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一种工作面的检测装置、方法、终端及存储介质

文献发布时间:2023-06-19 12:08:44


一种工作面的检测装置、方法、终端及存储介质

技术领域

本发明涉及信息处理技术,尤其涉及一种工作面的检测装置、方法、终端及存储介质。

背景技术

相关技术中,国内外综采工作面液压支架的直线度检测装置是在工作面的每个液压支架上都安装测距仪,由于安装的测距仪的数量过多,造成成本高,安装麻烦,改变了原来综采工作面的结构。而且在进行直线度检测的过程中,以相邻液压支架的测距仪测得的距离为参考点进行持续移架。这样移架过程中会产生累积误差,直线度的检测不精确,移架后的直线度和位姿状态不符合工作要求。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例为解决现有技术中存在的问题,提供一种工作面的检测装置、方法、终端及存储介质。

本申请实施例提供一种工作面的检测装置,所述检测装置包括:

设置于所述工作面的多个液压支架、激光测距组、位移传感器、液电信号转换模块和支架控制器;其中,

所述激光测距组,设置于所述多个液压支架中的第一目标液压支架的顶梁下方,且与所述第一目标液压支架的立柱平行,用于确定误差长度,并将所述误差长度发送至所述液电信号转换模块;其中,所述误差长度用于表征所述激光测距组测得的长度与所述工作面的长度之间的误差;

所述位移传感器,设置于所述液压支架的推移油缸内,用于至少获取所述液压支架的倾斜度,并将所述倾斜度发送至所述液电信号转换模块;

所述液电信号转换模块,用于将所述误差长度和所述倾斜度转换为电信号,并将所述电信号发送至所述第一目标液压支架的支架控制器;

所述支架控制器,用于基于所述电信号,确定所述多个液压支架的工作参数,以基于所述工作参数对所述多个液压支架进行位姿调整。

本申请实施例提供一种工作面的检测方法,应用于工作面的检测装置,所述检测装置包括:设置于所述工作面的多个液压支架、激光测距组、位移传感器、液电信号转换模块和支架控制器,所述方法包括:

采用所述激光测距组确定误差长度,并将所述误差长度发送至液电信号转换模块;其中,所述误差长度用于表征所述激光测距组测得的长度与所述工作面的长度之间的误差;

采用所述位移传感器确定所述液压支架的倾斜度,并将所述倾斜度发送至所述液电信号转换模块;

采用所述液电信号转换模块将所述误差长度和所述倾斜度转换为电信号,并将所述电信号发送至所述多个液压支架的支架控制器;

基于所述电信号,采用所述支架控制器确定所述多个液压支架的工作参数;

基于所述工作参数对所述多个液压支架进行位姿调整。

本申请实施例提供一种终端,所述终端至少包括:控制器和配置为存储可执行指令的存储介质,其中:

控制器配置为执行存储的可执行指令,所述可执行指令配置为执行上述提供的工作面的检测方法。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令配置为执行上述提供的工作面的检测方法。

本申请实施例提供一种工作面的检测装置、方法、终端及存储介质,通过在工作面的多个液压支架中的首台或尾台支架上设置的激光测距组测得的液压支架之间长度与所述工作面的长度之间的误差长度,以及液压支架上的位移传感器确定液压支架的倾斜度,再通过液电信号转换模块将所述误差长度和倾斜度转换为电信号并发送至支架控制器,支架控制器根据电信号确定工作面的多个液压支架的工作参数,根据工作参数对液压支架的姿态进行调整;如此,在对液压支架进行移架的过程中,以首尾台中的其中一个液压支架为参考点,根据工作面的首台或尾台液压支架上设置的激光测距组测得的误差长度,对工作面的多个液压支架的位姿进行调整,避免了位姿调整的累积误差,使得位姿调整更精确,保证了工作面液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求,而且激光测距组的安装数量少,安装方便简单,降低了成本,避免了复杂的结构布置。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种工作面的检测装置示意图;

图2为本申请实施例提供的一种工作面的检测方法的流程示意图;

图3为本申请实施例提供的一种工作面的检测装置另一示意图;

图4为本申请实施例提供的角度检测和调整算法的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的激光测距组的直线度检测示意图;

图6为本申请实施例提供的推移油路系统示意图;

图7为本申请实施例提供的液压支架的位姿检测示意图;

图8为本申请实施例提供的所述终端的组成结构示意图。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

为便于理解本申请实施例的技术方案,以下对本申请实施例的相关技术进行说明。

相关技术中,将测距仪和角度传感器安装在液压支架的顶梁上,用测距仪测量液压支架与煤壁之间的距离,角度传感器用于检测液压支架顶梁的姿态;支架控制器安装在液压支架上,用于液压支架的状态检测与动作控制。液压支架在移架过程中,通过测距仪检测液压支架与煤壁之间的距离,并进行液压支架移架行程的控制,使工作面执行完移架后的液压支架与煤壁保持相同的距离,从而实现工作面液压支架直线度的控制,通过工作面液压支架的推溜动作,可以实现刮板输送机直线度控制,从而实现整个工作面的直线度控制。但是,这种方法选择以煤壁为参考,由于煤壁难以保持平直,所以会在源头上对直线度的控制产生偏差。

在进行直线度监测的过程中,将煤矿液压支架排列直线度检测装置安装在液压支架顶板,并通过钢丝绳穿过机构穿绳环将各液压支架上的检测机构串接,钢丝绳一端由拉线式位移传感器引出并固定于工作面端头,另一端与电脑等终端相连。检测机构中,套筒由底座固定支撑,主轴穿过套筒和弹簧并穿入底座的空心圆柱中,另一端与穿绳环连接固定;滑块式位移传感器通过螺栓固定于套筒,弧面辅助滑块通过弧面支撑座与主轴凸台滑动接触;角度传感器固定于套筒端面,并通过槽中的滚珠与主轴轨道槽接触配合。主轴带动滑块运动,传感器检测滑块运动得到直线位移量;角度传感器得到主轴转动的角度位移量。但是这种装置中采用钢丝绳存在着钢丝绳长时间使用张力变化较大的问题,且煤矿工作面工作环境复杂,钢丝绳的使用会加大工作面的工作难度。

为此,提出了本申请实施例的以下技术方案,为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本申请实施例。

图1为本申请实施例提供的一种工作面的检测装置示意图。如图1所示,所示工作面的检测装置100包括:设置于所述工作面的多个液压支架101和激光测距组102、位移传感器103、液电信号转换模块104和支架控制器105。

所述激光测距组102,设置于所述多个液压支架101中的第一目标液压支架的顶梁下方,且与所述第一目标液压支架的立柱平行,用于确定误差长度,并将所述误差长度发送至液电信号转换模块104。

