一种凿岩台车钻孔数量和深度统计方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及一种凿岩台车钻孔数量和深度统计方法、系统及装置，属于凿岩设备领域。

背景技术

凿岩台车包括凿岩机、钻臂（凿岩机的承托、定位和推进机构）、钢结构的车架、行走机构以及其他必要的附属设备，在当前矿隧掘进作业中，为了便于追溯，需要对凿岩台车工作过程中的数据进行统计，而目前对钻孔数量和钻孔深度的统计多为人工记录，统计效率较低。

发明内容

本发明提供了一种凿岩台车钻孔数量和深度统计方法、系统及装置，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种凿岩台车钻孔数量和深度统计方法，包括：

获取各时刻的凿岩机推进压力、凿岩机相对于推进梁的位置、以及冲击信号；其中，冲击信号用以开启凿岩机；

响应于当前时刻冲击信号为上升沿、推进压力大于压力阈值、位置在预设范围内、以及当前时刻与上一次钻孔时刻的时距大于时间阈值，判定当前时刻凿岩机钻孔，钻孔数量累加1；

比较当前时段中各时刻的位置，将位置最大值作为当前钻孔深度；其中，当前时段为当前时刻到下一次钻孔时刻之间的时间段。

压力阈值为50bar，预设范围为50cm以内，时间阈值为30s。

一种凿岩台车钻孔数量和深度统计系统，包括：

获取模块，获取各时刻的凿岩机推进压力、凿岩机相对于推进梁的位置、以及冲击信号；其中，冲击信号用以开启凿岩机；

钻孔数量统计模块，响应于当前时刻采集到冲击信号上升沿、推进压力大于压力阈值、位置在预设范围内、以及当前时刻与上一次钻孔时刻的时距大于时间阈值，判定当前时刻凿岩机钻孔，钻孔数量累加1；

钻孔深度统计模块，比较当前时段中各时刻的位置，将位置最大值作为当前钻孔深度；其中，当前时段为当前时刻到下一次钻孔时刻之间的时间段。

钻孔数量统计模块中，压力阈值为50bar，预设范围为50cm以内，时间阈值为30s。

一种凿岩台车钻孔数量和深度统计装置，包括控制器，控制器连接采集凿岩机推进压力的压力传感器、采集凿岩机相对于推进梁位置的编码器、以及外接冲击信号产生装置，控制器执行凿岩台车钻孔数量和深度统计方法。

控制器还连接倾角传感器和显示装置，倾角传感器采集钻臂相对于地心的角度，显示装置显示角度，辅助操作手钻孔。

倾角传感器固定于钻臂侧方，倾角传感器X轴与钻臂上表面平行，倾角传感器Y轴与钻臂上表面垂直。

编码器固定在凿岩机上，编码器的凸轮轴上饶有绳索，绳索的两端分别固定于推进梁前后测，凿岩机运动过程中编码器的凸轮轴在绳索的摩擦力下正/反转。

压力传感器固定于推进梁推进腔油路的压力监测点。

控制器还连接外部存储系统，外部存储系统用以存储凿岩台车的钻孔数据。

本发明所达到的有益效果：本发明通过采集凿岩机推进压力、凿岩机相对于推进梁的位置、以及开启凿岩机的冲击信号，自动实现对钻孔数量和钻孔深度的统计，降低人工统计误差、提高了统计效率。

附图说明

图1为凿岩台车钻孔数量和深度统计方法的流程图；

图2为凿岩台车钻孔数量和深度统计装置的结构框图。

实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种凿岩台车钻孔数量和深度统计方法，包括以下步骤：

步骤1，获取各时刻的凿岩机推进压力、凿岩机相对于推进梁的位置、以及冲击信号；其中，冲击信号用以开启凿岩机。

步骤2，响应于当前时刻冲击信号为上升沿、推进压力大于压力阈值、位置在预设范围内、以及当前时刻与上一次钻孔时刻的时距大于时间阈值，判定当前时刻凿岩机钻孔，钻孔数量累加1；其中，压力阈值为50bar，预设范围为50cm以内，时间阈值为30s。

步骤3，比较当前时段中各时刻的位置，将位置最大值作为当前钻孔深度；其中，当前时段为当前时刻到下一次钻孔时刻之间的时间段。

上述方法通过采集凿岩机推进压力、凿岩机相对于推进梁的位置、以及开启凿岩机的冲击信号，自动实现对钻孔数量和钻孔深度的统计，降低人工统计误差、提高了统计效率。

基于相同的技术方案，本发明还公开了上述方法的软件系统，一种凿岩台车钻孔数量和深度统计系统，包括：

获取模块，获取各时刻的凿岩机推进压力、凿岩机相对于推进梁的位置、以及冲击信号；其中，冲击信号用以开启凿岩机。

钻孔数量统计模块，响应于当前时刻采集到冲击信号上升沿、推进压力大于压力阈值、位置在预设范围内、以及当前时刻与上一次钻孔时刻的时距大于时间阈值，判定当前时刻凿岩机钻孔，钻孔数量累加1；其中，压力阈值为50bar，预设范围为50cm以内，时间阈值为30s。

