本公開涉及液壓支架控制，尤其涉及一種基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置和控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著煤礦智能化建設(shè)的大力推進(jìn)，對于高效采煤的需求日益增加，綜采工作面對液壓支架實時精準(zhǔn)控制和通信鏈路可靠性的要求越來越高，但由于目前的控制裝置上傳數(shù)據(jù)相對分散，沒有嚴(yán)格的同步信息，無法利用上傳的數(shù)據(jù)估算出液壓支架以及控制裝置的狀態(tài)，從而無法實現(xiàn)基于液壓支架姿態(tài)的實時調(diào)整，而且，由于綜采工作面環(huán)境的復(fù)雜性，通信鏈路一旦發(fā)生擁堵，或者液壓支架動作不到位，其他控制裝置只能依靠人工干預(yù)中斷或者加大延時時間來保證系統(tǒng)同步運行的可靠性。

2、由此，各控制裝置間時鐘無法同步，且控制裝置的延時不可控，導(dǎo)致各控制裝置的控制動作不同步，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)效率，并且存在一定的安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、為此，本公開的目的在于提供一種基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置和控制系統(tǒng)。

3、為達(dá)到上述目的，本公開第一方面提供一種基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，包括：控制模塊、tsn交換機(jī)模塊和執(zhí)行模塊，所述控制模塊分別與所述tsn交換機(jī)模塊和所述執(zhí)行模塊相連；其中，所述控制模塊用于將所述液壓支架的傳感數(shù)據(jù)和所述控制模塊的運行數(shù)據(jù)發(fā)送至所述tsn交換機(jī)模塊，所述tsn交換機(jī)模塊用于將所述傳感數(shù)據(jù)和所述運行數(shù)據(jù)依照對應(yīng)的時隙帶寬上傳至主通信鏈路，以及從所述主通信鏈路獲取控制指令，并增加相應(yīng)的時間戳，以使所述控制模塊根據(jù)所述控制指令和同步信息控制所述執(zhí)行模塊驅(qū)動所述液壓支架動作。

4、可選的，所述控制模塊還用于在所述傳感數(shù)據(jù)和所述運行數(shù)據(jù)上增加采集時間戳和發(fā)送時間戳，以及在所述控制指令上增加接收時間戳；所述tsn交換機(jī)模塊還用于在所述傳感數(shù)據(jù)和所述運行數(shù)據(jù)上增加上傳時間戳，以及在所述控制指令上增加獲取時間戳。

5、可選的，所述控制裝置還包括：br接口，所述br接口和所述tsn交換機(jī)模塊相連，所述tsn交換機(jī)模塊通過所述br接口和所述主通信鏈路相連。

6、可選的，所述主通信鏈路為br二芯千兆鏈路。

7、可選的，所述控制裝置還包括：無線通信模塊，所述無線通信模塊和所述tsn交換機(jī)模塊相連，所述tsn交換機(jī)模塊通過所述無線通信模塊和所述主通信鏈路相連。

8、可選的，所述控制裝置還包括：電源模塊，所述電源模塊分別與所述控制模塊、所述tsn交換機(jī)模塊和所述執(zhí)行模塊相連，所述電源模塊用于為所述控制模塊、所述tsn交換機(jī)模塊和所述執(zhí)行模塊供電。

9、可選的，所述控制裝置還包括：存儲模塊，所述存儲模塊分別與所述控制模塊和所述tsn交換機(jī)模塊相連，所述存儲模塊用于儲存所述控制模塊的控制參數(shù)和運行程序，以及儲存所述tsn交換機(jī)模塊的配置參數(shù)；封裝體，所述控制模塊、所述tsn交換機(jī)模塊和所述存儲模塊設(shè)置在所述封裝體內(nèi)。

10、可選的，所述控制裝置還包括：采集模塊，所述采集模塊和所述控制模塊相連，所述采集模塊用于采集所述液壓支架的傳感數(shù)據(jù)和所述控制模塊的運行數(shù)據(jù)。

11、可選的，所述采集模塊包括：數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元和所述控制模塊相連，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集所述液壓支架的模擬量傳感數(shù)據(jù)；現(xiàn)場總線單元，所述現(xiàn)場總線單元和所述控制模塊相連，所述現(xiàn)場總線單元用于采集所述液壓支架的數(shù)字量傳感數(shù)據(jù)；故障診斷單元，所述故障診斷單元和所述控制模塊相連，所述故障診斷單元用于采集所述控制裝置的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。

12、可選的，所述控制裝置還包括：人機(jī)交互單元，所述人機(jī)交互單元和所述控制模塊相連，所述人機(jī)交互單元用于所述控制模塊的人機(jī)交互；和/或急停閉鎖單元，所述急停閉鎖單元和所述控制模塊相連，所述急停閉鎖單元用于向所述控制模塊發(fā)送急停閉鎖信號，以使所述控制模塊執(zhí)行急停閉鎖動作。

13、可選的，所述執(zhí)行模塊包括：驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元和所述控制模塊相連，所述驅(qū)動單元用于響應(yīng)所述控制模塊的控制指令，以驅(qū)動所述液壓支架動作；和/或聲光報警單元，所述聲光報警單元和所述控制模塊相連，所述聲光報警單元用于響應(yīng)所述控制模塊的報警指令，以執(zhí)行聲光報警動作。

14、本公開第二方面提供一種控制系統(tǒng)，包括：多個如本公開第一方面提供的基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置。

15、本公開提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

16、通過控制模塊和tsn交換機(jī)模塊的緊密配合，實現(xiàn)了控制裝置和其他控制裝置之間的時鐘同步，并使得控制裝置的延時可控，從而保證了控制裝置和其他控制裝置之間控制動作的高度同步，進(jìn)而有效提高了生產(chǎn)效率，減少了安全隱患。

17、本公開附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本公開的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，所述主通信鏈路為br二芯千兆鏈路。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，所述采集模塊包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置，其特征在于，所述執(zhí)行模塊包括：

12.一種控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：多個如權(quán)利要求1-11中任一項所述基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置。

技術(shù)總結(jié)
本公開提出一種基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置和控制系統(tǒng)，其中，控制裝置包括：控制模塊、TSN交換機(jī)模塊和執(zhí)行模塊，控制模塊用于將液壓支架的傳感數(shù)據(jù)和控制模塊的運行數(shù)據(jù)發(fā)送至TSN交換機(jī)模塊，TSN交換機(jī)模塊用于將傳感數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)依照對應(yīng)的時隙帶寬上傳至主通信鏈路，以及從主通信鏈路獲取控制指令，并增加相應(yīng)的時間戳，以使控制模塊根據(jù)控制指令和同步信息控制執(zhí)行模塊驅(qū)動液壓支架動作。在本公開的一種基于時間敏感網(wǎng)絡(luò)的液壓支架控制裝置和控制系統(tǒng)中，保證了控制裝置和其他控制裝置之間控制動作的高度同步，進(jìn)而有效提高了生產(chǎn)效率，減少了安全隱患。

技術(shù)研發(fā)人員：付振,林恩強(qiáng),高思偉,王朕,李再峰,趙校朋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京天瑪智控科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24