这里,误差长度用于表征所述激光测距组测得的长度与所述工作面的长度之间的误差。所述工作面为煤矿综合机械化回采工作面,工作面的重要生产设备包括:刮板运输机、采煤机和液压支架。采煤机可以在刮板运输机的电缆槽挡板上运动,并将煤炭从煤壁上截割下;刮板运输机用于将落下来的煤运输出采煤工作面,同时还为采煤机提供运动支撑轨道;液压支架用于为工作面提供支护,并推移刮板运输机。工作面由多台液压支架在工作面依次排列而成,实现对工作面顶板的支撑和对刮板运输机的迁移。

在工作时,采煤工作面基本为一条直线,为了实现工作面的正常运转,需要多个工作面液压支架基本处于同一平面上。在采煤过程中,刮板运输机是采煤机运行的轨道,因此工作面液压支架的直线度是保证刮板运输机直线度的前提,最终可实现在其上的采煤机达到良好的割煤效果。液压支架由液压缸(立柱、千斤顶)、承载结构件(顶梁、掩护梁和底座等)、推移装置、支架控制器和其它辅助装置组成。液压支架顶梁直接与顶板接触,传递支撑力并起护顶作用的承载构件。立柱是支承在顶梁和底座之间的液压缸。

由于液压支架的推移过程也是液压支架相对于煤壁的移动,随着液压支架的移动刮板运输机的位置也发生了迁移,因此,有效的控制整个工作面液压支架在移动过程中的直线度,就可以较好的控制刮板运输机的直线度,保证刮板运输机的直线度,也是保证采煤机割煤效果的前提,同时又为下一次进行工作面直线度控制创造了良好的条件。

激光测距组102为包括至少两个激光测距仪、无线网络模块和激光测距仪的测距系统,设置在工作面的多个液压支架中的第一目标液压支架的顶梁下方的激光测距支架上,而且与第一目标液压支架的立柱平行;这样可以在对液压支架进行移架的过程中,可以测量激光测距组所在的液压支架与遮挡所述激光测距组的激光测距仪发出的激光线的液压支架之间的长度,并根据该长度与工作面的长度,确定误差长度。在本申请中,将激光测距组的激光测距仪测得的激光测距组所在的液压支架与遮挡所述激光测距组的激光测距仪发出的激光线的液压支架之间的长度,简称为液压支架之间的长度。工作面长度为激光测距组102的激光测距仪测得的其所在的第一目标液压支架与激光测距仪发出的激光信号线到达的工作面上最后一台液压支架之间的距离。当激光测距组位于工作面的首台液压支架的顶梁下方时,工作面长度为首台液压支架与尾台液压支架之间的距离;当激光测距组位于工作面的尾台液压支架的顶梁下方时,工作面长度为尾台液压支架与首台液压支架之间的距离。在一个具体例子中,工作面有N台液压支架,每两台液压支架之间的支架架间距为l,支架架间距为相邻两台液压支架的中心线之间距离。每台液压支架的两个立柱之间的距离的一半为h。激光测距组的激光测距仪支架与工作面的首台和尾台液压支架的立柱平行,在对液压支架的进行移架开始的时刻,激光测距组的每一个激光测距仪测得的工作面长度为2h+(N-1)l。在对液压支架的进行移架的过程中,若其中一个测距仪发射出的激光信号线达到的最后一台液压支架为N台中的第M台液压支架,这时,若第M台液压支架的立柱遮挡了该激光测距仪发出的激光线,N、M均为正整数,且M

位移传感器103,设置于所述液压支架的推移油缸内,用于至少获取所述液压支架的倾斜度,并将所述倾斜度发送至所述液电信号转换模块104。

这里,位移传感器设置于液压支架的推移油缸内,获取移架过程中液压支架产生的移架距离和推刮板的时候行程距离。在液压支架的直线度和位姿状态达到工作要求时,推移油缸进行推溜,位移传感器获取液压支架的移架距离和刮板行程距离,根据移架距离确定液压支架的倾斜度,将倾斜度发送至液电信号转换模块。

这样,根据位移传感器确定移架距离,进而确定液压支架的倾斜度,对液压支架的姿态进行调整,并可以获取移架过程中刮板的行程距离,保证顺槽和溜槽的直线度。

液电信号转换模块104安装在激光测距组所在的第一目标液压支架的防爆箱内,并与液压支架的电源系统连接。液电信号转换模块104接收激光测距组102中的无线网络模块确定的误差长度以及位移传感器确定的液压支架的倾斜度,以使液电信号转换模块104将误差长度和倾斜度转换为电信号。

在一些实施例中,所述第一目标液压支架为所述多个液压支架中设置于所述工作面两端的首台液压支架和尾台液压支架。

这里,工作面有多个液压支架,设置于工作面两端的首台液压支架和尾台液压支架是位于工作面的两端头的两台液压支架。在工作面的首台液压支架和尾台液压支架上均设置一组激光测距组。而且在对液压支架的位姿进行调整时,根据调整的顺序,从左往右或是从右往左,确定其中的一组激光测距组为工作组,另一组激光测距组闲置。由于第一目标液压支架为首台液压支架和尾台液压支架,根据不同的液压支架移架顺序,第一目标液压支架为移架过程中的第一台液压支架,可以以该液压支架为参考点,对其他液压支架进行移架,避免了累积误差,保证了移架的精确性,液压支架直线度误差控制精度较高。

这样,只需要在工作面的首台液压支架和尾台液压支架上均设置一组激光测距组,即工作面共设置两组激光测距组,在需要对液压支架的位姿进行调整的情况下,可以根据液压支架的位姿调整顺序即移架顺序,将首台液压支架或尾台液压支架作为参考点,按照液压支架的位姿调整顺序,确定出处于工作状态的激光测距组;并根据工作状态的激光测距组的激光测距仪确定的误差长度,依次对多个液压支架中的其余液压支架进行位姿调整;这样激光测距组的激光测距仪的安装数量少,降低了成本,而且激光测距仪的安装设置方便,不会改变工作的设备结构布置。

所述液电信号转换模块104,用于将所述误差长度和所述倾斜度转换为电信号,并将所述电信号发送至所述第一目标液压支架的支架控制器。

这里,液电信号转换模块104安装在激光测距组所在的第一目标液压支架的防爆箱内。检测装置还包括位支架控制器、移传感器和电压模块。检测装置中的激光测距组102、支架控制器105、液电信号转换模块104、位移传感器103和电源系统依次相连。在采煤工作过程中,液电信号转换模块104通过激光测距组之间的无线网络模块与激光测距组的激光测距仪进行数据通信,将接收到的激光测距仪确定的误差长度以及位移传感器确定的液压支架的倾斜度转换为电信号。液电信号转换模块104与第一目标液压支架的支架控制器通过连接器连接,进行数据通信。液电信号转换模块104将转换后的电信号发送至第一目标液压支架的支架控制器,使得支架控制器可以控制液压支架的位姿调整。

