CN103912294B - 一种使用光纤的工作面液压支架组直线度控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种使用光纤的工作面液压支架组直线度方法，在工作面液压支架组的两相邻溜槽之间设置光纤应变传感器；顺次连接激光器、起偏器、多个光纤传感器、检偏器和光电检测器，其中起偏器、多个光纤传感器、检偏器之间采用光纤连接，形成光纤通路；激光器发出激光信号，光电检测器实时检测激光信号的布里渊频率；在工作面液压支架组推移完成后，根据激光信号布里渊频率的偏移量判断发生推移不到位或推移过位的液压支架的位置；控制工作面电液控制系统调整发生推移不到位或推移过位的液压支架。本发明使用光纤配合光纤传感器实现了工作面液压支架推移不到位或过位处的检测，结合工作面电液控制系统，实现了工作面液压支架组直线度的无人化自动控制，整个系统仅需要设置一个控制器并拉设一条带传感器的光纤，改造方便，成本低廉，适用于在煤矿中大规模推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种工作面液压支架组直线度控制系统，尤其涉及一种使用光纤的工作面液压支架组直线度控制系统。
背景技术
综采工作面有采煤机、刮板运输机和液压支架等设备构成。刮板运输机是由一节一节溜槽连接起来构成的，由刮板运输机的连接孔和液压支架推移杆连接头通过销子固定连接，通过工作面液压支架推移千斤顶的伸缩动作，现实刮板运输机的移动。多台液压支架在工作面依次排列，其各自的位置在工作面受到刮板运输机约束，但各自之间相互的位置并没有约束，是一个半浮动系统。在工作时，为了实现工作面的正常运转，多个工作面液压支架之间需要保持一定的直线度，即多个工作面液压支架基本处于同一直线上。同时，在采煤过程中，刮板运输机是采煤机运行的轨道，所以在工作面液压支架推溜以后要求刮板运输机同样具有较好的直线度，以保证采煤机割煤质量。
目前，液压支架手动系统工作面全部靠人工进行工作面液压支架的推溜或拉溜来进行刮板运输机的调直控制，少数采用传感器进行直线度校正的系统结构复杂，使用的传感器数量多，信息传输受井下环境影响较大，调直不够准确，同时安装上需要对现有的工作面支护系统做较大的改动，不利于大规模的推广应用。为此，本领域急需研制一种安全可靠的工作面直线度控制系统，用来较为精确和便捷的调整工作面液压支架的直线度，从而实现各工作面液压支架之间的直线度的控制。
发明内容
针对以上问题，本发明提出一种使用光纤的工作面液压支架组直线度方法，在工作面液压支架组的两相邻溜槽之间设置光纤应变传感器；顺次连接激光器、起偏器、多个光纤传感器、检偏器和光电检测器，其中起偏器、多个光纤传感器、检偏器之间采用光纤连接，形成光纤通路；激光器发出激光信号，光电检测器实时检测激光信号的布里渊频率；在工作面液压支架组推移完成后，根据激光信号布里渊频率的偏移量判断发生推移不到位或推移过位的液压支架的位置；控制工作面电液控制系统调整发生推移不到位或推移过位的液压支架。
本发明使用光纤配合光纤传感器实现了工作面液压支架推移不到位或过位处的检测，结合工作面电液控制系统，实现了工作面液压支架组直线度的无人化自动控制，整个系统仅需要设置一个控制器并拉设一条带传感器的光纤，改造方便，成本低廉，适用于在煤矿中大规模推广。
附图说明
图1本发明所述使用光纤的工作面液压支架组直线度控制方法的执行系统的一个优选实施例的结构示意图；
图2为无应变和发生应变时激光信号的布里渊频率变化示意图。
具体实施方式
参见图1，其描述了本发明所述使用光纤的工作面液压支架组直线度控制方法的一个优选实施例。使用光纤的工作面液压支架组直线度控制方法的执行系统包括激光器、起偏器、4个光纤传感器、检偏器和光电检测器；激光器、起偏器、多个光纤传感器、检偏器和光电检测器顺次连接，为保证光线传输质量，在起偏器和光纤传感器之间可以设置有光学准直器和透镜，同理，也可以在检偏器和光纤传感器之间设置透镜。
起偏器与光纤传感器、多个光纤传感器、光纤传感器与检偏器之间通过光纤连接；光纤传感器包括钢板和固定设置在钢板上的光纤段，钢板设置在工作面液压支架前方相邻两节溜槽之间，使光纤段的布置方向与工作面液压支架组的布置方向基本平行，即与采煤机的运动方向基本平行，光纤段的长度根据钢板的长度确定，大体与钢板的长度相同即可，光纤段的两端分别与光纤连接，形成起偏器和检偏器之间的完整的光纤通路。
在工作过程中，激光器发出激光信号，激光信号经过上述完整的光纤通路传输至光电检测器，光电检测器实时检测激光信号的布里渊频率；在正常情况下，工作面液压支架组处于一条直线，因此其前方的溜槽也处于直线状态，光纤传感器的钢板没有应变，激光信号的布里渊频率为一个基础值(参见图2)；在推移结束后，如果某个支架推移不到位或推移过位，则该支架对应的溜槽与其两端的溜槽不处于同一直线，因此，该支架对应的溜槽两端安装的光纤传感器的钢板就会发生应变，带动其上固定安装的光纤段发生完全，此时，激光信号的布里渊频率将发生偏移(参见图2)，根据偏移的距离(即图2中的v2-v1)，就可以计算出光纤传感器的位置，并进而得出安装光纤传感器的支架的位置，上述根据偏移的距离计算光纤传感器位置的方法是本领域的公知常识，在此不予累述。然后，根据发生推移不到位或推移过位的液压支架的位置，通知工作面电液控制系统对该支架进行调整，从而实现工作面液压支架组的直线度控制。
以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种使用光纤的工作面液压支架组直线度控制方法，其特征在于：
在工作面液压支架组的两相邻溜槽之间设置光纤应变传感器；
顺次连接激光器、起偏器、光纤应变传感器、检偏器和光电检测器，其中起偏器、光纤应变传感器、检偏器之间采用光纤连接，形成光纤通路；所述光纤应变传感器有多个，多个光纤应变传感器之间也采用光纤连接，构成所述光纤通路的一部分；
激光器发出激光信号，光电检测器实时检测激光信号的布里渊频率；
在工作面液压支架组推移完成后，根据激光信号布里渊频率的偏移量判断发生推移不到位或推移过位的液压支架的位置；
控制工作面电液控制系统调整发生推移不到位或推移过位的液压支架。
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Publications (2)
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| CN103912294A CN103912294A (zh) | 2014-07-09 |
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