钻孔深度统计模块，比较当前时段中各时刻的位置，将位置最大值作为当前钻孔深度；其中，当前时段为当前时刻到下一次钻孔时刻之间的时间段。

该系统通过采集凿岩机推进压力、凿岩机相对于推进梁的位置、以及开启凿岩机的冲击信号，自动实现对钻孔数量和钻孔深度的统计，降低人工统计误差、提高了统计效率。

基于相同的技术方案，本发明还公开了使用上述方法的装置，一种凿岩台车钻孔数量和深度统计装置，包括控制器，控制器连接压力传感器、编码器、倾角传感器、显示装置、外部存储系统、以及外接冲击信号产生装置。

见图2，显示装置和控制器可集成于一体，即直接采用显控一体机，该显控一体机可单独设置或者采用凿岩台车中现有的显控一体机，具体根据实际情况而定，方法中的阈值均开采用显控一体机直接设置，控制器会执行凿岩台车钻孔数量和深度统计方法，并且会对钻孔数据进行本地存储。

钻孔数据具体如下：

装置上电后，如果五分钟内未触发钻孔逻辑（即判断出钻孔），则自动记录一包数据，如果再次触发则复位定时器；此设置主要为了确保在检修或行进过程中的整车数据记录，便于车辆寿命检测、维护保养等其他数据分析；每次触发钻孔逻辑时记录一包数据，即两次钻孔开始之间的数据，此设置可有效的计算出每次钻孔的深度及确保作业信息有效；其中，每次记录的数据内容包括：

发动机信息：瞬时油耗、累计油耗、负荷率、转速、累计工作时间、机油压力、冷却液温度、系统电压、故障代码；

作业数据：凿岩机冲击时间、孔深、钻进速度、累计钻孔数量、钻孔角度（X、Y轴）；

装置信息：显控一体机的MAC地址、WIFI名称、司机编号、存储时的时间戳；

统计信息：根据上述的发动机信息和作业信息，结合装置时钟计算每日的油耗、钻孔数、钻孔深度、发动机工作时间。

上述数据由显控一体机存储到本地的NAND FLASH中，存储格式为纯数据流文件，以确保文件的加密性和精简性，同时便于提高传输速度以及确保在传输介质中无法被外部解析。存储的数据采用追加模式进行，文件以日期为单位，同一日期的数据存储在一个文件中。

倾角传感器用以采集钻臂相对于地心的角度，显控一体机的显示装置显示角度，辅助操作手钻孔，倾角传感器固定于钻臂侧方，倾角传感器X轴与钻臂上表面平行，倾角传感器Y轴与钻臂上表面垂直；倾角传感器安装时，需确定在运动过程中与液压管路不产生干涉，同时显控一体机程序需要有标定倾角零位功能。

压力传感器用以采集凿岩机推进压力，压力传感器固定于推进梁推进腔油路的压力监测点，具体可使用G1/4A转接软管进行连接；压力传感器安装时，需确定线缆出口方向与液压管路平行，同时显控一体机程序需要有压力临界值标定功能。

编码器用以采集凿岩机相对于推进梁的位置，编码器固定在凿岩机上，编码器的凸轮轴上饶有绳索，绳索的两端分别固定于推进梁前后测，以钢丝绳为例，钢丝绳两端分别固定于推进梁前后测，中间缠绕在编码器凸轮轴上，凿岩机运动过程中编码器的凸轮轴在绳索的摩擦力下正/反转；编码器安装时，需确定运动过程中不与推进梁和液压管路产生干涉，同时显控一体机程序需要有标定零点功能；其中编码器确定相对位置的公式为：（编码器实时脉冲数 - 编码器起始脉冲数） / 凿岩机行进单米脉冲数。

外部存储系统用以存储凿岩台车的钻孔数据，这里的外部存储系统采用物联网平台，通过远程模块与显控一体机连接，远程模块无需人工操作可自动连接显控一体机，同时检索一体机内存储的数据是否产生新的数据，如果产生了新的数据则自动下载，并在有网络的环境中自动上传数据至物联网平台，无需人员操作

上述装置通过压力传感器、编码器、倾角传感器等采集台车作业数据，然后结合发动机信息进行数据存储，通过远程模块可将数据进行自动上传，实现台车作业数据自动检测、自动记录和自动上传，可有效的提高操作手的操作精准度，且确保数据记录真实有效，为矿隧作业提供便捷的数据统计及传输通道。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（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设备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设备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设备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设备上，使得在计算机或其他可编程设备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设备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。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。