CN111689168A - 遥控式皮带自移机尾控制系统 - Google Patents

Abstract

一种遥控式皮带自移机尾控制系统，包括远程控制系统、遥控系统、本地控制系统，本地控制器设置在皮带自移机尾处，本地控制系统与远程控制系统通信连接，本地控制系统与遥控系统通信连接，远程控制系统、遥控控制系统接收本地控制系统的信息，根据需求向本地控制系统发送指令，以完成对皮带自移机尾进行远程及遥控控制；本发明的本地控制系统以本地控制器、以及用于检测皮带自移机尾运行状态数据的传感器为基础，结合遥控控制系统和远程控制系统的控制指令，依据特定控制逻辑实现皮带自移机尾的机身的升降、侧移、推移的手动控制以及自动推移、自动调平、自动纠偏、姿态记忆、报警等控制。

Description

遥控式皮带自移机尾控制系统

技术领域

本发明涉及皮带自移机尾控制系统，尤其涉及一种遥控式皮带自移机尾控制系统。

背景技术

皮带输送机自移机尾是井下顺槽转载机与皮带输送机搭接的重要设备。随着综采工作面的推进，皮带输送机自移机尾也要相应的向前移动，并且保证转载机与皮带输送机的准确搭接，所以皮带自移机尾操作的便利性直接影响井下运输的畅通性和高效性。现有矿用皮带输送机自移机尾的控制方式以手动控制为主，无法准确获取机身数据，操作繁琐且需多方协同完成。同时，操作过程中需要操作人员精神集中，操作的准确性完全依赖操作人员的视力观察，准确性无法保证，如若操作不当就可能发生事故。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种遥控式皮带自移机尾控制系统。

一种遥控式皮带自移机尾控制系统，包括远程控制系统、遥控系统、本地控制系统，本地控制器设置在皮带自移机尾处，本地控制系统与远程控制系统通信连接，本地控制系统与遥控系统通信连接，远程控制系统、遥控控制系统接收本地控制系统的信息，根据需求向本地控制系统发送指令，以完成对皮带自移机尾进行远程及遥控控制，所述本地控制系统包括本地控制器、传感器组件，传感器组件安装在皮带自移机尾上，以将检测到的数据传输本地控制器，本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统通信连接，将数据传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述远程控制系统包括远程控制器、远程通讯模块、摄像头，远程通讯模块与本地控制器通信连接，以根据远程控制器的操作向本地控制器发送操作指令，并同时接收本地控制器发送的数据，摄像头设置于皮带自移机尾上，用于拍摄皮带自移机尾的机身状态的图片或视频，并通过远程通讯模块将皮带自移机尾的机身状态的图片或视频传输给远程控制器，所述遥控系统包括遥控控制器和无线通讯模块，无线通讯模块与本地控制器通信连接，以根据遥控控制器的操作向本地控制器发送操作指令，同时接收本地控制器发送的数据。

优选的，所述传感器组件包括位移传感器、倾角传感器、跑偏传感器、流量传感器、行程传感器，所述位移传感器设置于皮带自移机尾油缸的内部或外部，用于检测油缸的运动位移值，位移传感器通过导线与本地控制器电性连接，以将检测到的位移信号传输给本地控制器，并利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将位移信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述行程传感器设置于油缸的顶端和小车轨道相应位置，用于检测油缸的行程位置和小车的行程位置，行程传感器通过导线与本地控制器电性连接，以将检测到的行程信号传输给本地控制器，并利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将行程信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述倾角传感器设置于皮带自移机尾的机头架、机尾架上，用于检测皮带自移机尾相对于水平面的倾斜角度值，倾角传感器通过导线与本地控制器电性连接，以将检测到的角度信号传输给本地控制器，并利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将角度信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述跑偏传感器设置于皮带自移机尾上，用于检测皮带自移机尾的皮带跑偏位移值，以将检测到的跑偏位移信号传输给本地控制器，并利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将跑偏位移信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述流量传感器设置于与液压系统总回油管路中，用于检测整个液压系统在执行推移动作时通过的流量值，流量传感器通过导线与本地控制器电性连接，以将流量信号传输给本地控制器，利用本地控制器进而计算系统中大行程推移缸的位移值，本地控制器利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将行程位移值信号传输给远程控制系统、遥控控制系统。

