一種無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)及方法，適用于煤礦井下設(shè)備自動(dòng)化控制領(lǐng)域使用。包括相互連接的液壓支架電液控制系統(tǒng)、變頻調(diào)壓裝置和液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)。通過液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)收集各個(gè)液壓支架的姿態(tài)信息，結(jié)合各個(gè)液壓支架的支架操作器發(fā)送的工作信息，從而判斷出液壓支架的液壓缸是否需要補(bǔ)壓，并利用變頻液壓泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，省去液壓缸液壓傳感器，由于本系統(tǒng)采用獨(dú)立的液壓支架姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將液壓支架電液控制系統(tǒng)的控制與監(jiān)測(cè)進(jìn)行獨(dú)立處理，使無傳感控制可以不受其他系統(tǒng)的干擾，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性。
【專利說明】-種無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液壓支架電液控制系統(tǒng)及控制方法，尤其是一種煤礦井下設(shè)備自 動(dòng)化控制領(lǐng)域使用的無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)及控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 液壓支架作為綜采工作面極為重要的智能裝備，對(duì)其控制的要求也越來越智能 化，對(duì)其硬件的成本也越來越高。在液壓支架出廠時(shí)，帶電磁閥組的液壓支架并不具備任何 傳感器，在進(jìn)行液壓支架電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研發(fā)時(shí)，必須對(duì)液壓支架進(jìn)行相關(guān)的改造，延 長(zhǎng)了液壓支架電液控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)周期。
[0003] 傳統(tǒng)的液壓支架電液控制系統(tǒng)在對(duì)液壓支架進(jìn)行改造的過程中，例如，為推移液 壓缸增加位移傳感器的之后，如果位移傳感器損壞，由于位移傳感器安裝在推移液壓缸內(nèi) 部，在整個(gè)工作開采完成之后，將無法對(duì)位移傳感器進(jìn)行更換，系統(tǒng)將喪失此液壓支架的位 移傳感信息，使系統(tǒng)在相關(guān)控制失效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不使用傳感器即可用變 頻液壓粟進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，通過液壓粟流量監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓支架液壓缸位移監(jiān)控的無傳感 液壓支架電液控制系統(tǒng)及方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)，包括相互連接的 液壓支架電液控制系統(tǒng)、變頻調(diào)壓裝置和液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)； 所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)包括通訊總線、設(shè)置在綜采工作面中每個(gè)液壓支架上的 支架操作器和姿態(tài)監(jiān)測(cè)器，所述的支架操作器為采集用戶本地輸入控制命令的裝置，支架 操作器和姿態(tài)監(jiān)測(cè)器通過通訊總線互相連接并分別與變頻調(diào)壓裝置W及液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān) 控上位機(jī)相連接； 變頻調(diào)壓裝置包括相互連接的主控制器和變頻調(diào)壓裝置； 所述主控制器包括液壓支架控制模塊、壓力損失評(píng)測(cè)模塊、粟站壓力預(yù)估模塊W及通 信控制模塊，其中通信控制模塊的輸入端分別與液壓支架電液控制系統(tǒng)的通訊總線和液壓 支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)的輸出端相連接，通信控制模塊的輸出端分別與液壓支架控制模塊和 壓力損失評(píng)測(cè)模塊的輸入端相連接，液壓支架控制模塊和壓力損失評(píng)測(cè)模塊之間相互連接 方便數(shù)據(jù)交流，壓力損失評(píng)測(cè)模塊的輸出端與粟站壓力預(yù)估模塊的輸入端相連接，粟站壓 力預(yù)估模塊的輸出端與變頻液壓粟站相連接； 所述變頻液壓粟站包括相互連接的交流電機(jī)和液壓粟，所述交流電機(jī)上設(shè)有變頻器， 所述粟站流量預(yù)估模塊的輸出端與變頻器的輸入端相連接，粟站壓力預(yù)估模塊為變頻調(diào)壓 提供調(diào)節(jié)依據(jù)，將根據(jù)壓力損失評(píng)測(cè)模塊提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)置變頻液壓粟的調(diào)節(jié)量； 所述液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)通過與主控制器的通信控制模塊，可將地面操作人員 的遠(yuǎn)程控制命令送到主控制器的液壓支架控制模塊，從而控制本地液壓支架進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng) 作。