CN105842655A - 一种基于红外线的采煤机位置检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于红外线的采煤机位置检测装置及方法，包括红外线发射装置、红外线接收装置和信号处理装置，所述红外线发射装置为多个，每个红外线发射装置分别对应设置在各个液压支架的防爆壳体内，红外线接收装置和信号处理装置设置在采煤机上，红外线接收装置与信号处理装置连接；其方法为通过对各个液压支架进行组号及组内位置编号的确定，并通过二进制数字编码串的转换，得出采煤机实时的位置信息。可使采煤机实时获取自身的位置信息，从而极大地提高信息实时性，便于操作人员了解。
Description
技术领域
本发明涉及一种位置检测装置及方法，具体是一种基于红外线的采煤机位置检测装置及方法。
背景技术
目前基于红外线的采煤机与液压支架相对位置检测装置是由液压支架上的红外线接收器接收到采煤机发射的红外线信号，然后将接收到的信号传给顺槽的控制中心，从而得知采煤机相对于液压支架的位置，但是这样传输方式会导致信息缺乏实时性。
中国专利CN101725366A提出了一种基于红外线的采煤机位置检测装置，在采煤机上安装了一个红外发射器以及在每台液压支架上安装红外接收器，红外接收模块把接收到的数据进行处理后传送给控制单元，接收器配合液压支架控制器可实现支架与采煤机的跟机自动化。然而该装置只是实现了支架控制器得到采煤机的位置，采煤机无法得到自身位置数据。
中国专利CN102914304A提出了一种基于CAN总线技术的采煤机位置检测方法，在采煤机的不同部位上安装若干个红外发射器，各发射器间用CAN总线进行通讯，在液压支架上安装红外接收器，支架控制器根据所接收到的经过解码处理的红外线信号，准确判断采煤机所处位置，实现跟机自动化。然而该装置仍然无法使得采煤机得到自身的位置数据。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于红外线的采煤机位置检测装置及方法，可使采煤机实时获取自身的位置信息，从而极大地提高信息实时性，便于操作人员了解。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于红外线的采煤机位置检测装置，包括红外线发射装置、红外线接收装置和信号处理装置，所述红外线发射装置为多个，每个红外线发射装置分别对应设置在各个液压支架的防爆壳体内，红外线接收装置和信号处理装置设置在采煤机上，红外线接收装置与信号处理装置连接。
进一步，所述红外线发射装置由红外线发射器和单片机组成，单片机控制红外线发射器的发射频率。
进一步，所述信号处理装置由数据处理器和数据存储器组成。
进一步，所述红外线接收器的有效接收角度为±45°，其采样频率为40HZ，即每25ms接收一次红外信号。
一种基于红外线的采煤机位置检测方法，该方法的具体步骤为：
A、在每台液压支架上均放置一个红外线发射装置；
B、巷道内顺序排列的液压支架，每四台液压支架为一组，该组中每台液压支架上的红外发射器分别发出一种频率的红外信号，共四种发射频率，并对该四种发射频率对应的每组液压支架内的位置进行顺序编号确定；
C、在信息存储器中预存起始液压支架的组号为1，同时存储上述四种发射频率对应的组内四台液压支架的位置编号；
D、红外线接收器按照其采样频率间隔接收各个红外线发射器发出的各种频率的红外线信号；
E、红外线接收器将接收到的红外线信号转化成数字信号，具体为：若红外线接收器接收到红外信号则输出0，未收到信号则输出1；进而在采煤机经过每个液压支架时会生成一个二进制数字编码串；
F、将转化成二进制数字编码串的红外信号传递给数据处理器进行分析处理，得出当前采煤机所对的液压支架在该组内的位置编号，同时将该组内的位置编号存储在信息存储器中；
G、信息存储器每存储四个位置编号，则对数据处理器进行反馈，数据处理器对当前液压支架的组号加一，并存储在信息存储器中，然后结合当前得出的组内位置编号，最终得出采煤机实时所对的液压支架的组号及组内位置编号；如上述得出的二进制数字编码串对应的组内液压支架的位置编号为3，则将该信息存储，同时确定其当前的组号，如当前组号为3，则最终得出该液压支架为3组3号，通过每组四个液压支架可知，采煤机实时对应的液压支架为起始位置开始顺序排列的第11台。
进一步，所述每组液压支架上红外线发射器发出的四种频率分别为：第一台为红外发射50ms，不发射200ms，循环往复；第二台为发射100ms,不发射150ms，循环往复；第三台为发射150ms,不发射100ms,循环往复；第四台为发射200ms，不发射50ms，循环往复。
进一步，所述红外线接收器接收上述四种频率红外信号后并转化成二级制数字编码分别为：0011111111、0000111111、0000001111、0000000011。
与现有技术相比，本发明将几个液压支架分为一组，然后在该组中每台液压支架上的红外线发射器发出不同频率的红外信号，并对各个液压支架进行编号，这样当采煤机经过各个液压支架时，红外线接收装置会接收到对应的液压支架发出的红外信号，将信号转化成二进制数字编码串后，传送给信号处理装置进行分析处理，最终得出当前采煤机所对应的液压支架的组号及组内编号，进而得出采煤机所处的实时位置，从而极大地提高信息实时性，便于操作人员了解。
附图说明
图1是本发明的实施示意图；
图2是本发明中红外发射器的电原理图；
