CN108894810B - 一种综采工作面的支架检测装置及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种综采工作面的支架检测装置及检测系统，该支架检测装置，包括一支架，支架包括底座、立柱和顶板，底座和顶板通过立柱连接，顶板的两侧面上还设有第一护板和第二护板，第一护板的外表面上嵌设有一安装板，安装板上嵌设有多个硅钢柱，多个硅钢柱与设置在第一护板的内表面上的检测板连接，检测板上设有通信接口，通过通信接口与外部的终端设备连接，第二护板的外表面上嵌设有磁性物质，磁性物质在第一护板上的投影位于安装板的区域内；其效果是：通过支架检测装置采集磁性物质的位置，并传送至外部的终端设备处理，从而得出支架的当前状态，这样非常便于实现对支架状态进行检测；并且结构简单，设计合理、易于实现。

Description

一种综采工作面的支架检测装置及检测系统

技术领域

本发明涉及检测装置技术领域，具体涉及一种综采工作面的支架检测装置及检测系统。

背景技术

综采工作面智能化和无人化是煤矿减少事故率、提高效益和提升竞争力的有效途径。液压支架是综采工作面的重要设备之一，主要有顶梁、立柱底座、推移千斤顶和操纵阀等组成，液压支架的主要作用是为工作面顶板支护，为采煤机工作提供足够的工作空间。然而综采工作面的液压支架数量多，回采过程中工作面连续推进，液压支架位置动态变化，实时、准确地检测出液压支架的状态，是实现综采设备智能化和工作面无人化的重要基础。

因此，亟需一种便于对支架状态进行检测的方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于对支架状态进行检测的综采工作面的支架检测装置及检测系统。

本发明采取的一种技术方案为：一种综采工作面的支架检测装置，包括一支架，所述支架包括底座、立柱和顶板，所述底座和顶板通过所述立柱连接，所述顶板的两侧面上还设有第一护板和第二护板，所述第一护板的外表面上嵌设有一安装板，所述安装板上嵌设有多个硅钢柱，多个所述硅钢柱与设置在所述第一护板的内表面上的检测板连接，所述检测板上设有通信接口，通过所述通信接口与外部的终端设备连接，所述第二护板的外表面上嵌设有磁性物质，所述磁性物质在第一护板上的投影位于所述安装板的区域内。

优选的，所述第一护板和第二护板设置在所述顶板的长边两侧面上。

优选的，多个硅钢柱在所述安装板上呈阵列分布。

优选的，各硅钢柱的长度与所述安装板的厚度一致。

优选的，所述检测板包括开关矩阵。

优选的，所述开关矩阵包括多个干簧管。

优选的，干簧管的数量与所述硅钢柱的数量相等且分布方式相同。

优选的，所述安装板为不锈钢的安装板。

优选的，所述磁性物质采用强力磁铁，所述磁性物质的数量至少为2个。

本发明采取的另一种技术方案为：一种综采工作面的检测系统，包括多个上述所述的一种综采工作面的支架检测装置，终端设备和控制中心；

所述支架检测装置用于获取磁性物质的位置数据；

所述终端设备用于获取各支架的所述位置数据，并与预设在所述终端设备内的参考位置数据进行比较，得到第一处理数据，并根据所述第一处理数据与设定的参数区间进行处理，以得到检测结果；

所述控制中心用于获取并显示所述检测结果。

采用上述技术方案，具有以下优点：在将多个所述的支架检测装置连接后，上一检测装置第二护板上的磁性物质与下一检测装置第一护板上的硅钢柱连接，通过磁场的变化触发检测板动作，从而采集到磁性物质的位置数据，并通过设有的通信接口传送至外部的终端设备处理，从而得出支架的当前状态，这样非常便于实现对支架状态进行检测；并且结构简单，设计合理、易于实现。

