CN104965424A - 一种井下铲运机定点卸载自主控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下铲运机定点卸载自主控制系统，包括：定点卸载位置检测模块，用于判断井下铲运机是否达到卸载点；大臂运动时间处理模块，用于井下铲运机大臂举升与回落时，进行计时并实时传输给控制处理模块；大臂回路液压检测模块，用于实时检测井下铲运机大臂回路液压状态并实时传输给控制处理模块；控制处理模块，用于当井下铲运机达到卸载点时，控制车辆停止行驶，并控制井下铲运机大臂开始举升动作，再根据大臂运动时间处理模块与大臂回路液压检测模块发送的数据控制井下铲运机进行倾倒矿石及收斗工作，从而实现井下铲运机定点卸载自主控制。本系统，具有工作结构简单，工作稳定可靠的优点。

Description

一种井下铲运机定点卸载自主控制系统

技术领域

本发明涉及井下铲运机自主控制技术领域，尤其涉及一种井下铲运机定点卸载自主控制系统。

背景技术

近年来，矿产资源的开采逐步转入地下，并向深部延伸，随着深度的不断增加，井下的工作环境越来越恶劣，同时还有不确定的冒顶等危险因素，不可避免的给从事采矿运输装备工作的人员带来了一定的安全和风险。

井下实际应用中，以铲运机为主要出矿设备的工艺条件中，铲运机在井下的工作距离一般为200米，在卸载点完成的主要工作包括停车、举升大臂、翻斗、收斗、回收大臂等一系列过程，作为井下无轨采矿技术中最关键的运输装备—铲运机的自主控制技术研究成为研究趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下铲运机定点卸载自主控制系统，具有工作结构简单，工作稳定可靠的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种井下铲运机定点卸载自主控制系统，包括：

定点卸载位置检测模块，用于判断井下铲运机是否达到卸载点；

大臂运动时间处理模块，用于井下铲运机大臂举升与回落时，进行计时并实时传输给控制处理模块；

大臂回路液压检测模块，用于实时检测井下铲运机大臂回路液压状态并实时传输给控制处理模块；

控制处理模块，用于当井下铲运机达到卸载点时，控制车辆停止行驶，并控制井下铲运机大臂开始举升动作，再根据大臂运动时间处理模块与大臂回路液压检测模块发送的数据控制井下铲运机进行倾倒矿石及收斗工作，从而实现井下铲运机定点卸载自主控制。

所述定点卸载位置检测模块，用于判断井下铲运机是否达到卸载点包括：

通过距离测距原理来判断井下铲运机是否达到卸载点，和/或通过车载定位导航系统给确定当前井下铲运机的位置，从而判断井下铲运机是否达到卸载点。

所述控制处理模块，用于当井下铲运机达到卸载点时，控制车辆停止行驶，并控制井下铲运机大臂开始举升动作，再根据大臂运动时间处理模块与大臂回路液压检测模块发送的数据控制井下铲运机进行倾倒矿石及收斗工作，从而实现井下铲运机定点卸载自主控制包括：

当井下铲运机达到卸载点时，控制车辆停止行驶，并控制井下铲运机大臂开始举升动作，当根据接收到的大臂举升时间与大臂回路液压状态确定井下铲运机的大臂举升到最高点时，控制井下铲运机进行倾倒矿石动作；在倾倒矿石的过程中，当根据接收到的大臂回路液压状态，判定已完成倾倒矿石工作，则控制井下铲运机进行收斗工作，当根据接收到的大臂回落时间与大臂回路液压状态确定井下铲运机的大臂已经收回，则完成井下铲运机定点卸载自主控制。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该方案可以很方便实现铲运机在卸料点进行放矿过程的全自主控制，且工作结构简单，工作稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种井下铲运机定点卸载自主控制系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的包含激光测距仪的井下铲运机的顶视图；

图3为本发明实施例提供的包含激光测距仪与液压传感器的井下铲运机的侧视图；

图4为本发明实施例提供的井下铲运机定点卸载自主控制系统的工作流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例

图1为本发明实施例一提供的一种井下铲运机定点卸载自主控制系统的示意图。如图1所示，该系统主要包括：

定点卸载位置检测模块，用于判断井下铲运机是否达到卸载点；

大臂运动时间处理模块，用于井下铲运机大臂举升与回落时，进行计时并实时传输给控制处理模块；

大臂回路液压检测模块，用于实时检测井下铲运机大臂回路液压状态并实时传输给控制处理模块；

控制处理模块，用于当井下铲运机达到卸载点时，控制车辆停止行驶，并控制井下铲运机大臂开始举升动作，再根据大臂运动时间处理模块与大臂回路液压检测模块发送的数据控制井下铲运机进行倾倒矿石及收斗工作，从而实现井下铲运机定点卸载自主控制。

为了便于理解，下面针对上述各个模块做具体的介绍。

1、定点卸载位置检测模块。

该模块可以通过激光测距原理来判断井下铲运机是否达到卸载点，和/或通过车载定位导航系统确定当前井下铲运机的位置，从而判断井下铲运机是否达到卸载点，即用户可根据实际情况来选择上述两种方式中的任一种，也可以融合上述两种方式。具体来说：

