CN114237052A - 掘进机协同控制方法和系统 - Google Patents

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CN114237052A
CN114237052A CN202111548916.7A CN202111548916A CN114237052A CN 114237052 A CN114237052 A CN 114237052A CN 202111548916 A CN202111548916 A CN 202111548916A CN 114237052 A CN114237052 A CN 114237052A
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李波
胡成军
潘格格
袁鹏喆
王瑜
赵宝福
王圣志
刘冰玉
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Abstract

本发明提供一种掘进机协同控制方法和系统,所述方法包括:根据掘进机的启动时间,得到第一个输送机的启动时间;根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,使所述每个目标输送机根据所述延时启动时间进行启动;获取每个输送机上的当前煤炭堆积值;根据所述当前煤炭堆积值,得到每个输送机的目标运行速度,使每个输送机根据所述目标运行速度进行运行;解决了现有技术的不能实现掘进设备的联动控制从而影响掘进工作开采效率的问题,通过后级输送机比前级输送机延迟启动和根据运煤量实时调整输送机运行速度,实现煤多快速、煤少慢速的经济运行方式,不仅提高了运输效率,还降低了输送机的磨损和能耗。

Description

掘进机协同控制方法和系统
技术领域
本发明涉及掘进控制技术领域,具体涉及一种掘进机协同控制方法和系统。
背景技术
近年来,煤矿生产中采、掘速度严重失调的矛盾日渐凸显,生产接续紧张,长期存在的采快掘慢、掘快运慢、掘慢运快等顽症,严重制约了矿井产能的提高;尤其是掘进工作面上,各设备的工作方式通常为单机人工操作,各设备间没有信息的共享,因此不能实现设备间的联动控制,严重影响掘进工作的开采效率。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足,本发明提供的掘进机协同控制方法和系统,解决了现有技术的不能实现掘进设备的联动控制从而影响掘进工作开采效率的问题,通过后级输送机比前级输送机延迟启动和根据运煤量实时调整输送机运行速度,实现煤多快速、煤少慢速的经济运行方式,不仅提高了运输效率,还降低了输送机的磨损和能耗。
第一方面,本发明提供一种掘进机协同控制方法,应用于掘进机协同控制系统中的PLC控制器,所述控制系统还包括掘进机和多个输送机,所述多个输送机包括用于承接所述掘进机采集煤矿的第一个输送机和依次逐级连接在所述第一个输送机后面的多个目标输送机,所述PLC控制器与所述掘进机、所述多个输送机通信连接,所述方法包括:根据掘进机的启动时间,得到第一个输送机的启动时间;根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,使所述每个目标输送机根据所述延时启动时间进行启动;获取每个输送机上的当前煤炭堆积值;根据所述当前煤炭堆积值,得到每个输送机的目标运行速度,使每个输送机根据所述目标运行速度进行运行。
可选地,根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,包括:获取每个目标输送机之前的所有输送机的长度总和;根据所述长度总和、第一个输送机的启动时长和第一个输送机的稳定运行速度,计算出每个目标输送机的延时时长;根据所述第一个输送机的启动时间和所述每个目标输送机的延时时长,得到每个目标输送机的延时启动时间。
可选地,计算出每个目标输送机的延时时长的公式表达式为:
Figure BDA0003416575040000021
其中,t0为所述第一个输送机的启动时长,L0为所述第一个输送机的长度,ti为第i目标输送机的启动时长,Li为第i目标输送机的长度,v0为所述第一个输送机的稳定运行速度。
可选地,当所述控制系统还包括多个定位基站时,所述方法还包括:根据信号强度值,获取掘进机上目标定位节点到每个定位基站的目标距离;根据每个定位基站的定位坐标和所述目标距离,计算出所述目标定位节点的位置坐标;对所述位置坐标进行姿态解算,得到所述掘进机的当前姿态参数;根据所述当前姿态参数,控制所述掘进机的工作状态。
可选地,所述方法还包括:将所述PLC控制器、所述掘进机和所述多个的输送机配置成包括多个通信节点的无线通信网络;获取每个通信节点之间的当前通信状态;根据每个通信节点之间的当前通信状态,调整当前通信网络的数据传输链路。