图3是本发明中红外线接收装置及信号处理装置的电原理图。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，本发明包括红外线发射装置、红外线接收装置和信号处理装置，所述红外线发射装置为多个，每个红外线发射装置分别对应设置在各个液压支架的防爆壳体内，红外线接收装置和信号处理装置设置在采煤机上，红外线接收装置与信号处理装置连接。
进一步，所述红外线发射装置由红外线发射器和单片机组成，单片机控制红外线发射器的发射频率。
进一步，所述信号处理装置由数据处理器和数据存储器组成。
进一步，所述红外线接收器的有效接收角度为±45°，其采样频率为40HZ，即每25ms接收一次红外信号。
一种基于红外线的采煤机位置检测方法，该方法的具体步骤为：
A、在每台液压支架上均放置一个红外线发射装置；
B、巷道内顺序排列的液压支架，每四台液压支架为一组，该组中每台液压支架上的红外发射器分别发出一种频率的红外信号，共四种发射频率，并对该四种发射频率对应的每组液压支架内的位置进行顺序编号确定；
C、在信息存储器中预存起始液压支架的组号为1，同时存储上述四种发射频率对应的组内四台液压支架的位置编号；
D、红外线接收器按照其采样频率间隔接收各个红外线发射器发出的各种频率的红外线信号；
E、红外线接收器将接收到的红外线信号转化成数字信号，具体为：若红外线接收器接收到红外信号则输出0，未收到信号则输出1；进而在采煤机经过每个液压支架时会生成一个二进制数字编码串；
F、将转化成二进制数字编码串的红外信号传递给数据处理器进行分析处理，得出当前采煤机所对的液压支架在该组内的位置编号，同时将该组内的位置编号存储在信息存储器中；
G、信息存储器每存储四个位置编号，则对数据处理器进行反馈，数据处理器对当前液压支架的组号加一，并存储在信息存储器中，然后结合当前得出的组内位置编号，最终得出采煤机实时所对的液压支架的组号及组内位置编号；如上述得出的二进制数字编码串对应的组内液压支架的位置编号为3，则将该信息存储，同时确定其当前的组号，如当前组号为3，则最终得出该液压支架为3组3号，通过每组四个液压支架可知，采煤机实时对应的液压支架为起始位置开始顺序排列的第11台。
进一步，所述每组液压支架上红外线发射器发出的四种频率分别为：第一台为红外发射50ms，不发射200ms，循环往复；第二台为发射100ms,不发射150ms，循环往复；第三台为发射150ms,不发射100ms,循环往复；第四台为发射200ms，不发射50ms，循环往复。
进一步，所述红外线接收器接收上述四种频率红外信号后并转化成二级制数字编码分别为：0011111111、0000111111、0000001111、0000000011。
Claims (7)
1.一种基于红外线的采煤机位置检测装置，其特征在于，包括红外线发射装置、红外线接收装置和信号处理装置，所述红外线发射装置为多个，每个红外线发射装置分别对应设置在各个液压支架的防爆壳体内，红外线接收装置和信号处理装置设置在采煤机上，红外线接收装置与信号处理装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外线的采煤机位置检测装置，其特征在于，所述红外线发射装置由红外线发射器和单片机组成，单片机控制红外线发射器的发射频率。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外线的采煤机位置检测装置，其特征在于，所述信号处理装置由数据处理器和数据存储器组成。
4.根据权利要求1所述的一种基于红外线的采煤机位置检测装置，其特征在于，所述红外线接收器的有效接收角度为±45°，其采样频率为40HZ，即每25ms接收一次红外信号。
5.一种基于红外线的采煤机位置检测方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：
A、在每台液压支架上均放置一个红外线发射装置；
B、巷道内顺序排列的液压支架，每四台液压支架为一组，该组中每台液压支架上的红外发射器分别发出一种频率的红外信号，共四种发射频率，并对该四种发射频率对应的每组液压支架内的位置进行顺序编号确定；
C、在信息存储器中预存起始液压支架的组号为1，同时存储上述四种发射频率对应的组内四台液压支架的位置编号；
D、红外线接收器按照其采样频率间隔接收各个红外线发射器发出的各种频率的红外线信号；
E、红外线接收器将接收到的红外线信号转化成数字信号，具体为：若红外线接收器接收到红外信号则输出0，未收到信号则输出1；进而在采煤机经过每个液压支架时会生成一个二进制数字编码串；
F、将转化成二进制数字编码串的红外信号传递给数据处理器进行分析处理，得出当前采煤机所对的液压支架在该组内的位置编号，同时将该组内的位置编号存储在信息存储器中；
G、信息存储器每存储四个位置编号，则对数据处理器进行反馈，数据处理器对当前液压支架的组号加一，并存储在信息存储器中，然后结合当前得出的组内位置编号，最终得出采煤机实时所对的液压支架的组号及组内位置编号。
6.根据权利要求5所述的一种基于红外线的采煤机位置检测方法，其特征在于，所述每组液压支架上红外线发射器发出的四种频率分别为：第一台为红外发射50ms，不发射200ms，循环往复；第二台为发射100ms,不发射150ms，循环往复；第三台为发射150ms,不发射100ms,循环往复；第四台为发射200ms，不发射50ms，循环往复。
7.根据权利要求6所述的一种基于红外线的采煤机位置检测方法，其特征在于，所述红外线接收器接收上述四种频率红外信号后并转化成二级制数字编码分别为：0011111111、0000111111、0000001111、0000000011。
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