口連接有人機界面控制終端或開關盒控制終端，支架控制器的輸出控制接口連接有用于控制液壓支架電液控制閥組的電磁閥驅動器。本發明優點在于實現薄煤層綜采工作面的自動化。
文檔編號E21B23/12GK102373893SQ20111036727
公開日2012年3月14日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者呂西臣, 崔建民, 張長彬, 李鵬, 王永強, 趙廣會, 連東輝, 高衛勇 申請人:鄭州煤機液壓電控有限公司, 鄭州煤礦機械集團股份有限公司