1)采用激光测距模块确定卸载位置，由于井下铲运机卸载点一般为溜井，故在铲运机正前向安装激光测距仪，以固定测量距离来确定卸载位置，触发铲运机停机指令操作，(如图2所示，溜井在铲运机铲斗正前方，溜井为一竖直向下的井，铲运机卸载点为距离溜井正对面L长的地方，L存在一个误差范围可以调节的精度，一般为20cm，保证铲运机铲斗举起时能够将矿石顺利倾倒在溜井内)。

2)由车载定位导航系统给出当前铲运机的位置，卸载点的准确位置已经实现输入到车载定位导航系统中，当行驶到该位置时触发停车信号。

2、大臂运动时间处理模块。

大臂运动时间处理模块是指铲运机上用于计算大臂举升和大臂回落时间的模块，大臂举升时间是指从启动大臂举升的一瞬间触发该模块工作，对大臂举升的时间进行计时，并实时传送至控制处理单元模块；大臂回落时间是指从启动大臂回落的一瞬间触发该模块工作，对大臂回落的时间进行计时，并实时传送至控制处理单元模块。

3、大臂回路液压检测模块。

大臂回路液压检测模块是指安装在铲运机举升大臂上，用于实时测量液压压力的传感器(如图3所示)，该检测模块实时测量在举升和回落过程中内部的液压油的压力，并换算成数字量信号实时发送给控制处理单元模块。

4、控制处理模块。

控制处理单元模块是放置于铲运机上，用于判断卸载位置信息、接收举升回落时间、接收液压传感器实时测量值信息，并经过一系列运算去控制车辆停止、大臂举升、大臂回落的控制单元。具体包括：

当井下铲运机达到卸载点时，控制车辆停止行驶，并控制井下铲运机大臂开始举升动作，当根据接收到的大臂举升时间与大臂回路液压状态确定井下铲运机的大臂举升到最高点时，控制井下铲运机进行倾倒矿石动作；在倾倒矿石的过程中，当根据接收到的大臂回路液压状态，判定已完成倾倒矿石工作，则控制井下铲运机进行收斗工作，当根据接收到的大臂回落时间与大臂回路液压状态确定井下铲运机的大臂已经收回，则完成井下铲运机定点卸载自主控制。

本发明实施例上述系统的工作过程如图4所示，主要包括如下过程：

1、首先判断是否到达卸载点，如果到达的话，则控制处理模块控制车辆停止。

2、大臂举升开始时，大臂运动时间处理模块开始计时，同时大臂回路液压检测模块测量大臂液压回路液压状态，将信息实时传送给控制处理模块进行信息融合处理。

3、控制处理模块经过计算后得知已经到最高点进行倾倒矿石动作。

4、倾倒矿石的过程中，实时判断大臂的液压值，当液压值处于相对为0，也及没有压力的时候进行收斗工作。

5、大臂回落开始时，大臂运动时间处理模块开始计时，同时大臂回路液压检测模块测量大臂液压回路液压状态，将信息实时传送给控制单元进行信息融合处理。

6、控制处理模块经过信息融合处理后得知已经收回，整个过程结束。

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可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，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，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种井下铲运机定点卸载自主控制系统，其特征在于，包括：

定点卸载位置检测模块，用于判断井下铲运机是否达到卸载点；

大臂运动时间处理模块，用于井下铲运机大臂举升与回落时，进行计时并实时传输给控制处理模块；

大臂回路液压检测模块，用于实时检测井下铲运机大臂回路液压状态并实时传输给控制处理模块；

控制处理模块，用于当井下铲运机达到卸载点时，控制车辆停止行驶，并控制井下铲运机大臂开始举升动作，再根据大臂运动时间处理模块与大臂回路液压检测模块发送的数据控制井下铲运机进行倾倒矿石及收斗工作，从而实现井下铲运机定点卸载自主控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定点卸载位置检测模块，用于判断井下铲运机是否达到卸载点包括：

通过距离测距原理来判断井下铲运机是否达到卸载点，和/或通过车载定位导航系统给确定当前井下铲运机的位置，从而判断井下铲运机是否达到卸载点。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制处理模块，用于当井下铲运机达到卸载点时，控制车辆停止行驶，并控制井下铲运机大臂开始举升动作，再根据大臂运动时间处理模块与大臂回路液压检测模块发送的数据控制井下铲运机进行倾倒矿石及收斗工作，从而实现井下铲运机定点卸载自主控制包括：

当井下铲运机达到卸载点时，控制车辆停止行驶，并控制井下铲运机大臂开始举升动作，当根据接收到的大臂举升时间与大臂回路液压状态确定井下铲运机的大臂举升到最高点时，控制井下铲运机进行倾倒矿石动作；在倾倒矿石的过程中，当根据接收到的大臂回路液压状态，判定已完成倾倒矿石工作，则控制井下铲运机进行收斗工作，当根据接收到的大臂回落时间与大臂回路液压状态确定井下铲运机的大臂已经收回，则完成井下铲运机定点卸载自主控制。