CN102418541B - 一种刨煤机液压支架自动移架方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刨煤机液压支架自动移架方法、装置及系统。该方法包括：服务器通过控制器获取到刨煤机工作面各支架的当前推移行程；根据设定周期，服务器根据各支架的当前推移行程确定各支架的调节量，并将各支架的调节量发送给控制器；所述控制器接收到支架的调节量后，根据该调节量和为各支架统一配置的自动移架推移行程，得到相应支架调节后的自动移架推移行程，并当支架的推移行程达到调节后的自动移架推移行程时，控制所述支架进行移架。通过本发明的技术方案，使得相邻的支架处于不完全平齐排列的状态，从而起到对工作面顶板的有效支护作用，相对于现有技术，避免相邻的支架同时达到最大梁端距，大面积工作面顶板缺乏有效支护，造成工作面顶板冒顶或片帮现象的问题。

Description

一种刨煤机液压支架自动移架方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种刨煤机液压支架自动移架方法、装置及系统。

背景技术

刨煤机作为薄煤层高效的开采方式己成为薄煤层综合自动化采煤的发展方向，刨煤机在工作过程中可实现刨头自动运行控制、液压支架自动推移、自动喷雾、声光报警、自动移架等功能，大大减轻工人的劳动强度。如图1所示，刨煤机的刨头切削煤层并将煤扔进运输槽运走，刨煤机的支架通过液压油缸的伸缩，推进运输槽前行，从而对煤层进行开采。当支架上的液压油缸将运输槽推进到一定的推移行程时，支架往运输槽的方向自动移架，从而可以继续推动运输槽前行。

刨煤机支架自动移架时以当前自动移架推移行程为触发前提，当自动移架推移行程达到设定值的时候，刨煤机的支架开始往前自动移架。

检修班作业时工人往往将支架拉齐，在现有的刨煤机实际作业过程中，因为支架从拉起状态开始往前推移所有支架按同一推移行程开始自动移架，导致工作面大量相邻支架存在梁端距(支架顶梁最前端与前方煤壁之间的距离)同时达到最大或最小的情况。如图2（a）中所示，刨煤机开始工作时，所有的支架处于拉齐的状态；如图2（b）中所示，当支架推移运输槽到一定的进程时，支架和前方煤壁之间工作面顶板由于没有支架起到支护作用，当出现大面积范围的工作面顶板不能得到有效支护状态时，容易产生冒顶或片帮现象，存在安全隐患同时影响作业效率。

发明内容

本发明提供了刨煤机液压支架自动移架方法、装置及系统，用以实现刨煤机相邻的支架处于不完全平齐排列的状态，从而起到对工作面顶板的有效支护作用，避免相邻的支架同时达到最大梁端距，大面积工作面顶板缺乏有效支护，造成工作面顶板冒顶或片帮现象的问题。

本发明提供的刨煤机液压支架自动移架方法，应用于通过服务器和控制器控制刨煤机液压支架自动移架的过程，该方法包括：

服务器通过控制器获取到刨煤机工作面各支架的当前推移行程；

根据设定周期，服务器根据各支架的当前推移行程确定各支架的调节量，并将各支架的调节量发送给控制器；

所述控制器接收到支架的调节量后，根据该调节量和为各支架统一配置的自动移架推移行程，得到相应支架调节后的自动移架推移行程，并当支架的推移行程达到调节后的自动移架推移行程时，控制所述支架进行移架。

本发明提供的服务器，应用于控制刨煤机自动移架的过程，该服务器包括：

获取模块，用于通过控制器获取到刨煤机工作面各支架的当前推移行程；

调节模块，用于根据设定周期，根据各支架的当前推移行程确定各支架的调节量，

发送模块，用于将调节模块确定的各支架的调节量发送给控制器，其中，所述调节量用于控制器根据所述调节，以及为各支架统一配置的自动移架推移行程，得到相应支架调节后的自动移架推移行程，并控制所述支架在推移行程达到调节后的自动移架推移行程时进行移架。