所述支架控制器105,用于基于所述电信号,确定所述多个液压支架的工作参数,以基于所述工作参数对所述多个液压支架进行位姿调整。

这里,支架控制器105负责液压支架的位姿调整控制工作,主要控制液压支架液压系统换向阀、立柱、推移油缸和平衡千斤顶的动作,实现对液压支架的位姿调整。工作参数至少包括当前时刻液压支架距离煤壁的距离、液压支架移架的距离、液压支架的倾斜度和液压支架的直线度等参数。根据液压支架与煤壁之间的距离,确定液压支架前移或回退。并根据移架过程中液压支架的倾斜度,通过液压支架的调底装置的升降,保证液压支架的底板与工作面保持水平。

在本申请实施例中,通过在工作面的多个液压支架中的首尾台支架上设置激光测距组确定的误差长度,以及液压支架上的位移传感器确定液压支架的倾斜度,再通过液电信号转换模块将所述误差长度和所述倾斜度转换为电信号并发送至支架控制器,支架控制器根据电信号确定工作面的多个液压支架的工作参数,根据工作参数对液压支架的姿态进行调整;如此,在对液压支架进行位姿调整的过程中,以首尾台中的其中一个液压支架为参考点,根据工作面的首尾台液压支架上设置的激光测距组确定的误差长度,对工作面的多个液压支架的位姿进行调整,避免了位姿调整的累积误差,使得位姿调整更精确,保证了工作面液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求,而且激光测距组的安装数量少,安装方便简单,降低了成本,避免了复杂的结构布置。

在一些可实现的实施方式中,设置在工作面的第一目标液压支架上的所述激光测距组包括至少两个激光测距仪、激光测距仪支架和无线网络模块;至少两个所述激光测距仪设置于所述激光测距仪支架上,用于确定所述误差长度;所述激光测距仪支架设置于所述液压支架的顶梁下方,且与所述第一目标液压支架的立柱平行,用于固定至少两个所述激光测距仪;所述无线网络模块,用于对所述至少两个激光测距仪进行无线组网,并获取至少一个所述激光测距仪确定的所述误差长度。

这里,激光测距仪是利用出光腔发出的激光信号线对目标进行距离测量的仪器。在一些实施例中,可将工作面上的多个液压支架设置序号标识,根据液压支架的序号标识、相邻液压支架的支架架间距以及第一目标液压支架的两个立柱之间的距离,确定出误差长度。

激光测距仪支架采用强磁铁安装底盘,固定于液压支架顶梁下端,在保证不破坏原有结构的基础上保证安装拆卸方便。激光测距仪支架用于固定激光测距组中的至少两个激光测距仪。而且设置在两个第一目标液压支架上的两组激光测距组的两个激光测距仪支架与液压支架的顶梁的相对位置不同。在一个例子中,工作面有N台液压支架,位于第1台液压支架上的激光测距组的激光测距仪支架与第1台液压支架顶梁的位置关系,和位于第N台液压支架上的激光测距组的激光测距仪支架与第N台液压支架顶梁的位置关系不同;由于工作面上的液压支架保持直线度,即液压支架在工作面上是位于同一直线上的,则液压支架顶梁也处于同一直线,由于激光测距仪支架设置在液压支架顶梁下端,而且与液压顶梁的位置关系不同,因此两组激光测距组的激光测距仪支架在Y方向上不重叠。

无线网络模块可以为紫峰(ZigBee)无线网络模块。无线网络模块可将设置在首尾两台液压支架上的多个激光测距仪无线组网,将其中一个激光测距仪如将首台液压支架上的一个激光测距仪作为主节点并通过RS232串口线与个人(Personal Computer,PC)主机(或其他上位机)相连,其余几个激光测距仪通过RS232串口线相连分别与几个从节点相连。当所有节点配置完成,依次上电后会自动组网。此时只需要通过PC主机发送指令,即可按照液压支架的调整顺序无线控制每个激光测距仪工作,并通过无线网络依次获取各个激光测距仪采集的液压支架之间的长度,根据液压支架之间的长度和工作面的长度,确定误差长度。

这样,可以保证工作面在不同移架顺序(液压支架位姿调整顺序)下直线度的检测且两组激光测距组的激光测距仪的工作互不干扰。

在一些实施例中,不同的第一目标液压支架上设置的激光测距组与所述顶梁的相对位置关系不同。

这里,第一目标液压支架为工作面两端的首台液压支架和尾台液压支架,两个第一目标液压支架上都设置有激光测距组,每个激光测距组包括三个激光测距仪。在液压支架进行移架的过程中,根据移架顺序,确定处于工作状态的激光测距组,则另一激光测距组处于不工作状态。为保证工作面不同移架顺序下直线度的检测,且两组激光测距组的激光测距仪的工作互不干扰,位于首台液压支架上的激光测距组的激光测距仪支架与首台液压支架顶梁的位置关系,和位于尾台液压支架上的激光测距组的激光测距仪支架与尾台液压支架顶梁的位置关系不同,因此,位于首台液压支架上的激光测距组与与首台液压支架顶梁的位置关系,和位于尾台液压支架上的激光测距组与尾台液压支架顶梁的位置关系不同。即不同目标液压支架上设置的两组测距仪在Y方向上不重叠。

在一些可实现的实施方式中,所述激光测距组包括三个激光测距仪:第一激光测距仪、第二激光测距仪和第三激光测距仪;其中:所述第一激光测距仪,用于确定所述第一激光测距仪所在的第一目标液压支架与遮挡所述第一激光测距仪发出的激光线的液压支架之间的第一长度;所述第二激光测距仪,用于确定所述第二激光测距仪所在的第一目标液压支架与遮挡所述第二激光测距仪发出的激光线的液压支架之间的第二长度;所述第三激光测距仪,用于确定所述第三激光测距仪所在的第一目标液压支架与遮挡所述第三激光测距仪发出的激光线的液压支架之间的第三长度。

这里,设置在第一目标液压支架上的激光测距组包括三个激光测距仪,第一激光测距仪1、第二激光测距仪2和第三激光测距仪3。在煤炭开采过程中,对液压支架开始移架时,所有液压支架立柱均在一条直线上,三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度是相同的,进而误差长度也是相同的。在对液压支架进行移架的不同时刻,三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度相同或不同。当三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度不同的时候,误差长度也不同,说明多台液压支架的其中一台未移动到位,该液压支架遮挡了某个激光测距仪发射出的激光信号线,则会导致激光测距仪采集数据小于未遮挡时的值,而每一台支架的架间距,中心距等都是可知的固定参数,因此可以通过激光信号线被挡时测得的距离来计算出具体是哪一台液压支架超过移架阈值,并调整该台液压支架的位姿。