同時(shí)，本地液壓支架的姿態(tài)監(jiān)控器實(shí)時(shí)的通過通訊總線將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至地而液壓支 架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)，為后續(xù)系統(tǒng)的壓力損失評(píng)測(cè)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0006] 所述液壓支架控制模塊為嵌入式工控處理器STM32,所述壓力損失評(píng)測(cè)模塊為 DSP數(shù)據(jù)處理模塊、粟站壓力預(yù)估模塊為DSP數(shù)據(jù)處理模塊，通信控制模塊為CAN/EtherCAT 通信收發(fā)模塊。
[0007] -種無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)的控制方法，其步驟如下： a. 在綜采工作面的液壓支架上設(shè)置姿態(tài)監(jiān)測(cè)器，姿態(tài)監(jiān)測(cè)器實(shí)時(shí)采集液壓支架姿態(tài) 信息，并通過通訊總線將所采集到的液壓支架姿態(tài)信息發(fā)送到液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)和 變頻調(diào)壓裝置中； b. 液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)將接收到的各個(gè)液壓支架姿態(tài)傳感信息進(jìn)行分析，從而 得到各個(gè)液壓支架中液壓缸的動(dòng)作加速度和傾斜度所構(gòu)成的影響值，再通過動(dòng)作加速度和 傾斜度所構(gòu)成的的影響值與預(yù)設(shè)值比較評(píng)判出各個(gè)液壓缸在推溜中動(dòng)作的平穩(wěn)性，平穩(wěn)性 差的動(dòng)作，當(dāng)液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)檢測(cè)到液壓支架的動(dòng)作加速度和傾斜度超過預(yù)設(shè) 警戒值時(shí)，則判斷液壓支架平穩(wěn)性差并出現(xiàn)抖動(dòng)，液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)參考預(yù)設(shè)的正 常液壓支架壓力參數(shù)向變頻調(diào)壓裝置發(fā)送對(duì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象的液壓支架進(jìn)行供液補(bǔ)壓命令， 改善液壓支架的壓力值； C.綜采工作面施工人員通過控制液壓支架推移或升柱，通過支架操作器對(duì)液壓支架 發(fā)出工作指令，同時(shí)支架操作器將控制指令沿通訊總線通過通信控制模塊發(fā)送到壓力損失 評(píng)測(cè)模塊； d. 通信控制模塊接收液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)發(fā)送的影響值、預(yù)設(shè)的液壓支架控制 模塊固有參數(shù)：包括液壓支架數(shù)量和液壓支架的液壓缸規(guī)格數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)信息 發(fā)送給主控制器的壓力損失評(píng)測(cè)模塊，由于綜采面上各個(gè)液壓支架的壓力損失狀況不一， 因此壓力損失評(píng)測(cè)模塊根據(jù)所接收到液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)的控制命令W及支架操作 器發(fā)送的液壓支架工作指令，分別針對(duì)相應(yīng)的各個(gè)液壓支架式推移動(dòng)作或升柱動(dòng)作使用不 同的預(yù)設(shè)失效評(píng)測(cè)準(zhǔn)則來進(jìn)行評(píng)測(cè)，通過評(píng)測(cè)得到發(fā)送工作指令相應(yīng)的液壓支架壓力損失 量信息，壓力損失評(píng)測(cè)模塊將通過評(píng)測(cè)得到的液壓支架編號(hào)和液壓支架壓力損失量信息發(fā) 送給粟站壓力預(yù)估模塊； e. 粟站壓力預(yù)估模塊根據(jù)接收來自于壓力損失評(píng)測(cè)模塊發(fā)送的液壓支架壓力損失量 信息，確定變頻液壓粟站壓力的補(bǔ)償量，變頻液壓粟站根據(jù)損失量通過液壓管路向指定編 號(hào)的液壓支架補(bǔ)充液壓油； f. 重復(fù)上述步驟依次對(duì)綜采工作面上液壓支架的油壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到在 液壓支架無傳感的條件下進(jìn)行控制。