本发明提供的刨煤机自动移架控制系统，包括上述服务器，以及与上述服务器连接的用于控制刨煤机液压支架移架的控制器。

本发明的有益技术效果包括：

本发明实施例中，服务器根据所述各支架的当前推移行程，确定各支架的调节量，并发送给控制器，控制器根据调节量和支架的自动移架推移行程，得到调节后的自动移架推移行程，使得各支架根据该调节后的自动移架推移行程移架之后，相邻的支架处于不完全平齐排列的状态，从而起到对工作面顶板的有效支护作用，相对于现有技术，避免相邻的支架同时达到最大梁端距，大面积工作面顶板缺乏有效支护，从而造成工作面顶板冒顶或片帮现象的问题。

附图说明

图1为现有技术中刨煤机的结构示意图；

图2为现有技术中刨煤机的工作原理示意图；

图3为本发明实施例提供的刨煤机自动移架方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的刨煤机自动移架方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的刨煤机自动移架后的效果示意图；

图6为本发明实施例提供的服务器的结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种刨煤机自动移架方法、装置和系统，用于实现刨煤机支架的自动移架，使得支架移架之后，相邻的支架处于不完全平齐排列的状态，从而起到对工作面顶板的有效支护作用。

本发明实施例提供的刨煤机自动移架方法应用于刨煤机控制系统中，该刨煤机控制系统中包括服务器和控制器，服务器和控制器对刨煤机的支架移架进行控制，服务器可以根据预先设定自动对支架的推移进行控制，另外控制器可以根据人工的操作对支架的推移进行控制。服务器通过通信总线与各个工作面的控制器相连，其中每个控制器和多个支架相连并控制连接的支架的工作，通过控制器对各个支架的移架进行控制。

本发明实施例提供了一种刨煤机自动移架方法，应用于包括服务器和控制器的刨煤机控制系统中，如图3所示，为本发明实施例提供的刨煤机自动移架方法的方法流程示意图，该流程可包括：

步骤301，服务器通过控制器获取到刨煤机工作面各支架的当前推移行程。

步骤302，根据设定周期，服务器根据各支架的当前推移行程确定各支架的调节量，并将各支架的调节量发送给控制器。

步骤303，控制器接收到支架的调节量后，根据该调节量和为各支架统一配置的自动移架推移行程，得到相应支架调节后的自动移架推移行程，并当支架的推移行程达到调节后的自动移架推移行程时，控制支架进行移架。

本发明实施例中，服务器根据所述各支架的当前推移行程，确定各支架的调节量，并发送给控制器，控制器根据调节量和支架的自动移架推移行程，得到调节后的自动移架推移行程，使得各支架根据该调节后的自动移架推移行程移架之后，相邻的支架处于不完全平齐排列的状态，从而起到对工作面顶板的有效支护作用，相对于现有技术，避免相邻的支架同时达到最大梁端距，大面积工作面顶板缺乏有效支护，从而造成工作面顶板冒顶或片帮现象的问题。

如图4所示，为本发明实施例提供的刨煤机自动移架方法的流程示意图，该流程可包括：

步骤401，服务器通过控制器获取刨煤机工作面各支架的当前推移行程。

具体实施时，在刨煤机运行过程中，由于地面打滑或其他原因，控制器控制支架按照某个自动移架推移行程进行移架时，支架可能不能按照设定的行程，完成整个行程的移架，因此，服务器和控制器需要通过控制器获取各支架的当前状态，并根据支架的推移状态调整支架的移架。

控制器可以根据服务器设定的周期进行获知各支架的推移行程并上报给服务器，或者在各支架的推移行程发生变化时上报给服务器，从而使得服务器可以及时获知各支架的推移行程的变化情况。

步骤402，根据设定周期，服务器根据各支架的当前推移行程确定各支架的调节量，并将各支架的调节量发送给控制器。

具体实施时，服务器可以根据设定周期，以及获取的各支架的当前推移行程，来计算调节量。例如，可以设定周期为10ms，服务器每隔10ms重新确定调节量。

具体的，服务器根据接收的各支架的当前推移行程，形成各支架的推移行程数据的逻辑表；服务器在通过控制器获取到刨煤机支架的当前推移行程后，更新各支架推移行程数据的逻辑表中记录的相应支架的推移行程，并根据该支架的当前推移行程确定该支架的当前调节量，随后将各支架的调节量发送给控制器。服务器对逻辑表中的推移行程数据进行处理，从而得到各支架的调节量。