优选的，所述本地控制系统包括操作组件、显示屏、通讯端、输入端、输出端、核心处理组件，通讯端用于与远程通讯模块、无线通讯模块建立通信连接，以将核心处理组件处理后的数据通过通讯端传输给远程控制器、遥控控制器，并同时接收远程控制器、遥控控制器发送过来的指令，输入端用于接收操作组件、远程控制器、遥控控制器发送过来的指令，以及位移传感器、倾角传感器、跑偏传感器、流量传感器、行程传感器传输过来的信号，输出端用于将接收的指令信号传输给设置于液压回路与油缸之间的电磁先导阀组，以根据接受到的控制信号选择性的控制特定油缸与液压回路之间的导通状态，显示屏用于位移值、流量值、倾斜角度值、跑偏值、行程位移值。

优选的，还包括报警系统，所述报警系统设置于皮带自移机尾上，报警系统与本地控制器的输出端连接，在接收到报警信号后发出报警，本地控制器的通讯端又将报警信号传输给遥控控制器及远程控制器的显示屏上，并显示报警信息。

优选的，所述本地控制系统以本地控制器、以及用于检测皮带自移机尾运行状态数据的传感器组件为基础，结合遥控控制系统和远程控制系统的控制指令，依据特定控制逻辑实现皮带自移机尾的控制，本地控制器与远程控制器、遥控控制器分别建立通信连接，远程控制器、遥控控制器根据控制需求向本地控制器发送控制指令，同时接收本地控制器传输的数据信息。

本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：该发明包括远程控制系统、遥控系统、本地控制系统，本地控制器设置在皮带自移机尾处，本地控制系统与远程控制系统通信连接，本地控制系统与遥控系统通信连接，远程控制系统、遥控控制系统接收本地控制系统的信息，根据需求向本地控制系统发送指令，以完成对皮带自移机尾进行远程及遥控控制；本发明的本地控制系统以本地控制器、以及用于检测皮带自移机尾运行状态数据的传感器为基础，结合遥控控制系统和远程控制系统的控制指令，依据特定控制逻辑实现皮带自移机尾的机身的升降、侧移、推移的手动控制以及自动推移、自动调平、自动纠偏、姿态记忆、报警等控制，从而可以准确的获取机身数据，对皮带自移机尾进行精确控制，从而降低事故发生率。

附图说明

图1为本发明的控制原理结构示意图。

图中：遥控控制器1、远程控制器2、本地控制器3、流量传感器4、位移传感器5、行程传感器6、倾角传感器7、跑偏传感器8、电磁先导阀组9、报警系统10、摄像头11。

具体实施方式

请参看图1，本发明实施例提供了一种遥控式皮带自移机尾控制系统，包括远程控制系统、遥控系统、本地控制系统，三者具有相同的控制功能，但控制权限本地控制系统最高，遥控控制系统次之，远程控制系统最低。本地控制器3设置在皮带自移机尾处，本地控制系统与远程控制系统通信连接，本地控制系统与遥控系统通信连接，远程控制系统、遥控控制系统接收本地控制系统的信息，根据需求向本地控制系统发送指令，以完成对皮带自移机尾进行远程及遥控控制，所述本地控制系统包括本地控制器3、传感器组件，传感器组件安装在皮带自移机尾上，以将检测到的数据传输本地控制器3，本地控制器3与远程控制系统、遥控控制系统通信连接，将数据传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述远程控制系统包括远程控制器2、远程通讯模块、摄像头11，远程通讯模块与本地控制器3通信连接，以根据远程控制器2的操作向本地控制器3发送操作指令，并同时接收本地控制器3发送的数据，摄像头11设置于皮带自移机尾上，用于拍摄皮带自移机尾的机身状态的图片或视频，并通过远程通讯模块将皮带自移机尾的机身状态的图片或视频传输给远程控制器2，所述遥控系统包括遥控控制器1和无线通讯模块，无线通讯模块与本地控制器3通信连接，以根据遥控控制器1的操作向本地控制器3发送操作指令，同时接收本地控制器3发送的数据。

