一種采煤機(jī)無(wú)線mesh監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及綜采工作面采煤機(jī)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]采煤機(jī)自動(dòng)化程度直接制約著礦井綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的實(shí)施，自動(dòng)化、高效化與安全化采煤是目前主流方向，采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)更是其中重要環(huán)節(jié)。目前，國(guó)內(nèi)大部分礦井仍采用攝像頭的方式進(jìn)行采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，因多粉塵、大水汽等惡劣環(huán)境造成采集的實(shí)時(shí)圖像滯后、不清晰，現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)存在實(shí)時(shí)性差、抗干擾能力弱等弊端，導(dǎo)致系統(tǒng)只能監(jiān)測(cè)而不能實(shí)施有效的控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)綜采工作面采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)有效監(jiān)控的采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型技術(shù)方案按照下述方法實(shí)現(xiàn):
[0005]一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括采煤機(jī)牽引機(jī)構(gòu)、搖臂升降機(jī)構(gòu)、滾筒截割機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接機(jī)載控制器，所述機(jī)載控制器包括監(jiān)測(cè)采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各類(lèi)傳感器和與傳感器連接用于數(shù)據(jù)處理的PLC，所述機(jī)載控制器連接采用工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)方式、由有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)兩部分組成的網(wǎng)絡(luò)層，所述網(wǎng)絡(luò)層連接用于控制、監(jiān)測(cè)、故障診斷、參數(shù)配置的遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。
[0006]所述傳感器包括軸編碼器、位置傳感器、傾角傳感器、接近傳感器，所述軸編碼器采集采煤機(jī)位移，通過(guò)與之配合的位置傳感器達(dá)到機(jī)身定位目的，并確定采煤機(jī)牽引速度和方向；所述傾角傳感器采集左右搖臂傾角及機(jī)身橫、縱向傾角；所述接近傳感器采集液壓支架頂梁位置數(shù)據(jù)。
[0007]所述網(wǎng)絡(luò)層中的有線網(wǎng)絡(luò)采用光纖作為媒介，所述網(wǎng)絡(luò)層中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)線MESH作為媒介進(jìn)行信號(hào)的傳遞。
[0008]所述無(wú)線MESH包括采煤機(jī)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)和巷道內(nèi)若干個(gè)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)，每個(gè)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立工作，與鄰近無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)相互通訊，組成一個(gè)網(wǎng)狀通訊結(jié)構(gòu)。
[0009]所述遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)的參數(shù)配置包括提供采煤裝備基本結(jié)構(gòu)參數(shù)、采煤機(jī)調(diào)速參數(shù)、采煤工藝控制參數(shù)、啟停延遲設(shè)置參數(shù)的初設(shè)功能。
[0010]該系統(tǒng)還包括順槽控制器，連接在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)之間。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]在綜采工作面復(fù)雜環(huán)境中，無(wú)線MESH部署安裝方便、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信負(fù)載情況動(dòng)態(tài)地分配通信路由，從而有效地避免了節(jié)點(diǎn)的通信擁塞，從而縮短網(wǎng)絡(luò)延遲性，達(dá)到采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)框架圖；
[0014]圖2是采煤機(jī)無(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3是采煤機(jī)無(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)安全校驗(yàn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017]如圖1至圖3所示，一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)1，執(zhí)行機(jī)構(gòu)I包括采煤機(jī)牽引機(jī)構(gòu)11、搖臂升降機(jī)構(gòu)12、滾筒截割機(jī)構(gòu)13，執(zhí)行機(jī)構(gòu)I連接機(jī)載控制器2，機(jī)載控制器2包括監(jiān)測(cè)采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各類(lèi)傳感器和與傳感器連接用于數(shù)據(jù)處理的PLC25，機(jī)載控制器2連接采用工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)方式、由有線網(wǎng)絡(luò)5與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)3兩部分組成的網(wǎng)絡(luò)層7，網(wǎng)絡(luò)層7連接遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)6，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)6包括控制62、監(jiān)測(cè)63、故障診斷64、參數(shù)配置61。