进一步的，服务器可以根据预设的每组架数N的值将逻辑表中各支架分成多组，根据分组内的各支架的当前推移行程，通过预设的算法得到分组内每个支架的调节量，并将该调节量的数值通过通信总线传递给工作面每支架的控制器。

例如，刨煤机包括177个支架，一个控制器控制相邻的3个支架，所有的控制器和服务器通过通信总线相连接，服务器将支架分组单位N设定为3，服务器根据一个分组内3个支架的当前推移行程，通过预定的支架调节量的确定策略确定3个支架的调节量，并对各个分组做出相同的处理。

除了通过设定支架的每架组数N，服务器确定各个支架的调节量时，也可以根据动态的分组，确定分组内支架的推移行程数据，其中，分组中支架的数目可以根据预设的参考支架数目确定，也可以根据工作面的情况确定。通过固定分组或者动态分组，使得对于一块连续的工作面顶板来说，部分支架的当前推移行程较大，部分支架的当前推移行程较小，能对工作面顶板起到有效的支护。

步骤403，控制器根据调节量和支架的自动移架推移行程，得到各支架调节后的自动移架推移行程。

步骤404，当支架的推移行程达到调节后的自动移架推移行程时，控制器控制所述支架进行移架。

具体实施时，支架的移架时间需要数秒，在这个过程中，控制器可能对各支架的推移行程进行了多次扫描，对于移架过程中的行程变化，服务器不根据该行程变化重新计算调节量。

本发明实施例均以服务器计算各支架调节量，并将调节量发送给控制器进行说明，服务器也可以直接计算各支架调节后的自动移架推移行程，并将调节后的自动移架推移行程发送给控制器，控制器根据该调节后的自动移架推移行程对支架的移架进行控制。

本发明实施例中，服务器根据各支架的当前推移行程，确定各支架的调节量，并发送给控制器，控制器根据调节量和支架的自动移架推移行程，得到调节后的自动移架推移行程，使得各支架根据该调节后的自动移架推移行程移架之后，相邻的支架处于不完全平齐排列的状态，从而起到对工作面顶板的有效支护作用，相对于现有技术，避免相邻的支架同时达到最大梁端距，大面积工作面顶板缺乏有效支护，从而造成工作面顶板冒顶或片帮现象的问题。

下面通过具体的例子说明服务器如何确定各支架调节量，这些具体的例子仅为示例，服务器确定各支架调节量的方式不限于这些示例，这些确定各支架调节量的方式可以做为调节量的确定策略存储于服务器之中，本发明实施例中服务器可以根据多种方式，确定各支架的调节量，并对支架的移架进行控制。

（1）服务器可以设定一组调节量基准，服务器从该组调节量中顺次取值为各支架设定调节量基准，也可以设定一组调节量基准的集合，服务器从调节量基准的集合中按一定规律取值，或者从调节量基准的集合中随机取值作为各支架的调节量基准。这些设定的调节量基准，或调节量基准的集合可以使得相邻的支架按照预设的形状排定，同时，服务器根据获取的各支架的状态，对调节量基准进行调整，从而得到各支架的调节量。

（2）服务器根据函数确定各个支架的调节量基准，例如，根据各支架的序号i，令调节量基准=f（i）；例如，f（i）=A-0.5*A*cos²（pi*i/4）；（i=（1,2…N））其中pi为圆周率，A为支架的自动移架推移行程，N为支架总数，根据上述函数，可以得到各个支架的调节量基准，同样，服务器根据获取的各支架的状态，对调节量基准进行调整，从而得到各支架的调节量。可以在服务器中设置多组函数，由服务器根据预设选择其中的一个函数对各个支架的调节量基准进行计算。