所述传感器组件包括位移传感器5、倾角传感器7、跑偏传感器8、流量传感器4、行程传感器6，所述位移传感器5设置于皮带自移机尾油缸的内部或外部，用于检测油缸的运动位移值，位移传感器5通过导线与本地控制器3电性连接，以将检测到的位移信号传输给本地控制器3，并利用本地控制器3与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将位移信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述行程传感器6设置于油缸的顶端和小车轨道相应位置，用于检测油缸的行程位置和小车的行程位置，行程传感器6通过导线与本地控制器3电性连接，以将检测到的行程信号传输给本地控制器3，并利用本地控制器3与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将行程信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述倾角传感器7设置于皮带自移机尾的机头架、机尾架上，用于检测皮带自移机尾相对于水平面的倾斜角度值，倾角传感器7通过导线与本地控制器3电性连接，以将检测到的角度信号传输给本地控制器3，并利用本地控制器3与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将角度信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述跑偏传感器8设置于皮带自移机尾上，用于检测皮带自移机尾的皮带跑偏位移值，以将检测到的跑偏位移信号传输给本地控制器3，并利用本地控制器3与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将跑偏位移信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述流量传感器4设置于与液压系统总回油管路中，用于检测整个液压系统在执行推移动作时通过的流量值，流量传感器4通过导线与本地控制器3电性连接，以将流量信号传输给本地控制器3，利用本地控制器3进而计算系统中大行程推移缸的位移值，本地控制器3利用本地控制器3与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将行程位移值信号传输给远程控制系统、遥控控制系统。

所述本地控制系统包括操作组件、显示屏、通讯端、输入端、输出端、核心处理组件，通讯端用于与远程通讯模块、无线通讯模块建立通信连接，以将核心处理组件处理后的数据通过通讯端传输给远程控制器2、遥控控制器1，并同时接收远程控制器2、遥控控制器1发送过来的指令，输入端用于接收操作组件、远程控制器2、遥控控制器1发送过来的指令，以及位移传感器5、倾角传感器7、跑偏传感器8、流量传感器4、行程传感器6传输过来的信号，输出端用于将接收的指令信号传输给设置于液压回路与油缸之间的电磁先导阀组9，以根据接受到的控制信号选择性的控制特定油缸与液压回路之间的导通状态，显示屏用于位移值、流量值、倾斜角度值、跑偏值、行程位移值。

还包括报警系统10，所述报警系统10设置于皮带自移机尾上，报警系统10与本地控制器3的输出端连接，在接收到报警信号后发出报警，本地控制器3的通讯端又将报警信号传输给遥控控制器1及远程控制器2的显示屏上，并显示报警信息。

所述本地控制系统以本地控制器3、以及用于检测皮带自移机尾运行状态数据的传感器组件为基础，结合遥控控制系统和远程控制系统的控制指令，依据特定控制逻辑实现皮带自移机尾的机身的升降、侧移、推移的手动控制以及自动推移、自动调平、自动纠偏、姿态记忆、报警等控制；本地控制器3与远程控制器2、遥控控制器1分别建立通信连接，远程控制器2、遥控控制器1根据控制需求向本地控制器3发送控制指令，同时接收本地控制器3传输的数据信息。

本地控制系统可根据控制需求，在本地控制器3操作面板上选择需要控制油缸，然后发出伸/缩控制指令，控制指令通过输出端传给电磁先导阀组9，电磁先导阀组9根据控制指令控制相应油缸连接油路的通断，进而控制相应油缸的伸缩，在控制过程中，内置于调平油缸内的位移传感器5和安装与机身上的倾角传感器7实时反馈数据信息，本地控制器3对数据信息进行处理显示，可在远程控制器2、遥控控制器1以及本地控制器3查看显示信息，实时了解当前机身状态，遥控控制器1、远程控制器2也可以向本地控制器3发送指令，实现对皮带自移机尾机身的升降、侧移、推移等控制。