[0008] 所述變頻液壓粟站可W手動(dòng)控制對(duì)工作面上任意液壓支柱進(jìn)行補(bǔ)液操作；所述液 壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)上設(shè)有控制面板，并通過控制面板直接操作變頻液壓粟站對(duì)工作面 上任意液壓支柱進(jìn)行補(bǔ)液操作。
[0009] 有益效果;本發(fā)明通過液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)收集各個(gè)液壓支架的姿態(tài)信息， 結(jié)合各個(gè)液壓支架的支架操作器發(fā)送的工作信息，從而判斷出液壓支架的液壓缸是否需要 補(bǔ)壓，并利用變頻液壓粟進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，通過液壓支架的位移信息判斷出液壓支架是否需 要補(bǔ)充壓力，省去液壓缸液壓傳感器，此外，由于本系統(tǒng)采用獨(dú)立的液壓支架姿態(tài)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，將液壓支架電液控制系統(tǒng)的控制與監(jiān)測(cè)進(jìn)行獨(dú)立處理，使無傳感控制可w不受其他系 統(tǒng)的干擾，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明述的無傳感液壓支架控制系統(tǒng)的控制方法原畫框圖； 圖3是本發(fā)明所述的無傳感變頻調(diào)壓裝置原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述。
[0012] 如圖1所示，本發(fā)明的無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)，其特征在于；它包括相互連 接的液壓支架電液控制系統(tǒng)、變頻調(diào)壓裝置和液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)； 所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)包括通訊總線、設(shè)置在綜采工作面中每個(gè)液壓支架上的 支架操作器和姿態(tài)監(jiān)測(cè)器，所述的支架操作器為采集用戶本地輸入控制命令的裝置，支架 操作器和姿態(tài)監(jiān)測(cè)器通過通訊總線互相連接并分別與變頻調(diào)壓裝置W及液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān) 控上位機(jī)相連接； 變頻調(diào)壓裝置包括相互連接的主控制器和變頻調(diào)壓裝置； 所述主控制器包括液壓支架控制模塊、壓力損失評(píng)測(cè)模塊、粟站壓力預(yù)估模塊W及通 信控制模塊，其中通信控制模塊的輸入端分別與液壓支架電液控制系統(tǒng)的通訊總線和液壓 支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)的輸出端相連接，通信控制模塊的輸出端分別與液壓支架控制模塊和 壓力損失評(píng)測(cè)模塊的輸入端相連接，液壓支架控制模塊和壓力損失評(píng)測(cè)模塊之間相互連接 方便數(shù)據(jù)交流，壓力損失評(píng)測(cè)模塊的輸出端與粟站壓力預(yù)估模塊的輸入端相連接，粟站壓 力預(yù)估模塊的輸出端與變頻液壓粟站相連接； 所述的液壓支架控制模塊完成來自于用戶對(duì)于液壓支架的控制命令，包括本地控制命 令與遠(yuǎn)程控制命令，對(duì)應(yīng)液壓支架操作器可W手動(dòng)發(fā)出控制命令；液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位 機(jī)發(fā)出遠(yuǎn)程控制命令，為了保證安全，本系統(tǒng)采用與傳統(tǒng)液壓支架系統(tǒng)相同的控制優(yōu)先級(jí)， 即本地優(yōu)先，遠(yuǎn)程次之； 所述的壓力損失評(píng)測(cè)模塊將根據(jù)液壓支架電液控制系統(tǒng)固定參數(shù)，W及來自于液壓支 架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)所采集到的液壓支架姿態(tài)信息建立整個(gè)工作面所有液壓支架相對(duì)于液 壓粟站位置的壓力損失模型，為控制系統(tǒng)進(jìn)行壓力預(yù)估模塊提供預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 所述變頻液壓粟站包括相互連接的交流電機(jī)和液壓粟，所述交流電機(jī)上設(shè)有變頻器， 通過對(duì)變頻器的變頻控制，達(dá)到改變交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速與扭矩的目的，使得定量液壓粟的輸 