下面结合一个具体的例子对本发明实施例提供的刨煤机自动移架过程进行说明，刨煤机包括177个支架，支架的自动移架推移行程为600mm，设定3个支架为一组，为了说明方便，具体以第一组的三个支架，支架1，支架2和支架3为例进行说明，并且说明距离的数字的单位统一为mm，开始运行时，假定各支架处于平齐状态，服务器设定支架1，支架2，支架3的偏移量分别为200，100，0；则三个支架的自动移架推移行程分别为400，500和600，为了便于描述，设定运输槽起点所在位置为0，运输槽前行方向为x轴。支架推动运输槽沿x轴方向前行。

当运输槽前行行程为400时，支架1的推移行程为400，达到了设定的自动移架推移行程，支架2和支架3推移行程为400，没有达到设定的自动移架推移行程，因此，支架1向前自动移架400，移架后的推移行程为0，支架2和支架3的推移行程依然为400。

当运输槽继续前行到前行行程为500时，支架1的推移行程为100，没有达到了设定的自动移架推移行程，支架2的推移行程为500，达到了设定的自动移架推移行程，支架3推移行程为500，没有达到设定的自动移架推移行程，因此，支架2向前自动移架500mm，移架后的推移行程为0，支架1和支架3不动。

当运输槽继续前行到前行行程为600时，支架1的推移行程为200，没有达到了设定的自动移架推移行程，支架2的推移行程为100，没有达到了设定的自动移架推移行程，支架3推移行程为600，达到设定的自动移架推移行程，因此，支架3向前自动移架600mm，移架后的推移行程为0，支架1和支架2不动。

此时，支架1-3的排列如图5所示，呈现锯齿形排列，从而可以对工作面顶板起到有效支护的作用，同样支架4-6呈现相同的排列。如图5所示，为各支架根据调节后的自动移架推移行程进行移架后，分组内的支架呈现锯齿形排列。

依次类推，在支架前行的过程中，服务器根据支架的状态，进行调节量的不断调整，使得相邻的支架呈现预定的排列。

在本具体实施例中，当支架2、3推移行程较大时，支架1的相对位置靠前，可以起到支护的作用，当支架1和2推移行程较大时，支架3的位置靠前，可以起到支护的作用。通过这种自动移架的方式，避免了所有的支架同时达到最大推移行程，造成支架最前端和前方煤壁之间工作面顶板由于没有支架支护，出现冒顶或片帮现象，带来安全隐患和影响作业效率的问题。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种服务器，该服务器应用于控制刨煤机自动移架的过程，如图6所示，该服务器可包括：

获取模块10，用于通过控制器获取到刨煤机工作面各支架的当前推移行程；

调节模块11，用于根据设定周期，根据获取模块10获取的各支架的当前推移行程确定各支架的调节量，

发送模块12，用于将调节模块11确定的各支架的调节量发送给控制器，其中，所述调节量用于控制器根据所述调节，以及为各支架统一配置的自动移架推移行程，得到相应支架调节后的自动移架推移行程，并控制所述支架在推移行程达到调节后的自动移架推移行程时进行移架。

优选的，所述调节模块11中存储有各支架推移行程数据的逻辑表，所述各支架推移行程数据的逻辑表中记录有服务器获取的各支架的推移行程；以及存储的各支架调节量的确定策略。相应的，调节模块11具体用于：当获取模块10在通过控制器获取到刨煤机支架的当前推移行程后更新所述各支架推移行程数据的逻辑表中记录的相应支架的推移行程，根据该支架的当前推移行程以及存储的支架调节量的确定策略，确定该支架的当前调节量。

优选的，调节模块11用于根据预设的每组架数对所有支架进行分组。相应的，调节模块11用于在确定支架的调节量时，根据分组内各支架的推移行程，确定分组内各支架的调节量，其中，每个分组内各支架的调节量与统一配置的自动移架推移行程之和彼此不完全相同。

优选的，调节模块11确定的每个分组内各支架的调节量与统一配置的自动移架推移行程之和彼此各不相同，且按照支架排列顺序依次递增或递减。

优选的，调节模块11根据各控制器所控制的支架对支架进行分组。

优选的，调节模块11确定的各支架的调节量与统一配置的自动移架推移行程之和彼此不完全相同。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种刨煤机自动移架控制系统，该系统包括上述实施例中的服务器，以及与该服务器连接（如通过总线方式连接）的用于控制刨煤机液压支架移架的控制器。