可选地,获取每个通信节点之间的通信状态,包括:当前通信节点每间隔第一时长将心跳值按照预设步进值进行增加,得到当前通信节点的当前心跳值,并将所述当前心跳值发送到下一个通信节点;所述下一个通信节点每间隔第二时长判断所述当前心跳值与上一次接收到的心跳值是否一致;当所述当前心跳值与上一次接收到的心跳值一致时,当前通信节点与下一个通信节点的通信异常;当所述当前心跳值与上一次接收到的心跳值不一致时,当前通信节点与下一个通信节点的通信正常。
可选地,所述方法还包括:若当前输送机出现故障时,控制当前输送机的下一级输送机和当前输送机停止运行;若所述当前输送机的下一级输送机和当前输送机停止运行后,依次控制所述掘进机和当前输送机上一级的输送机停止运行。
可选地,当所述控制系统还包括通风除尘设备时,所述方法还包括:根据所述掘进机的工作状态,控制所述通风除尘设备的吸风量;根据所述通风除尘设备的吸风量,控制所述通风除尘设备的送风量。
第二方面,本发明提供一种掘进机协同控制系统,所述控制系统包括:掘进机、多个输送机和PLC控制器,所述多个输送机包括用于承接所述掘进机采集煤矿的第一个输送机和依次逐级连接在所述第一个输送机后面的多个目标输送机,所述PLC控制器与所述掘进机、所述多个输送机通信连接;所述PLC控制器用于根据掘进机的启动时间,得到第一个输送机的启动时间;还用于根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,使所述每个目标输送机根据所述延时启动时间进行启动,所述目标输送机为所述第一个输送机以后其他输送机;还用于获取每个输送机上的当前煤炭堆积值;还用于根据所述当前煤炭堆积值,得到每个输送机的目标运行速度,使每个输送机根据所述目标运行速度进行运行。
可选地,所述控制系统还包括:通风除尘设备,与所述PLC控制器通信连接;所述PLC控制器还用于根据所述掘进机的工作状态,控制所述通风除尘设备的吸风量;还用于根据所述通风除尘设备的吸风量,控制所述通风除尘设备的送风量。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明中根据掘进机的启动时间,得到第一个输送机的启动时间,再根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,使所述每个目标输送机根据所述延时启动时间进行启动,从而达到后级输送机比前级输送机延迟启动的目的,减少输送机启动时的空载运行时间,提升了输送机运行的稳定性和经济行性。
2、本发明根据所述当前煤炭堆积值,得到每个输送机的目标运行速度,使每个输送机根据所述目标运行速度进行运行,从而达到根据运煤量实时调整输送机运行速度的目的,实现煤多快速、煤少慢速的经济运行方式,不仅提高了运输效率,还降低了输送机的磨损和能耗。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的一种掘进机协同控制方法的流程示意图;
图2所示为本发明实施例提供的一种掘进机协同控制系统的结构示意图;
图3所示为本发明实施例提供的图1中步骤102的具体流程示意图;
图4所示为本发明实施例提供的一种运输系统的协同控制示意图;
图5所示为本发明实施例提供的一种通风除尘系统的协同控制示意图;
图6所示为本发明实施例提供的一种局部通风系统的协同控制示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
第一方面,本发明提供一种掘进机协同控制方法,具体包括以下实施例:
图1所示为本发明实施例提供的一种掘进机协同控制方法的流程示意图;本发明提供的掘进机协同控制方法应用于掘进机协同控制系统,如图2所示,所述控制系统包括PLC控制器掘进机、多个的输送机,所述PLC控制器与所述掘进机、所述多个的输送机通信连接,所述掘进机协同控制方法具体包括以下步骤:
步骤S101,根据掘进机的启动时间,得到第一个输送机的启动时间。
需要说明的是,本实施例根据掘进工作面的工艺流程,设备启动顺序为:先启动掘进机,当掘进机稳定运行后再依次启动多个输送机,使所述多个输送机将掘进机采集到的煤矿输送到目的地,因此当掘进机的启动时间确定后,可以按照预设的时间间隔得到第一个输送机的启动时间;其中所述掘进机的启动时间可以通过采集用户启动掘进机的启动按钮得到,也可以通过用户输入掘进机的启动时间得到,还可以根据传感器采集到掘进机是否运行得到。
步骤S102,根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,使所述每个目标输送机根据所述延时启动时间进行启动。
在本实施例中,如图3所示,根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,具体包括以下步骤:
步骤S201,获取每个目标输送机之前的所有输送机的长度总和;
步骤S202,根据所述长度总和、第一个输送机的启动时长和第一个输送机的稳定运行速度,计算出每个目标输送机的延时时长;
步骤S203,根据所述第一个输送机的启动时间和所述每个目标输送机的延时时长,得到每个目标输送机的延时启动时间。