所述第一激光测距仪的出光腔中心和所述第二激光测距仪的出光腔中心的连线与所述液压支架立柱的活塞杆平行;所述三个激光测距仪组成的平面,与所述第一目标液压支架的两个立柱的中心线构成的平面垂直;所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪设置于所述激光测距仪支架远离煤壁的一侧;所述第三激光测距仪设置于所述激光测距仪支架靠近所述煤壁的一侧。

这里,位于同一激光测距仪支架上的激光测距仪1的出光腔中心和激光测距仪2的出光腔中心的连线与所述液压支架立柱的活塞杆平行,则激光测距仪1和激光测距仪2位于与液压支架立柱的活塞杆平行的一条平行线上,在对液压支架进行移架的过程中,激光测距仪1和激光测距仪2的出光腔发出的激光信号线没有被遮挡时,激光测距仪1和激光测距仪2测得的液压支架之间的长度相同。

这里,设置于同一激光测距仪支架上激光测距仪1、激光测距仪2和激光测距仪3位于同一平面a。三个测距仪所在的同一目标液压支架的两个立柱的中心线平行,且形成同一平面b。在对液压支架进行移架的过程中,激光测距仪1、2和3的出光腔发出的激光信号线没有被遮挡时,激光测距仪1、2和3测得的液压支架之间的长度相同,进而误差长度相同。激光测距仪1和2设置在激光测距仪支架远离煤壁的一侧上,激光测距仪3设置在靠近该煤壁的一侧上,这样可以根据液压支架移架过程中激光测距仪测量的液压支架之间的长度确定的误差长度,确定移架的液压支架是否移架过量,或者是移架过程中液压支架的倾斜度。在一些实施例中,当设置于同一激光测距仪支架上激光测距仪1、2和3以其所在的同一液压支架的外侧立柱为参考点时,激光测距仪1和2设置于远离煤壁的立柱侧,激光测距仪3设置于靠近煤壁的立柱侧。而且,激光测距仪2的安装高度大于液压支架立柱活塞杆的最低高度,保证三个激光测距仪均处于活塞杆处,三个激光测距仪确定的误差长度不会受到液压支架本身结构的干扰。

在一些实施例中,以液压支架底座所在直线为横轴,垂直于液压支架底座所在直线为纵轴,激光测距仪1、2和3的安装坐标分别为(x

其中,2A为激光测距仪1与2两点之间的距离,α为液压支架立柱与液压支架底座基准面的夹角,D1为液压支架立柱活塞杆的直径,30为立柱前后激光测距仪可控制的支架偏差范围。

这样,在对液压支架进行移架的初始时刻,根据三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度确定的误差长度相等,而且在移架过程中,可以根据三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度的大小关系,对液压支架进行移架和位姿调整,保证液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求。

在一些可实现的实施方式中,工作面的检测装置还包括液压底座和调底模块;

所述调底模块,设置于所述液压底座,用于基于所述第一长度、所述第二长度和所述第三长度,确定调整的液压支架的倾斜度,检测所述调整的液压支架的位姿参数。

这里,调整的液压支架的位姿参数为该液压支架底板是否与工作面保持水平。调底模块,设置于液压底座,在移架过程中,可以根据激光测距仪1、激光测距仪2和激光测距仪3分别测得的液压支架之间的第一长度L1、第二长度L2和第三长度L3之间的大小关系,确定液压支架是否倾斜。在液压支架有倾斜的时候,根据位移传感器获取的移架距离,结合激光测距仪1和激光测距仪2之间的设置位置距离,可以计算得到液压支架的倾斜度,进而根据倾斜度,调底模块升降目标高度度,保证液压支架的底板与工作面保持水平。在一个具体例子中,移架的过程中,L1<L2=L3,说明激光测距仪1发射的激光信号线被某台液压支架遮挡,该液压支架即为调整的液压支架。该液压支架在移架时出现倾斜,根据前述方法确定出是第几台液压支架出现倾斜,确定倾斜的液压支架的推移油缸中位移传感器所监测到的位移La,激光测距仪1和激光测距仪2的位置距离2A,通过公式θ=arcsin(αLa/(2A))可计算得到倾斜角θ,然后通过调底模块的升降距离,将该液压支架的底板与工作面保持水平。

这样,在移架过程中,某台液压支架出现移架误差,造成倾斜的时候,可以通过设置至液压支架底座的调底模块,调整液压支架倾斜角,检测液压支架的姿态参数,保证压支架的底板与工作面保持水平,提高液压支架的直线度的准确性。

在一些可实现的实施方式中,所述工作面的液压支架还包括推移油路换向阀和至少一个数字流量调节阀;

所述支架控制器,用于基于第一长度、第二长度和第三长度分别对应的电信号,确定所述多个液压支架的工作参数;并基于所述工作参数,确定所述多个液压支架中需要调整位姿的第二目标液压支架的推移油路换向阀的工作位置;所述推移油路换向阀,用于基于所述工作位置,对所述第二目标液压支架进行位姿调整。

这里,推移油路换向阀是液压支架中的液压系统元件,确定液压支架各个工作的操作和控制任务。即通过推移油路换向阀的工作位置的选择,可以确定将液压支架进行前移或回退。当换向阀处于右位的时候,则将液压支架向煤壁的方向前移,当换向阀处于左位的时候,则将液压支架回退。

工作参数至少包括液压支架距离煤壁的距离、液压支架进行移架的距离、液压支架的倾斜度和液压支架的直线度等参数,根据工作参数可以确定每个液压支架移架状态,确定出存在移架误差的液压支架即第二目标液压支架。根据工作参数确定需要对该第二目标液压支架进行前移或回退,在需要前移的时候,支架控制器控制推移油路换向阀的工作位置为右位,控制液压支架前移;在需要回退的时候,支架控制器控制推移油路换向阀的工作位置为左位,以控制液压支架回退。

所述支架控制器,用于基于第一长度、第二长度和第三长度分别对应的电信号,确定所述多个液压支架的工作参数;并基于所述工作参数,确定所述第二目标液压支架的至少一个数字流量调节阀的调节操作;所述至少一个数字流量调节阀,用于基于所述调节操作,对所述第二目标液压支架进行位姿调整。

这里,数字流量调节阀是液压支架中的液压系统元件,用来闭锁液压立柱和千斤顶工作腔的液体,实现对移架过程的速度的控制。数字流量调节阀的工作状态存在一个调节范围,不同的开口对应着不同的移架速度,开口的大小与移架速度呈正比例关系。