出流量按設(shè)置的目標(biāo)進(jìn)行變化，；所述粟站流量預(yù)估模塊的輸出端與變頻器的輸入端相連 接，粟站壓力預(yù)估模塊為變頻調(diào)壓提供調(diào)節(jié)依據(jù)，將根據(jù)壓力損失評(píng)測(cè)模塊提供的基礎(chǔ)數(shù) 據(jù)，設(shè)置變頻液壓粟的調(diào)節(jié)量； 所述液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)通過與主控制器的通信控制模塊，可將地面操作人員 的遠(yuǎn)程控制命令送到主控制器的液壓支架控制模塊，從而控制本地液壓支架進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng) 作。同時(shí)，本地液壓支架的姿態(tài)監(jiān)控器實(shí)時(shí)的通過通訊總線將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至地而液壓支 架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)，為后續(xù)系統(tǒng)的壓力損失評(píng)測(cè)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0013] 所述液壓支架控制模塊為嵌入式工控處理器STM32,所述壓力損失評(píng)測(cè)模塊為 DSP數(shù)據(jù)處理模塊、粟站壓力預(yù)估模塊為DSP數(shù)據(jù)處理模塊，通信控制模塊為CAN/EtherCAT 通信收發(fā)模塊。
[0014] 如圖2所示，一種無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)的控制方法，其步驟如下： a. 在綜采工作面的液壓支架上設(shè)置姿態(tài)監(jiān)測(cè)器，姿態(tài)監(jiān)測(cè)器實(shí)時(shí)采集液壓支架姿態(tài) 信息，并通過通訊總線將所采集到的液壓支架姿態(tài)信息發(fā)送到液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)和 變頻調(diào)壓裝置中； b. 液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)將接收到的各個(gè)液壓支架姿態(tài)傳感信息進(jìn)行分析，從而 得到各個(gè)液壓支架中液壓缸的動(dòng)作加速度和傾斜度所構(gòu)成的影響值，再通過動(dòng)作加速度和 傾斜度所構(gòu)成的的影響值與預(yù)設(shè)值比較評(píng)判出各個(gè)液壓缸在推溜中動(dòng)作的平穩(wěn)性，平穩(wěn)性 差的動(dòng)作，當(dāng)液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)檢測(cè)到液壓支架的動(dòng)作加速度和傾斜度超過預(yù)設(shè) 警戒值時(shí)，則判斷液壓支架平穩(wěn)性差并出現(xiàn)抖動(dòng)，液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)參考預(yù)設(shè)的正 常液壓支架壓力參數(shù)向變頻調(diào)壓裝置發(fā)送對(duì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象的液壓支架進(jìn)行供液補(bǔ)壓命令， 改善液壓支架的壓力值； C.綜采工作面施工人員通過控制液壓支架推移或升柱，通過支架操作器對(duì)液壓支架 發(fā)出工作指令，同時(shí)支架操作器將控制指令沿通訊總線通過通信控制模塊發(fā)送到壓力損失 評(píng)測(cè)模塊； d. 通信控制模塊接收液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)發(fā)送的影響值、預(yù)設(shè)的液壓支架控制 模塊固有參數(shù)：包括液壓支架數(shù)量和液壓支架的液壓缸規(guī)格數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)信息 發(fā)送給主控制器的壓力損失評(píng)測(cè)模塊，由于綜采面上各個(gè)液壓支架的壓力損失狀況不一， 因此壓力損失評(píng)測(cè)模塊根據(jù)所接收到液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)的控制命令W及支架操作 器發(fā)送的液壓支架工作指令，分別針對(duì)相應(yīng)的各個(gè)液壓支架式推移動(dòng)作或升柱動(dòng)作使用不 同的預(yù)設(shè)失效評(píng)測(cè)準(zhǔn)則來進(jìn)行評(píng)測(cè)，通過評(píng)測(cè)得到發(fā)送工作指令相應(yīng)的液壓支架壓力損失 量信息，壓力損失評(píng)測(cè)模塊將通過評(píng)測(cè)得到的液壓支架編號(hào)和液壓支架壓力損失量信息發(fā) 送給粟站壓力預(yù)估模塊； e. 粟站壓力預(yù)估模塊根據(jù)接收來自于壓力損失評(píng)測(cè)模塊發(fā)送的液壓支架壓力損失量 信息，確定變頻液壓粟站壓力的補(bǔ)償量，變頻液壓粟站根據(jù)損失量通過液壓管路向指定編 號(hào)的液壓支架補(bǔ)充液壓油； f. 重復(fù)上述步驟依次對(duì)綜采工作面上液壓支架的油壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到在 液壓支架無傳感的條件下進(jìn)行控制。