本地控制系统可根据实际控制需求在本地控制器3上设置自动推移位移值，利用流量传感器4实现对推移位移的测量，遥控控制系统的遥控控制器1、远程控制系统的远程控制器2可单独通过向本地控制系统发送指令实现对皮带自移机尾的控制；本地控制器3根据遥控控制系统的遥控控制器1、远程控制系统的远程控制器2以及自身操作面板的控制指令实现自动推移控制，具体控制方法如下：第一步，本地控制器3要记录调平油缸内位移传感器5数值，记忆当前自移机尾机身姿态；第二步，在本地控制器3操作面板将控制切换到自动功能，选择推移功能，并按下执行键，本地控制器3根据特定控制逻辑会通过输出端对电磁先导阀组9一系列控制指令；第三步，本地控制器3第一个控制指令使电磁先导阀组9控制调平油缸的控制回路，收缩调平油缸，控制机身下降，当调平油缸内位移传感器5反馈数值为零时完成机身下降控制；第四步，本地控制器3第二个控制指令使电磁先导阀组9控制推移油缸的控制回路，伸长推移油缸，控制自移机尾机身推移，在推移过程中控制器实时读取流量传感器4数据进行位移值换算，并在显示屏显示当前已推移位移值，同时读取安装在轨道相应位置的行程传感器6信号，当位移值达到设定值时停止推移，或者在位移值未达到设定值时，安装在导轨上作为限位的行程传感器6给出信号，则停止推移，并在本地控制器3显示屏给出报警信息；第五步，本地控制器3第三个控制指令使电磁先导阀组9控制调平油缸控制回路，伸长调平油缸，使各个调平油缸伸长到推移前记录的位移值，完成自动推移控制。

为使自移机尾满足不同倾斜角度的工作面要求，可在本地控制器3对调平角度进行设置，本地控制器3也可以接受遥控控制系统的遥控控制器1、远程控制系统的远程控制器2发出的控制指令，实现自动调平的控制，安装在自移机尾机头架和机尾架上的倾角传感器7实时反馈机身倾斜角度的角度信号，在机身发生倾斜时可通过皮带自移机尾控制进行自动调平控制，具体控制方法如下：第一步，在本地控制器3操作面板将控制切换到自动功能，选择自动调平功能键，并按下执行键，本地控制器3根据特定控制逻辑会通过输出端对电磁先导阀组9一系列控制指令；第二步，本地控制器3根据倾角传感器7反馈的角度信号判断当前的机身倾斜姿态，并逻辑运算出需要动作的油缸、动作的位移以及动作的顺序；第三步，根据第二步逻辑运算的结果向电磁先导阀组9发出控制指令，控制油缸完成相应动作，实现自动调平控制；若在控制过程中倾角传感器7的角度信号或位移传感器5的位移信号超出可调范围，则停止调平，并在本地控制器3显示屏显示报警信息，遥控控制系统的遥控控制器1、远程控制系统的远程控制器2可单独通过向本地控制系统发送指令实现对皮带自移机尾的控制，而报警信息也同时会传输给遥控控制器1、远程控制器2，并显示在遥控控制器1、远程控制器2上。

设置于自移机尾机身上的跑偏传感器8实时检测皮带的运行状态，当皮带跑偏位移值超过一定范围值时在本地控制器3显示屏显示报警信息，同时报警系统10发出报警，此时需要对皮带自移机尾进行纠偏控制，具体控制方法如下：第一步，在本地控制器3操作面板将控制切换到自动功能，选择自动纠偏功能键，并按下执行键，本地控制器3根据特定控制逻辑会通过输出端对电磁先导阀组9一系列控制指令；第二步，根据第一步逻辑运算的结果向电磁先导阀组9发出控制指令，控制相应侧移油缸动作，在动作过程中实时读取跑偏传感器8跑偏位移信号，当跑偏位移信号值恢复到允许范围值内时，停止动作完成自动纠偏控制。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种遥控式皮带自移机尾控制系统，其特征在于：包括远程控制系统、遥控系统、本地控制系统，本地控制器设置在皮带自移机尾处，本地控制系统与远程控制系统通信连接，本地控制系统与遥控系统通信连接，远程控制系统、遥控控制系统接收本地控制系统的信息，根据需求向本地控制系统发送指令，以完成对皮带自移机尾进行远程及遥控控制，所述本地控制系统包括本地控制器、传感器组件，传感器组件安装在皮带自移机尾上，以将检测到的数据传输本地控制器，本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统通信连接，将数据传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述远程控制系统包括远程控制器、远程通讯模块、摄像头，远程通讯模块与本地控制器通信连接，以根据远程控制器的操作向本地控制器发送操作指令，并同时接收本地控制器发送的数据，摄像头设置于皮带自移机尾上，用于拍摄皮带自移机尾的机身状态的图片或视频，并通过远程通讯模块将皮带自移机尾的机身状态的图片或视频传输给远程控制器，所述遥控系统包括遥控控制器和无线通讯模块，无线通讯模块与本地控制器通信连接，以根据遥控控制器的操作向本地控制器发送操作指令，同时接收本地控制器发送的数据。