附图说明

图1为本发明实施例中的结构示意图；

图2为图1中安装板的结构示意图；

图3为本发明实施例的系统原理图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参考图1所示，一种综采工作面的支架检测装置，包括一支架，所述支架包括底座1、立柱2和顶板3，所述底座1和顶板3通过所述立柱2连接，所述顶板3的两侧面上还设有第一护板4和第二护板5，所述第一护板4的外表面上嵌设有一安装板41，所述安装板41上嵌设有多个硅钢柱411，多个所述硅钢柱411与设置在所述第一护板4的内表面上的检测板连接，所述检测板上设有通信接口，通过所述通信接口与外部的终端设备连接，所述第二护板5的外表面上嵌设有磁性物质51，所述磁性物质51在第一护板上4的投影位于所述安装板41的区域内。

应用时，进行综采工作面的检测需要多个所述的一种综采工作面的支架检测装置，检测板(图中未示出)，优选的，正对所述安装板41的位置设置，并与其贴合，工作时，多个支架检测装置连接在一起，磁性物质与下一检测装置第一护板上的硅钢柱连接，通过磁场的变化触发检测板动作，从而采集到磁性物质的位置数据，并通过设有的通信接口传送至外部的终端设备处理，从而得出支架的当前状态，这样非常便于实现对支架状态进行检测；并且结构简单，设计合理、易于实现。

进一步地，为了便于进行实际应用和符合使用习惯，所述第一护板和第二护板设置在所述顶板的长边两侧面上，这样设置也使得接触面更加贴合、检测更加准确。

进一步地，为了便于检测的可靠性和准确性，参考图2，多个硅钢柱在所述安装板上呈阵列分布；这样在各支架检测装置接触时，利用硅钢柱良好的导磁性，非常便于获取磁性物质的磁场变化，从而触发检测板动作。

进一步地，为了将磁信号进行良好的传导，减少磁损失，各硅钢柱的长度与所述安装板的厚度一致。

进一步地，为了触发信号的及时和准确，所述检测板包括开关矩阵，所述开关矩阵包括多个干簧管；需要说明的是，干簧管通常有两个软磁性材料做成的、无磁时断开的金属簧片触点，干簧管的工作原理非常简单，两片端点处重叠的可磁化的簧片、密封于一玻璃管中，两簧片分隔的距离仅约几个微米，玻璃管中装填有高纯度的惰性气体，在尚未操作时，两片簧片并未接触、外加的磁场使两片簧片端点位置附近产生不同的极性，结果两片不同极性的簧片将互相吸引并闭合。

进一步地，为了提高检测的准确性，干簧管的数量与所述硅钢柱的数量相等且分布方式相同。

进一步地，为了提高触发的可靠性，所述磁性物质采用强力磁铁，所述磁性物质的数量至少为2个。

进一步地，为了对安装板进行保护，减少被架间掉石头砸坏或挤压坏的概率，所述安装板为不锈钢的安装板，具体应用时，用厚度满足强度要求不锈钢板上成排成行的钻上孔，在孔中镶嵌上硅钢柱，利用不锈钢具有不导磁性的特点，磁性物质对应到了那个硅钢柱磁力线通过这个硅钢柱传到检测板上干簧管的一个点位上，触发导通对应的干簧管，这样我们就得到了相应的位置数据，通过通信接口将导通的数据传送至终端设备处理；

在终端设备中我们将支架检测装置的两个磁铁点与另一个支架检测装置的两个参照点连起来就成了支架检测装置顶梁的一个面，当支架检测装置的状态达到完全理想状态时，将两个磁铁所对应检测板上的干簧管上的两个点位，做为运动参照点，在发生变化时，终端设备可显示每个支架顶梁面的相互位移关系，从而体现出支架检测装置的状态；终端设备可采用电脑，通信接口可采用RS-232或RS-485接口，检测板上还包括控制器，例如单片机，将采集的信号通过串口发送给电脑。

参考图3所示，一种综采工作面的检测系统，包括上述所述的一种综采工作面的支架检测装置，终端设备和控制中心；

所述支架检测装置用于获取磁性物质的位置数据；

具体地，在将多个所述的支架检测装置连接后，上一检测装置第二护板上的磁性物质与下一检测装置第一护板上的安装板连接，所述安装板为不锈钢的安装板，具体应用时，用厚度满足强度要求不锈钢板上成排成行的钻上孔，在孔中镶嵌上硅钢柱，利用硅钢柱良好的导磁性和利用不锈钢具有不导磁性的特点，磁性物质对应到了那个硅钢柱磁力线通过这个硅钢柱传到检测板上干簧管的一个点位上，触发导通对应的干簧管，这样我们就得到了相应的位置数据，通过通信接口将导通的数据传送至终端设备处理。