[0015] 所述變頻液壓粟站可W手動(dòng)控制對(duì)工作面上任意液壓支柱進(jìn)行補(bǔ)液操作。
[0016] 所述液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)上設(shè)有控制面板，并通過控制面板直接操作變頻液 壓粟站對(duì)工作面上任意液壓支柱進(jìn)行補(bǔ)液操作。
[0017] 如圖3所示，推移液壓缸的推移動(dòng)過程為： 在開始推移動(dòng)作之前，所述的主控制器需要進(jìn)行系統(tǒng)初始 化，系統(tǒng)初始化的工作需要對(duì)系統(tǒng)固有參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括對(duì)第 i個(gè)液壓支架當(dāng)前動(dòng)作的液壓缸的缸徑馬，第i個(gè)液壓支架與第；i-1個(gè)液壓支架之間的液壓管 道長(zhǎng)度1*，液壓粟的乳化液密度片等參數(shù)。
[0018] 主控制器預(yù)設(shè)對(duì)于整個(gè)綜采工作面所有液壓支架的每一個(gè)液壓缸的理論損失模 型，每個(gè)液壓缸都擁有一個(gè)輸入與輸出的壓力值<#--，ffw>w及< 巧rt，.fa>，分別為液壓 缸輸出與輸入的壓力與流量值； 每個(gè)液壓缸的理論損失量如下式所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)，其特征在于：它包括相互連接的液壓支架電液 控制系統(tǒng)、變頻調(diào)壓裝置和液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)； 所述的液壓支架電液控制系統(tǒng)包括通訊總線、設(shè)置在綜采工作面中每個(gè)液壓支架上的 支架操作器和姿態(tài)監(jiān)測(cè)器，所述的支架操作器為采集用戶本地輸入控制命令的裝置，支架 操作器和姿態(tài)監(jiān)測(cè)器通過通訊總線互相連接并分別與變頻調(diào)壓裝置以及液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān) 控上位機(jī)相連接； 變頻調(diào)壓裝置包括相互連接的主控制器和變頻調(diào)壓裝置； 所述主控制器包括液壓支架控制模塊、壓力損失評(píng)測(cè)模塊、泵站壓力預(yù)估模塊以及通 信控制模塊，其中通信控制模塊的輸入端分別與液壓支架電液控制系統(tǒng)的通訊總線和液壓 支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)的輸出端相連接，通信控制模塊的輸出端分別與液壓支架控制模塊和 壓力損失評(píng)測(cè)模塊的輸入端相連接，液壓支架控制模塊和壓力損失評(píng)測(cè)模塊之間相互連接 方便數(shù)據(jù)交流，壓力損失評(píng)測(cè)模塊的輸出端與泵站壓力預(yù)估模塊的輸入端相連接，泵站壓 力預(yù)估模塊的輸出端與變頻液壓泵站相連接； 所述變頻液壓泵站包括相互連接的交流電機(jī)和液壓泵，所述交流電機(jī)上設(shè)有變頻器， 所述泵站流量預(yù)估模塊的輸出端與變頻器的輸入端相連接，泵站壓力預(yù)估模塊為變頻調(diào)壓 提供調(diào)節(jié)依據(jù)，將根據(jù)壓力損失評(píng)測(cè)模塊提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)置變頻液壓泵的調(diào)節(jié)量； 所述液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)通過與主控制器的通信控制模塊，可將地面操作人員 的遠(yuǎn)程控制命令送到主控制器的液壓支架控制模塊，從而控制本地液壓支架進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng) 作； 同時(shí)，本地液壓支架的姿態(tài)監(jiān)控器實(shí)時(shí)的通過通訊總線將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至地而液壓支 架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)，為后續(xù)系統(tǒng)的壓力損失評(píng)測(cè)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)，其特征在于：所述液壓支架 控制模塊為嵌入式工控處理器STM32,所述壓力損失評(píng)測(cè)模塊為DSP數(shù)據(jù)處理模塊、泵站壓 力預(yù)估模塊為DSP數(shù)據(jù)處理模塊，通信控制模塊為CAN/EtherCAT通信收發(fā)模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的無傳感液壓支架電液控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 步驟如下： a. 