工作参数至少包括液压支架距离煤壁的距离、液压支架移架的距离、液压支架的倾斜度和液压支架的直线度等参数,根据工作参数可以确定每个液压支架移架状态。在工作参数表征液压支架距离煤壁较远的时候,则需要全速移架,这时支架控制器控制数字流量调节阀全开,保证液压支架全速移架。在工作参数表征液压支架距离煤壁较近,则支架控制器控制数字流量调节阀半开,保证液压支架缓慢移架。这里的数字流量调节阀的调节操作是指数字流量调节阀全开、半开或关闭等开口大小的调整。

在一些实施例中,当工作参数表征液压支架的移架误差超过阈值的时候,则需要支架控制器同时控制推移油路换向阀和数字流量调节阀的工作,配合调整液压支架的移架和位姿调整。

这样,可以根据误差长度对应的电信号,确定液压支架移架过程中的工作参数,支架控制器根据工作参数控制液压支架液压系统元件:推移油路换向阀和数字流量调节阀的工作参数,检测移架过程中液压支架的直线度和位姿状态,对液压支架的直线度和位姿进行实时调整,保证液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求。

图2为本申请实施例提供的一种工作面的检测方法的流程示意图,所述方法应用于工作面的检测装置,所述检测装置包括:设置于所述工作面的多个液压支架、激光测距组、位移传感器、液电信号转换模块和支架控制器。如图2所示,所述检测方法包括以下步骤:

步骤S201:采用所述激光测距组确定误差长度,并将所述误差长度发送至所述液电信号转换模块。

这里,所述误差长度用于表征所述激光测距组测得的长度与所述工作面的长度之间的误差;所述激光测距组设置于所述工作面的第一目标液压支架的顶梁下方。激光测距组设置于工作面的多个液压支架中的首台和尾台液压支架的顶梁下方。激光测距组设置于采煤工作面的首台和尾台液压支架的顶梁下方,可以实现从左至右或者从右至左的移架顺序下,采用处于工作状态的激光测距组确定误差长度以对工作面进行检测。在对液压支架进行移架的过程中,在左至右或者从右至左的移架顺序下,确定处于工作状态的激光测距组中的激光测距仪,激光测距仪可以通过发射出的激光信号线测量激光测距组所在的液压支架与遮挡所述激光测距组的激光测距仪发出的激光线的液压支架之间的长度,简称为液压支架之间的长度,并根据液压支架之间的长度,确定其与工作面长度之间的误差长度。工作面长度为激光测距组的激光测距仪测得的其所在的第一目标液压支架与激光测距仪发出的激光信号线到达的工作面上设置的最后一台液压支架之间的距离。

在一个例子中,在对液压支架的进行移架的过程中,若其中一个测距仪发射出的激光信号线达到的最后一台液压支架为N台中的第M台液压支架,这时,第M台液压支架遮挡了该激光测距仪发出的激光线,N、M均为正整数,且M

步骤S202:采用所述位移传感器确定所述液压支架的倾斜度,并将所述倾斜度发送至所述液电信号转换模块。

这里,在液压支架的直线度和位姿状态达到工作要求时,推移油缸进行推溜,位移传感器获取液压支架的移架距离和刮板行程距离,根据移架距离确定液压支架的倾斜度,将倾斜度和刮板行程距离发送至液电信号转换模块,液电信号转换模块进行信号转换,得到电信号,将电信号发送至支架控制器。

步骤S203:采用所述液电信号转换模块将所述误差长度和所述倾斜度转换为电信号,并将所述电信号发送至所述第一目标液压支架的支架控制器。

这里,采用激光测距组所在的液压支架的液电信号转换模块进行信号转换,将误差长度和液压支架的倾斜度转换为电信号。将液电信号转换模块与激光测距组中的激光测距仪通过无线网络模块进行数据通信,接收无线网络模块发送的误差长度,并采用液电信号转换模块将接收到的误差长度和液压支架的倾斜度转换为电信号,再将电信号发送至第一目标液压支架的支架控制器。

步骤S204:基于所述电信号,采用所述支架控制器确定所述多个液压支架的工作参数。

这里,电信号是由激光测距仪确定的误差长度和液压支架的倾斜度转换得到,基于电信号,可确定出液压支架移架过程中每个液压支架的移架状态。根据每个液压支架的移架状态,采用支架控制器确定每个液压支架的工作参数。工作参数至少包括液压支架距离煤壁的距离、液压支架移架的距离、液压支架的倾斜度和液压支架的直线度等参数。

步骤S205:基于所述工作参数对所述多个液压支架进行位姿调整。

这里,可以将工作面的多个液压支架设置序号标识。在移架过程中,基于误差长度和液压支架的倾斜度对应的电信号,可以确定出多个液压支架中每个液压支架的移架状态,并确定出每个液压支架的移架误差,确定出存在移架误差的液压支架的序号标识。然后根据移架误差确定是要对液压支架进行前移或回退,以及前移和回退的程度,采用支架控制器控制液压支架液压元件的工作参数,以对液压支架进行位姿调整。

在本申请实施例中,通过采用设置在工作面的首台或尾台上设置的激光测距组测得的液压支架之间的长度,确定液压支架之间的长度与工作面长度之间的误差长度,以及通过液压支架上的位移传感器确定液压支架的倾斜度,并发送误差长度和液压支架的倾斜度至液电信号转换模块,然后采用液电信号转换模块将误差长度和液压支架的倾斜度转换为电信号并发送至第一目标液压支架的支架控制器,最后采用支架控制器根据电信号确定工作面的多个液压支架的工作参数,根据工作参数对液压支架的姿态进行调整;如此,在对液压支架进行移架的过程中,以首尾台液压支架中的其中一个液压支架为参考点,根据工作面的首尾台液压支架上设置的激光测距组测得的工作面长度,对工作面的多个液压支架的位姿进行调整,避免了直线度和位姿调整的累积误差,使得直线度和位姿调整更精确,保证了工作面液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求,而且激光测距组的安装数量少,安装方便简单,降低了成本,避免了复杂的结构布置。

在一些可实现的实施方式中,所述激光测距组包括三个激光测距仪:第一激光测距仪、第二激光测距仪和第三激光测距仪。所述步骤S201可通过以下步骤实现:

步骤一:采用所述第一激光测距仪确定所述第一激光测距仪所在的液压支架与遮挡所述第一激光测距仪发出的激光线的液压支架之间的第一长度。

这里,在对液压支架进行移架的过程中,根据液压支架的移架顺序,确定设置于首尾台液压支架上的两组激光测距组中处于工作状态的激光测距组。每个激光测距组包括三个激光测距仪。在煤炭开采过程对液压支架进行移架的不同时刻,某台液压支架的移架状态会出现移架误差,这个时候该液压支架的立柱会遮挡激光测距仪发射出的激光信号线。当某台液压支架的立柱遮挡住第一激光测距仪发射出的激光信号线时,确定该液压支架的序号标识,可采用第一激光测距仪测量其所在的第一目标液压支架与该液压支架之间的长度。