[0018]傳感器包括軸編碼器21、位置傳感器22、傾角傳感器23、接近傳感器24，軸編碼器21采集采煤機(jī)位移，通過(guò)與之配合的位置傳感器22達(dá)到機(jī)身定位目的，并確定采煤機(jī)牽引速度和方向；傾角傳感器23采集左右搖臂傾角及機(jī)身橫、縱向傾角；接近傳感器24采集液壓支架頂梁位置數(shù)據(jù)。
[0019]網(wǎng)絡(luò)層7中的有線網(wǎng)絡(luò)5采用光纖作為媒介，網(wǎng)絡(luò)層7中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)3采用無(wú)線MESH作為媒介進(jìn)行信號(hào)的傳遞。
[0020]無(wú)線MESH包括采煤機(jī)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)和巷道內(nèi)十個(gè)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)，每個(gè)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立工作，與鄰近無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)相互通訊，組成一個(gè)網(wǎng)狀通訊結(jié)構(gòu)。
[0021]遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)6的參數(shù)配置包括提供采煤裝備基本結(jié)構(gòu)參數(shù)、采煤機(jī)調(diào)速參數(shù)、采煤工藝控制參數(shù)、啟停延遲設(shè)置參數(shù)的初設(shè)功能。
[0022]該系統(tǒng)還包括順槽控制器4，連接在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)3和有線網(wǎng)絡(luò)5之間。
[0023]如圖1所示，一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)1，執(zhí)行機(jī)構(gòu)I包括采煤機(jī)牽引機(jī)構(gòu)11、搖臂升降機(jī)構(gòu)12、滾筒截割機(jī)構(gòu)13，執(zhí)行機(jī)構(gòu)I連接機(jī)載控制器2，機(jī)載控制器2包括監(jiān)測(cè)采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各類(lèi)傳感器和與傳感器連接用于數(shù)據(jù)處理的PLC25，機(jī)載控制器2連接采用工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)方式、由有線網(wǎng)絡(luò)5與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)3兩部分組成的網(wǎng)絡(luò)層7，網(wǎng)絡(luò)層7連接遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)6，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)6包括控制62、監(jiān)測(cè)63、故障診斷64、參數(shù)配置61。
[0024]如圖2所示，采煤機(jī)無(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，本實(shí)用新型由包括采煤機(jī)自身攜帶的一個(gè)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)以及巷道內(nèi)十個(gè)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)無(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)可獨(dú)立工作，與鄰近節(jié)點(diǎn)相互通訊，組成一個(gè)網(wǎng)狀通訊結(jié)構(gòu)，從而有效地避免了節(jié)點(diǎn)的通信擁塞，從而縮短網(wǎng)絡(luò)延遲性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接成功時(shí)，通過(guò)上位機(jī)不僅可顯示無(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)，而且可以調(diào)整無(wú)線MESH網(wǎng)狀參數(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，包括節(jié)點(diǎn)序號(hào)、名稱、輸入信息包、輸出信息包、接收信號(hào)強(qiáng)度及故障信息等。
[0025]如圖3所示，采煤機(jī)無(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)安全校驗(yàn)，本實(shí)用新型在機(jī)載控制器2、無(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)6之間增加通信校驗(yàn)位，即通過(guò)機(jī)載控制器2與遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)6對(duì)校驗(yàn)位的置位、復(fù)位循環(huán)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)通信監(jiān)測(cè)，保證在機(jī)載控制器2、無(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)及遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)6 —方出現(xiàn)故障或網(wǎng)絡(luò)連接失敗時(shí)，通過(guò)控制功能實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的立即停機(jī)或通過(guò)互鎖功能提供故障恢復(fù)后的同步數(shù)據(jù)。