2.根据权利要求1所述的遥控式皮带自移机尾控制系统，其特征在于：所述传感器组件包括位移传感器、倾角传感器、跑偏传感器、流量传感器、行程传感器，所述位移传感器设置于皮带自移机尾油缸的内部或外部，用于检测油缸的运动位移值，位移传感器通过导线与本地控制器电性连接，以将检测到的位移信号传输给本地控制器，并利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将位移信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述行程传感器设置于油缸的顶端和小车轨道相应位置，用于检测油缸的行程位置和小车的行程位置，行程传感器通过导线与本地控制器电性连接，以将检测到的行程信号传输给本地控制器，并利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将行程信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述倾角传感器设置于皮带自移机尾的机头架、机尾架上，用于检测皮带自移机尾相对于水平面的倾斜角度值，倾角传感器通过导线与本地控制器电性连接，以将检测到的角度信号传输给本地控制器，并利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将角度信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述跑偏传感器设置于皮带自移机尾上，用于检测皮带自移机尾的皮带跑偏位移值，以将检测到的跑偏位移信号传输给本地控制器，并利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将跑偏位移信号传输给远程控制系统、遥控控制系统，所述流量传感器设置于与液压系统总回油管路中，用于检测整个液压系统在执行推移动作时通过的流量值，流量传感器通过导线与本地控制器电性连接，以将流量信号传输给本地控制器，利用本地控制器进而计算系统中大行程推移缸的位移值，本地控制器利用本地控制器与远程控制系统、遥控控制系统建立的通信连接，将行程位移值信号传输给远程控制系统、遥控控制系统。

3.根据权利要求1所述的遥控式皮带自移机尾控制系统，其特征在于：所述本地控制系统包括操作组件、显示屏、通讯端、输入端、输出端、核心处理组件，通讯端用于与远程通讯模块、无线通讯模块建立通信连接，以将核心处理组件处理后的数据通过通讯端传输给远程控制器、遥控控制器，并同时接收远程控制器、遥控控制器发送过来的指令，输入端用于接收操作组件、远程控制器、遥控控制器发送过来的指令，以及位移传感器、倾角传感器、跑偏传感器、流量传感器、行程传感器传输过来的信号，输出端用于将接收的指令信号传输给设置于液压回路与油缸之间的电磁先导阀组，以根据接受到的控制信号选择性的控制特定油缸与液压回路之间的导通状态，显示屏用于位移值、流量值、倾斜角度值、跑偏值、行程位移值。

4.根据权利要求1所述的遥控式皮带自移机尾控制系统，其特征在于：还包括报警系统，所述报警系统设置于皮带自移机尾上，报警系统与本地控制器的输出端连接，在接收到报警信号后发出报警，本地控制器的通讯端又将报警信号传输给遥控控制器及远程控制器的显示屏上，并显示报警信息。

5.根据权利要求1所述的遥控式皮带自移机尾控制系统，其特征在于：所述本地控制系统以本地控制器、以及用于检测皮带自移机尾运行状态数据的传感器组件为基础，结合遥控控制系统和远程控制系统的控制指令，依据特定控制逻辑实现皮带自移机尾的控制，本地控制器与远程控制器、遥控控制器分别建立通信连接，远程控制器、遥控控制器根据控制需求向本地控制器发送控制指令，同时接收本地控制器传输的数据信息。

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