步骤二:采用所述第二激光测距仪确定所述第一激光测距仪所在的液压支架与遮挡所述第二激光测距仪发出的激光线的液压支架之间的第二长度。

步骤三:采用所述第三激光测距仪确定所述第一激光测距仪所在的液压支架与遮挡所述第三激光测距仪发出的激光线的液压支架之间的第三长度。

这里,在对液压支架进行移架的初始时刻,同一激光测距组的三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度相同,进而根据液压支架之间的长度确定的误差长度也相同。在液压支架进行移架过程的不同时刻,三个激光测距仪确定的液压支架之间的长度相同或不同。当三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度不同时,说明液压支架中的某台液压支架存在移架误差,根据误差长度和倾斜度对该台液压支架进行位姿调整,在对液压支架位姿进行调整的过程中,采用三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度确定误差长度,在三个激光测距仪确定的液压支架之间的长度相同时,停止位姿调整,检测液压支架的直线度。

步骤四:基于所述第一长度、所述第二长度和所述第三长度,确定所述误差长度。

这里,当第一长度、第二长度和第三长度相等,而且等于工作面长度时,说明误差长度为零,不存在移架误差,不需要对液压支架进行位姿调整。当第一长度和第二长度相同,但是小于第三长度的时候,说明第一激光测距仪和第二激光测距仪发射出的激光信号线没有被遮挡,即该液压支架没有发生倾斜,而且,液压支架未移架至目标位置。当第一长度和第二长度相同,而且大于第三长度的时候,说明第三个激光测距仪发射出的激光信号线被某台液压支架遮挡,存在误差长度,而且由于第三个激光测距仪靠近煤壁一侧,这时液压支架存在移架位移超过阈值,则可以根据第一长度、第二长度与第三长度的差,确定出误差长度,并确定出存在移架误差的第二目标液压支架。

步骤五:将所述误差长度发送至所述液电信号转换模块。

这里,根据三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度和工作面长度,确定出误差长度,将误差长度发送至液电信号转换模块,液电信号转换模块将其转换为电信号,并将电信号发送至第一目标液压支架的支架控制器,使得第一目标液压支架的支架控制器,可以根据该电信号对每个误差长度对应的液压支架液压系统的液压元件的工作参数进行控制,以调整对应的液压元件的位姿。

这样,在液压支架移架过程中的不同时刻,采用位于第一目标液压支架上的激光测距组中的三个激光测距仪分别测量的液压支架之间的长度,进而确定误差长度,并将所述误差长度发送至液电信号转换模块,在液电信号转换模块将其转换为电信号并发送至第一目标液压支架的支架控制器后,支架控制器可以实时控制液压系统液压元件的工作参数,对液压支架的移架状态进行检测,实现在移架过程中实时对液压支架直线度和位姿的调整。避免了直线度和位姿调整的累积误差,使得直线度和位姿调整更精确,保证了工作面液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求,而且激光测距仪的安装数量少,安装方便简单,降低了成本,避免了复杂的结构布置。

在一些可实现的实施方式中,可以通过以下步骤实现步骤S204:

步骤一:基于所述工作参数,确定所述多个液压支架中的第二目标液压支架的推移油路换向阀的工作位置。

这里,推移油路换向阀的工作位置是指换向阀位于左位、右位或中位。当换向阀是三位换向阀时,其工作位置有三种:左位、右位或中位。当换向阀是二位换向阀时,其工作位置有两种:左位和右位。本申请实施例的换向阀为三位换向阀。工作参数至少包括液压支架距离煤壁的距离、液压支架移架的距离、液压支架的倾斜度和液压支架的直线度等参数。

根据工作参数可以确定每个液压支架移架状态,确定出存在移架误差的液压支架即第二目标液压支架。根据工作参数确定需要对该第二目标液压支架进行前移或回退,在需要前移的时候,支架控制器控制推移油路换向阀的工作位置为右位,控制液压支架前移;在需要回退的时候,支架控制器控制推移油路换向阀的工作位置为左位,控制液压支架回退。

步骤二:基于所述工作位置,对所述第二目标液压支架进行位姿调整。

这里,在换向阀处于左位的时候,将第二目标液压支架进行回退;在换向阀处于右位的时候,将第二目标液压支架进行迁移。

这样,可以根据检测装置的激光测距仪测得的液压支架之间的长度,确定出误差长度,进而确定液压支架移架过程中的工作参数,支架控制器根据工作参数控制液压支架液压系统元件:推移油路换向阀和数字流量调节阀的工作参数,检测移架过程中液压支架的直线度和位姿状态,对液压支架的直线度和位姿进行实时调整,保证液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求。

在一些可实现的实施方式中,还可以通过以下步骤实现步骤S205:

步骤一,基于所述工作参数,确定所述多个液压支架中的第二目标液压支架的至少一个数字流量调节阀的调节操作。

这里,数字流量调节阀的调节操作包括数字流量调节阀的全开、半开和闭合等调节操作。工作参数至少包括液压支架距离煤壁的距离、液压支架移架的距离、液压支架的倾斜度和液压支架的直线度等参数。在工作参数表征液压支架距离煤壁较远的时候,则需要全速移架,这时支架控制器控制数字流量调节阀全开,保证液压支架全速移架。在工作参数表征液压支架距离煤壁较近,则支架控制器控制数字流量调节阀半开,保证液压支架缓慢移架。

步骤二:基于所述数字流量调节阀的调节操作,对所述第二目标液压支架进行位姿调整。

这里,数字流量调节阀半开时,对第二目标液压支架进行缓速移架;在数字流量调节阀全开时,对第二目标液压支架进行全速移架。

这样,可以根据激光测距仪测得液压支架之间的长度与工作面长度之间的误差长度对应的电信号,确定液压支架移架过程中的工作参数,使得支架控制器可以根据工作参数控制液压支架液压系统元件:推移油路换向阀和数字流量调节阀的工作参数,检测移架过程中液压支架的直线度和位姿状态,对液压支架的直线度和位姿进行实时调整,保证液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求。

在一些实施例中,当工作参数表征液压支架的移架误差超过阈值的时候,说明液压支架的移架过量,则需要支架控制器同时控制推移油路换向阀和数字流量调节阀进行工作,联合调整液压支架的直线度和位姿调整。

在一些可实现的实施方式中,还可以在对所述工作面的多个液压支架进行位姿调整的过程中,确定调整的液压支架,采用调底模块基于所述第一长度、所述第二长度和所述第三长度,确定调整的液压支架的倾斜度,采用调底模块检测所述调整的液压支架的位姿参数。