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本发明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，本发明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中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种刨煤机液压支架自动移架方法，应用于通过服务器和控制器控制刨煤机液压支架自动移架的过程，其特征在于，包括：

服务器通过控制器获取到刨煤机工作面各支架的当前推移行程；

根据设定周期，服务器根据各支架的当前推移行程确定各支架的调节量，并将各支架的调节量发送给控制器；

所述控制器接收到各支架的调节量后，根据该调节量和为各支架统一配置的自动移架推移行程，得到相应支架调节后的自动移架推移行程，并当支架的推移行程达到调节后的自动移架推移行程时，控制所述支架进行移架。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，服务器中存储有各支架推移行程数据的逻辑表，所述各支架推移行程数据的逻辑表中记录有服务器获取的各支架的推移行程；所述服务器还存储有各支架调节量的确定策略；

所述根据设定周期，服务器根据各支架的当前推移行程确定各支架的调节量，并将各支架的调节量发送给控制器，包括：

所述服务器在通过控制器获取到刨煤机支架的当前推移行程后更新所述各支架推移行程数据的逻辑表中记录的相应支架的推移行程，根据该支架的当前推移行程以及存储的各支架调节量的确定策略，确定该支架的当前调节量，并将各支架的调节量发送给所述控制器。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务器根据预设的每组架数对所有支架进行分组；

所述服务器在确定各支架的调节量时，根据分组内各支架的推移行程，确定分组内各支架的调节量，其中，每个分组内各支架的调节量与统一配置的自动移架推移行程之和彼此不完全相同。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，每个分组内各支架的调节量与统一配置的自动移架推移行程之和彼此各不相同，且按照支架排列顺序依次递增或递减。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述服务器根据各控制器所控制的支架对支架进行分组。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，各支架的调节量与统一配置的自动移架推移行程之和彼此不完全相同。

7.一种服务器，应用于控制刨煤机自动移架的过程，其特征在于，包括：

获取模块，用于通过控制器获取到刨煤机工作面各支架的当前推移行程；

调节模块，用于根据设定周期，根据各支架的当前推移行程确定各支架的调节量，

发送模块，用于将调节模块确定的各支架的调节量发送给控制器，其中，所述调节量用于控制器根据所述调节，以及为各支架统一配置的自动移架推移行程，得到相应支架调节后的自动移架推移行程，并控制所述支架在推移行程达到调节后的自动移架推移行程时进行移架。

8.如权利要求7所述的服务器，其特征在于，所述调节模块中存储有各支架推移行程数据的逻辑表，所述各支架推移行程数据的逻辑表中记录有服务器获取的各支架的推移行程；所述调节模块中还存储有各支架调节量的确定策略；

所述调节模块具体用于，当所述获取模块在通过控制器获取到刨煤机支架的当前推移行程后更新所述各支架推移行程数据的逻辑表中记录的相应支架的推移行程，根据该支架的当前推移行程确定该支架的当前调节量。

9.如权利要求7所述的服务器，其特征在于，所述调节模块具体用于，根据预设的每组架数对所有支架进行分组；以及，在确定支架的调节量时，根据分组内各支架的推移行程，确定分组内各支架的调节量，其中，每个分组内各支架的调节量与统一配置的自动移架推移行程之和彼此不完全相同。

10.如权利要求9所述的服务器，其特征在于，调节模块确定的每个分组内各支架的调节量与统一配置的自动移架推移行程之和彼此各不相同，且按照支架排列顺序依次递增或递减。

11.如权利要求9所述的服务器，其特征在于，所述调节模块具体用于，根据各控制器所控制的支架对支架进行分组。

12.如权利要求7或8所述的服务器，其特征在于，所述调节模块确定的各支架的调节量与统一配置的自动移架推移行程之和彼此不完全相同。

13.一种刨煤机自动移架控制系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求7-12中任一项所述的服务器，以及与所述服务器连接的用于控制刨煤机液压支架移架的控制器。

Images