[0026]工作原理:在采煤機(jī)原有傳感器基礎(chǔ)上，新增軸編碼器21、位置傳感器22、傾角傳感器23、接近傳感器24。各傳感器采集數(shù)據(jù)由機(jī)載控制器2采集模塊輸入PLC25，其中軸編碼器21采集采煤機(jī)位移，通過(guò)與之配合的位置傳感器22達(dá)到機(jī)身定位目的，并確定采煤機(jī)牽引速度和方向；傾角傳感器23采集左右搖臂傾角及機(jī)身橫、縱向傾角；接近傳感器24采集液壓支架頂梁位置數(shù)據(jù)。機(jī)載控制器2通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)換成采煤機(jī)行走速度、方向、角度等；采煤機(jī)機(jī)載控制器2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線MESH傳輸?shù)巾槻劭刂破?，順槽控制器4通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)(TCP/IP協(xié)議)將所得數(shù)據(jù)傳送給遠(yuǎn)程控制器。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)6與S7-300系列PLC以MPI/DP協(xié)議通訊，以過(guò)程值和變量的形式與遠(yuǎn)程控制器進(jìn)行通信并獲取采煤機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)的控制62、監(jiān)測(cè)63、故障診斷64、參數(shù)配置61功能。
[0027]在綜采工作面復(fù)雜環(huán)境中，無(wú)線MESH部署安裝方便、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信負(fù)載情況動(dòng)態(tài)地分配通信路由，從而有效地避免了節(jié)點(diǎn)的通信擁塞，從而縮短網(wǎng)絡(luò)延遲性，達(dá)到采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括采煤機(jī)牽引機(jī)構(gòu)、搖臂升降機(jī)構(gòu)、滾筒截割機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接機(jī)載控制器，所述機(jī)載控制器包括監(jiān)測(cè)采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各類(lèi)傳感器和與傳感器連接用于數(shù)據(jù)處理的PLC，所述機(jī)載控制器連接采用工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)方式、由有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)兩部分組成的網(wǎng)絡(luò)層，所述網(wǎng)絡(luò)層連接用于控制、監(jiān)測(cè)、故障診斷、參數(shù)配置的遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器包括軸編碼器、位置傳感器、傾角傳感器、接近傳感器，所述軸編碼器采集采煤機(jī)位移，通過(guò)與之配合的位置傳感器達(dá)到機(jī)身定位目的，并確定采煤機(jī)牽引速度和方向；所述傾角傳感器采集左右搖臂傾角及機(jī)身橫、縱向傾角；所述接近傳感器采集液壓支架頂梁位置數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)層中的有線網(wǎng)絡(luò)采用光纖作為媒介，所述網(wǎng)絡(luò)層中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)線MESH作為媒介進(jìn)行信號(hào)的傳遞。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線MESH包括采煤機(jī)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)和巷道內(nèi)若干個(gè)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)，每個(gè)無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立工作，與鄰近無(wú)線MESH節(jié)點(diǎn)相互通訊，組成一個(gè)網(wǎng)狀通訊結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)的參數(shù)配置包括提供采煤裝備基本結(jié)構(gòu)參數(shù)、采煤機(jī)調(diào)速參數(shù)、采煤工藝控制參數(shù)、啟停延遲設(shè)置參數(shù)的初設(shè)功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括順槽控制器，連接在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)之間。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采煤機(jī)無(wú)線MESH監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括采煤機(jī)牽引機(jī)構(gòu)、搖臂升降機(jī)構(gòu)、滾筒截割機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接機(jī)載控制器，機(jī)載控制器包括監(jiān)測(cè)采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的各類(lèi)傳感器和與傳感器連接用于數(shù)據(jù)處理的PLC，機(jī)載控制器連接采用工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)方式、由有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)兩部分組成的網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層連接用于控制、監(jiān)測(cè)、故障診斷、參數(shù)配置的遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。本實(shí)用新型在綜采工作面復(fù)雜環(huán)境中，無(wú)線MESH部署安裝方便、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信負(fù)載情況動(dòng)態(tài)地分配通信路由，從而有效地避免了節(jié)點(diǎn)的通信擁塞，從而縮短網(wǎng)絡(luò)延遲性，達(dá)到采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性。
【IPC分類(lèi)】E21C35-24
【公開(kāi)號(hào)】CN204532353
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520125301
【發(fā)明人】權(quán)寧
【申請(qǐng)人】徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月4日