这里,工作面的液压支架还设置有调底模块,在对工作面的液压支架进行移架的过程中,可以根据激光测距仪1、激光测距仪2和激光测距仪3分别测得的液压支架之间的长度:第一长度L1、第二长度L2和第三长度L3之间的大小关系,确定液压支架是否倾斜,若有倾斜,则确定出要调整的液压支架即第二目标液压支架。在液压支架有倾斜的时候,根据位移传感器获取的移架距离,结合激光测距仪1和激光测距仪2之间的设置位置距离,可以计算得到液压支架的倾斜度,进而根据倾斜度,调底模块升降目标高度,保证液压支架的底板与工作面保持水平。在一个具体例子中,移架的过程中,L1<L2=L3,说明激光测距仪1发射的激光信号线被某台液压支架遮挡,该液压支架即为调整的液压支架。该液压支架在移架时出现倾斜,根据前述方法确定出是第几台液压支架出现倾斜,La为倾斜液压支架推移油缸中位移传感器所监测到的位移数据,激光测距仪1和激光测距仪2的位置距离2A,通过公式θ=arcsin(αLa/(2A))可计算得到液压支架的倾斜度为θ,然后通过调底模块的升降距离,将该液压支架的底板与工作面保持水平。

这样,在移架过程中,某台液压支架出现移架误差、有倾斜的时候,可以采用设置至液压支架底座的调底模块,调整液压支架倾斜度,检测液压支架的姿态参数,保证压支架的底板与工作面保持水平,提高液压支架的直线度的准确性。

图3为本申请实施例提供的一种工作面的检测装置另一示意图,根据图3对本申请实施例的检测装置进行解释。

在本申请实施例中,检测装置主要由液压支架、激光测距组、支架控制器、液电信号转换模块、电源系统和位移传感器等组成。激光测距组、支架控制器、液电信号转换模块和电源系统依次相连,其中激光测距组布置于液压支架顶梁下方且平行于液压支架立柱,电源系统、支架控制器和液电信号转换模块布置于液压支架底座的防爆箱内,位移传感器布置于推移油缸内。

如图3所示,所述检测装置包括:激光测距仪301、激光测距仪302和激光测距仪303,远距离激光测距仪支架304和ZigBee无线网络模块306。激光测距仪可以为远距离激光测距仪。激光测距仪支架304设置于第一目标液压支架的顶梁下端,激光测距仪301、激光测距仪302和激光测距仪303设置于激光测距仪支架304上,其中激光测距仪301和激光测距仪302设置于液压支架立柱左侧,激光测距仪303设置于液压支架立柱右侧,激光测距仪301和激光测距仪302的出光腔中心连线与液压支架立柱活塞杆305平行,激光测距仪302的安装高度大于液压支架立柱活塞杆305的最低高度。激光测距仪301、激光测距仪302和激光测距仪303的安装位置之间的关系如公式(1)和(2)所示。激光测距仪301、激光测距仪302和激光测距仪303,以及激光测距仪支架组成激光测距组。

所述激光测距组在综采工作面的首台液压支架300和尾台液压支架上都有安装,在工作面的一端液压支架比如首台液压支架31上安装激光测距仪301、激光测距仪302和激光测距仪303,工作面的另一端头的尾台液压支架的顶梁下端安装有激光测距组,其中激光测距组包括:激光测距仪支架304'、激光测距仪301'、激光测距仪302'、激光测距仪303'以及激光反光板305',工作面两端的测距仪支架304与304'在Y方向避免重叠,以保证工作面不同移架顺序下的直线度监测且互不干扰。

所述液压支架立柱活塞杆305外表面为镀铬,在可见光范围内铬的反射能力约为65%,且铬长时间使用不变色,能够长久的保持其反射能力。

激光测距仪支架304与304'采用强磁铁安装底盘,固定于液压支架顶梁的确定位置,在保证不破坏工作面原有结构的基础上保证安装拆卸方便。

所述ZigBee无线网络模块306可方便实现将6个远距离激光测距仪无线组网,将激光测距仪301作为主节点并通过RS232串口线与PC主机(或其他上位机)相连,其余5个激光测距仪通过RS232串口线相连分别与5个从节点相连。当所有节点配置完成,依次上电后会自动组网。此时只需要通过PC主机发送指令,即可依次无线控制每个激光测距仪工作,并通过无线网络依次获取各个激光测距仪采集的数据。

激光测距仪301、激光测距仪302和激光测距仪303,激光测距仪支架304以及ZigBee无线网络模块306组成一组激光测距组。

液压支架在正常工作时采高为H,立柱与支架底座基准面的夹角为α,液压支架立柱活塞杆305的直径为D1。

支架控制器307负责液压支架的调架控制工作,主要控制液压系统换向阀、立柱、推移油缸和平衡千斤顶的动作。

液电信号转换模块308主要包括激光测距系统和位移传感器313的信号转换器,将激光测距系统的激光测距仪和位移传感器313所测得的数据转换为相应的电信号传送至支架控制器307,调整液压支架的液压系统进行动作,以达到综采工作面直线度和位姿状态的要求。

电源系统309包括隔爆兼本安型电源箱和电气设备,隔爆兼本安型电源箱额定电压为24V,为整个控制系统提供电源。

位移传感器313设置于推移油缸312内,当液压支架的直线度和位姿状态都达到要求时,推移油缸312进行推溜,将位移传感器313所得的信号通过液电信号转换器传输给支架控制器307对推溜过程进行监测与控制,以保证溜槽的直线度。

电源系统309、支架控制器307和液电信号转换模块308布置于液压支架底座的防爆箱310内。

所述检测装置还包括平衡千斤顶311,平衡千斤顶为单活塞杆式双作用活塞液压缸,当下腔液压高于上腔时,平衡千斤顶外伸,通过顶梁向上支撑顶板,使与顶板压力相平衡的支架支撑力的作用点前移,支撑效率下降。当上液压高于下腔时,平衡千斤顶回缩,向下拉顶梁,使支架支撑力的作用点后移,支撑效率提高。

在本申请实施例中,该综采工作面液压支架直线度和位姿状态检测装置的通用性强,采用激光测距的方法不仅适用于单架移架,而且还适用于成组移架,并适用于各种液压支架架型;而且使用激光测距仪可以实时对液压支架的直线度和位姿状态进行检测,对所测得的数据进行实时反馈,自动判别直线度允许误差范围外的支架序号标识,以便进行实时调整,保证液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求;采用非接触式的检测方式,对综采工作面无任何附加干扰,避免了结构复杂的设备布置,操作简单,安装方便,成本低。

图4为本申请实施例提供的角度检测和调整算法的流程示意图。根据图4所示,所述的角度检测和调整算法的流程由以下步骤实现:

步骤S401:液压支架在开始移架时,系统初始化液压支架之间的长度L1=L2=L3=(n-1)*L+2h。

这里,在液压支架开始移架时,系统初始化三个激光测距仪测得的液压支架之间的长度相同,为综采工作面的长度:L1=L2=L3=(n-1)*L+2h。本申请实施例中,在移架的不同时刻,实行分级调控。

图5为本申请实施例提供的激光测距组的直线度检测示意图,如图5所示,工作面设置有n台液压支架,且标有序号1、2、……、n。在首台液压支架即第1台液压支架上设置有三个激光测距仪,相邻两个液压支架的支架间距为L,L1、L2和L3为三个激光测距仪测得的工作面长度,h为每台液压支架双立柱距离的一半,在液压支架开始移架时,L1=L2=L3=(n-1)*L+2h。第m台液压支架移架时,测得的目标液压支架与第m台液压支架之间的距离为(m-1)*L+h。第4台液压支架与第m台液压支架之间的距离为(m-4)*L,第(m+1)台液压支架与第(n-1)台液压支架之间的距离为(n-m-2)*L。

步骤S402:T=t

这里,在T=t

步骤S403:在T=t

这里,在T=t

步骤S404:液压支架无倾斜。

这里,若L1=L2<L3=(n-1)*L+2h,说明在液压支架移架过程中,第一激光测距仪和第二激光测距仪发射出的激光信号线没有被遮挡,即该液压支架没有发生倾斜,而且,液压支架未移架至目标位置。

步骤S405:控制数字流量调节阀2开始关闭。

步骤S406:确定L1=L2=L3是否成立。

这里,若L1=L2=L3成立,执行步骤S418;若L1=L2=L3不成立,执行步骤S407。

步骤S407:确定L1=L2>L3是否成立。

这里,若L1=L2=L3成立,执行步骤S408。

步骤S408:控制数字流量调节阀2关闭,控制换向阀至左位,控制数字流量调节阀1开启。

这里,在数字流量调节阀2关闭的过程中,L1=L2>L3成立,说明第三个激光测距仪发射出的激光信号线被某台液压支架遮挡,由于第三个激光测距仪靠近煤壁一侧,这时液压支架存在移架位移超过阈值,需要支架控制器控制液压支架进行回退工作。支架控制器控制控制数字流量调节阀2关闭,控制换向阀至左位,控制数字流量调节阀1开启。在移架过程中,检测工作面长度和液压支架移架直线度,直到L1=L2=L3成立,液压支架移架至目标范围,移架结束。

图6为本申请实施例提供的推移油路系统示意图,如图6所示,推移油路系统至少包括激光信号线601转换的电信号、轴编码器602、数字流量调节阀603、数字流量调节阀604和推移油路换向阀605。

步骤S409:确定L1<L2=L3=(n-1)*L+2h是否成立。

这里,若L1<L2=L3=(n-1)*L+2h成立,执行步骤S410。

步骤S410:液压支架仰倾。

这里,若L1<L2=L3=(n-1)*L+2h,说明第一激光测距仪发射出的激光信号线被液压支架遮挡,液压支架仰倾。

步骤S411:控制数字流量调节阀2关闭。

步骤S412:在T=t

这里,在T=t

步骤S413:根据倾角计算模型θ=arcsin(αLa/(2A)),确定倾斜角。

这里,在数字流量调节阀2关闭过程中,液压支架继续向前移架有L1=L2<L3,可以计算得液压支架的倾斜角θ=arcsin(αLa/(2A))。其中,La为倾斜的液压支架的推移油缸中位移传感器所监测到的位移数据,α为立柱与推移油缸之间的夹角。

图7为本申请实施例提供的液压支架的位姿检测示意图。如图7所示,液压支架移架方向为从左至右,701、702分别为激光测距仪1和激光测距仪2,其中,2A为激光测距仪1与2之间的距离,La表示倾斜的液压支架的推移油缸中位移传感器所监测到液压支架的位移数据,θ为液压支架的倾斜角,α为立柱与推移油缸之间的夹角。

步骤S414:调底装置升降ΔL。

这里,通过液压支架调底模块进行升降ΔL,以保证液压支架的底板与工作面保持水平。调底装置升降完成后,进入步骤S406。

步骤S415:确定L1<L2<L3=(n-1)*L+2h是否成立。

这里,若L1<L2<L3=(n-1)*L+2h成立,执行步骤S416。

步骤S416:液压支架俯倾。

这里,若L1<L2<L3=(n-1)*L+2h,说明第一激光测距仪和第二激光测距仪发射出的激光信号线均被液压支架遮挡,而且液压支架俯倾。进入步骤S413,控制数字流量调节阀2关闭。

步骤S417:L1=L2=L3,移架结束。

这里,在数字流量调节阀2关闭的过程中,L1=L2=L3成立,说明液压支架移架至目标范围,移架结束。

该液压支架调直过程是基于模糊控制理论进行优化调整,即通过设定激光测距仪1(或2)与3所测的液压支架之间的长度与目标值(n-1)*L+2h的偏差即误差长度作为观测量,并对流量阀的开口与偏差划分模糊集,进一步建立其模糊规则与关系,最终完成液压支架的直线度和位姿调整。

在本申请实施例中,按照移架顺序将进行移架的第一台液压支架作为参考点,避免了直线度和位姿调整的累积误差,得到的液压支架直线度和位姿调整更精确,而且使用激光测距仪可以实时对液压支架的直线度和位姿状态进行检测,对所测得的数据进行实时反馈,自动判别直线度允许误差范围外的支架序号标识,以便进行实时调整,保证液压支架的直线度和位姿状态符合工作要求;采用非接触式的检测方式,对综采工作面无任何附加干扰,避免了结构复杂的设备布置,操作简单,安装方便,成本低。

本申请实施例再提供一种检测装置,该装置包括所包括的各模块、以及各模块所包括的各子模块和各单元,可以通过终端中的处理器来实现;当然也可通过具体的逻辑电路实现;在实施的过程中,处理器可以为中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等。

对应地,本申请实施例提供一种终端,图8为本申请实施例提供的所述终端的组成结构示意图,如图8所示,所述终端800至少包括:控制器801和配置为存储可执行指令的存储介质802,其中:

控制器801配置为执行存储的可执行指令,所述可执行指令用于实现提供工作面的检测方法。

需要说明的是,以上终端实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请终端实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。

对应地,本申请实施例提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令配置为执行本申请其他实施例提供的工作面的检测方法。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器等)执行本申请各个实施例所描述的方法。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、终端(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端上,使得在计算机或其他可编程终端上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

相关技术
  • 一种工作面的检测装置、方法、终端及存储介质
  • 设备工作时间的检测方法、检测装置、终端及存储介质
技术分类

06120113181687