所述终端设备用于获取各支架的所述位置数据，并与预设在所述终端设备内的参考位置数据进行比较，得到第一处理数据，并根据所述第一处理数据与设定的参数区间进行处理，以得到检测结果；

具体地，所述终端设备通过串口获取相应的数据，并预设有当支架检测装置的状态达到完全理想状态时，将两个磁铁所对应检测板上的干簧管上的两个点位，做为运动参照点(即参考位置数据)，在终端设备中我们将支架检测装置的两个磁铁点与另一个支架检测装置的两个参照点连起来就成了支架检测装置顶梁的一个面，在发生变化时，终端设备可显示每个支架顶梁面的相互位移关系，从而体现出支架检测装置的状态，通过在终端设备建立相应的坐标系，给每个点位设置相应的数据，通过计算得出与参考位置数据的数据差(即第一处理数据)，并根据不同的差值，与设定的区间进行比较，也就是看在哪个区间，根据在不同的区间得出不同的检测结果；

所述检测结果包括：

支架是否倒架；支架是否垂直刮板机；支架是否咬架；支架是否背架；支架的工作面是否在一条直线上；各支架的高度是否一致。

所述控制中心用于获取并显示所述检测结果。

具体地，控制中心为远程的监控平台，包括服务器和多台监控电脑，实时显示各支架的检测状态，并可通过WEB发布，相关管理者可远程监控支架的各状态，在出现异常时，及时进行处理。

最后需要说明的是，上述描述仅为本发明的具体实施方式，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种综采工作面的支架检测装置，包括一支架，所述支架包括底座、立柱和顶板，所述底座和顶板通过所述立柱连接，其特征在于，所述顶板的两侧面上还设有第一护板和第二护板，所述第一护板的外表面上嵌设有一安装板，所述安装板上嵌设有多个硅钢柱，多个所述硅钢柱与设置在所述第一护板的内表面上的检测板连接，所述检测板上设有通信接口，通过所述通信接口与外部的终端设备连接，所述第二护板的外表面上嵌设有磁性物质，所述磁性物质在第一护板上的投影位于所述安装板的区域内；

工作时，多个支架检测装置连接在一起，磁性物质与下一检测装置第一护板上的硅钢柱连接；多个硅钢柱在所述安装板上呈阵列分布；

所述检测板包括开关矩阵，所述开关矩阵包括多个干簧管，干簧管的数量与所述硅钢柱的数量相等且分布方式相同；磁性物质对应到了一个硅钢柱，磁力线通过这个硅钢柱传到检测板上干簧管的一个点位上，触发导通对应的干簧管。

2.根据权利要求1所述的一种综采工作面的支架检测装置，其特征在于，所述第一护板和第二护板设置在所述顶板的长边两侧面上。

3.根据权利要求1所述的一种综采工作面的支架检测装置，其特征在于，各硅钢柱的长度与所述安装板的厚度一致。

4.根据权利要求1所述的一种综采工作面的支架检测装置，其特征在于，所述安装板为不锈钢的安装板。

5.根据权利要求1所述的一种综采工作面的支架检测装置，其特征在于，所述磁性物质采用强力磁铁，所述磁性物质的数量至少为2个。

6.一种综采工作面的检测系统，其特征在于，包括多个权利要求1至5中任一所述的一种综采工作面的支架检测装置，终端设备和控制中心；

所述支架检测装置用于获取磁性物质的位置数据；

所述终端设备用于获取各支架的所述位置数据，并与预设在所述终端设备内的参考位置数据进行比较，得到第一处理数据，并根据所述第一处理数据与设定的参数区间进行处理，以得到检测结果；

所述控制中心用于获取并显示所述检测结果。