在綜采工作面的液壓支架上設(shè)置姿態(tài)監(jiān)測(cè)器，姿態(tài)監(jiān)測(cè)器實(shí)時(shí)采集液壓支架姿態(tài)信 息，并通過通訊總線將所采集到的液壓支架姿態(tài)信息發(fā)送到液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)和變 頻調(diào)壓裝置中； b. 液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)將接收到的各個(gè)液壓支架姿態(tài)傳感信息進(jìn)行分析，從而得 到各個(gè)液壓支架中液壓缸的動(dòng)作加速度和傾斜度所構(gòu)成的影響值，再通過動(dòng)作加速度和傾 斜度所構(gòu)成的的影響值與預(yù)設(shè)值比較評(píng)判出各個(gè)液壓缸在推溜中動(dòng)作的平穩(wěn)性，平穩(wěn)性差 的動(dòng)作，當(dāng)液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)檢測(cè)到液壓支架的動(dòng)作加速度和傾斜度超過預(yù)設(shè)警 戒值時(shí)，則判斷液壓支架平穩(wěn)性差并出現(xiàn)抖動(dòng)，液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)參考預(yù)設(shè)的正常 液壓支架壓力參數(shù)向變頻調(diào)壓裝置發(fā)送對(duì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象的液壓支架進(jìn)行供液補(bǔ)壓命令，改 善液壓支架的壓力值； c. 綜采工作面施工人員通過控制液壓支架推移或升柱，通過支架操作器對(duì)液壓支架發(fā) 出工作指令，同時(shí)支架操作器將控制指令沿通訊總線通過通信控制模塊發(fā)送到壓力損失評(píng) 測(cè)模塊； d. 通信控制模塊接收液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)發(fā)送的影響值、預(yù)設(shè)的液壓支架控制模 塊固有參數(shù)：包括液壓支架數(shù)量和液壓支架的液壓缸規(guī)格數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā) 送給主控制器的壓力損失評(píng)測(cè)模塊，由于綜采面上各個(gè)液壓支架的壓力損失狀況不一，因 此壓力損失評(píng)測(cè)模塊根據(jù)所接收到液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)的控制命令以及支架操作器 發(fā)送的液壓支架工作指令，分別針對(duì)相應(yīng)的各個(gè)液壓支架式推移動(dòng)作或升柱動(dòng)作使用不同 的預(yù)設(shè)失效評(píng)測(cè)準(zhǔn)則來進(jìn)行評(píng)測(cè)，通過評(píng)測(cè)得到發(fā)送工作指令相應(yīng)的液壓支架壓力損失量 信息，壓力損失評(píng)測(cè)模塊將通過評(píng)測(cè)得到的液壓支架編號(hào)和液壓支架壓力損失量信息發(fā)送 給泵站壓力預(yù)估模塊； e. 泵站壓力預(yù)估模塊根據(jù)接收來自于壓力損失評(píng)測(cè)模塊發(fā)送的液壓支架壓力損失量 信息，確定變頻液壓泵站壓力的補(bǔ)償量，變頻液壓泵站根據(jù)損失量通過液壓管路向指定編 號(hào)的液壓支架補(bǔ)充液壓油； f. 重復(fù)上述步驟依次對(duì)綜采工作面上液壓支架的油壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到在液 壓支架無傳感的條件下進(jìn)行控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無傳感液壓支架電液控制方法，其特征在于：所述變頻液壓 泵站可以手動(dòng)控制對(duì)工作面上任意液壓支柱進(jìn)行補(bǔ)液操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無傳感液壓支架電液控制方法，其特征在于：所述液壓支架 遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)上設(shè)有控制面板，并通過控制面板直接操作變頻液壓泵站對(duì)工作面上任意 液壓支柱進(jìn)行補(bǔ)液操作。
【文檔編號(hào)】E21D23/12GK104481567SQ201410823260
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】張霖, 王忠賓, 譚超, 周曉謀, 閆海峰, 姚新港, 劉新華, 楊寅威 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)