在本实施例中,计算出每个目标输送机的延时时长的公式表达式为:
Figure BDA0003416575040000041
其中,t0为所述第一个输送机的启动时长,L0为所述第一个输送机的长度,ti为所述第i目标输送机的启动时长,Li为所述第i目标输送机的长度,v0为所述第一个输送机的稳定运行速度。
需要说明的是,所述多个输送机包括用于承接所述掘进机采集煤矿的所述第一个输送机和依次逐级连接在所述第一个输送机后面的多个目标输送机。
假设多个目标输送机按照连接顺序设为1号输送机、2号输送机……N号输送机第一个输送机的稳定带速为v0,第一个输送机的启动时长为t0,且第一个输送机的长度L0应确保大于v0t0,而且1号输送机的延时启动时长为:t1=L0/v0-t0;同理,当1号输送机运行稳定后,2号输送机的延时启动时间t2=(L0+L1)/v0-t0,其中L1表示1号输送机的长度;依次类推,t1、t2、……tN是多个目标传输机的延时时长。再根据第一个输送机的启动时间和每个目标传输机的延时时长,得到每个目标传输机的延时启动时间。
步骤S103,获取每个输送机上的当前煤炭堆积值。
在本实施例中,可以采用激光扫描法通过对输送机上煤炭堆积体积进行分析,还可以通过AI智能摄像机对输送机上的煤炭堆积量进行,从而得到每个输送机上的当前煤炭堆积值。
步骤S104,根据所述当前煤炭堆积值,得到每个输送机的目标运行速度,使每个输送机根据所述目标运行速度进行运行。
在本实施例中,将所述每个输送机的当前煤炭堆积值输入到所述PLC控制器中的速度匹配模型中,得到每个输送机相对应的目标运行速度,使每个输送机将当前运行速度调整到所述目标运行速度。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明中根据掘进机的启动时间,得到第一个输送机的启动时间,再根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,使所述每个目标输送机根据所述延时启动时间进行启动,从而达到后级输送机比前级输送机延迟启动的目的,减少输送机启动时的空载运行时间,提升了输送机运行的稳定性和经济行性。
2、本发明根据所述当前煤炭堆积值,得到每个输送机的目标运行速度,使每个输送机根据所述目标运行速度进行运行,从而达到根据运煤量实时调整输送机运行速度的目的,实现煤多快速、煤少慢速的经济运行方式,不仅提高了运输效率,还降低了输送机的磨损和能耗。
在本发明的另一个实时例中,当所述控制系统还包括多个定位基站时,所述方法还包括:根据信号强度值,获取掘进机上目标定位节点到每个定位基站的目标距离;根据每个定位基站的定位坐标和所述目标距离,计算出所述目标定位节点的位置坐标;对所述位置坐标进行姿态解算,得到所述掘进机的当前姿态参数;根据所述当前姿态参数,控制所述掘进机的工作状态。
需要说明的是,当所述控制系统还包括多个定位基站时,其中所述多个定位基站布设在掘煤巷道中分别为基站a、b、c、d,在掘进机体上布设多个目标定位节点分别为e,f,g,其中基站a为发射站,基站b、c、d为接收站,设定基站a位置坐标为(Xa,Ya,Za),基站b、c、d的位置坐标分别为(Xa,Ya,Za),(Xb,Yb,Zb),(Xc,Yc,Zc),定位节点e,f,g的位置坐标分别为(Xe,Ye,Ze),(Xf,Yf,Zf),(Xg,Yg,Zg)。根据测距和定位,通过多个定位基站a、b、c、d对3个目标定位节点e,f,g进行UWB测距,测量出4个定位基站相对于掘进机体上3个目标定位节点的空间距离ra,rb,rc和rd。再通过每个定位基站的定位坐标和距离,解算出目标定位节点的位置坐标;其中,4个定位基站对目标定位节点f的距离和坐标的关系表达式如下:
Figure BDA0003416575040000061
通过系统推导混合算法的计算过程,并将间接法计算出的初始值代入Taylor级数展开法循环迭代进行计算,消除误差,进而解算出掘进机体上3个目标定位节点e,f,g的位置坐标(Xe,Ye,Ze),(Xf,Yf,Zf),(Xg,Yg,Zg)。将e,f,g的位置坐标代入位姿解算公式,可解算出掘进设备的航向角、俯仰角和横滚角等当前姿态参数。进一步地,所述PLC控制器可以根据所述当前姿态参数,控制所述掘进机的工作状态。
在本发明的另一个实时例中,所述方法还包括:将所述PLC控制器、所述掘进机和所述多个的输送机配置成包括多个通信节点的无线通信网络;获取每个通信节点之间的当前通信状态;根据每个通信节点之间的当前通信状态,调整当前通信网络的数据传输链路。
可选地,获取每个通信节点之间的通信状态,包括:当前通信节点每间隔第一时长将心跳值按照预设步进值进行增加,得到当前通信节点的当前心跳值,并将所述当前心跳值发送到下一个通信节点;所述下一个通信节点每间隔第二时长判断所述当前心跳值与上一次接收到的心跳值是否一致;当所述当前心跳值与上一次接收到的心跳值一致时,当前通信节点与下一个通信节点的通信异常;当所述当前心跳值与上一次接收到的心跳值不一致时,当前通信节点与下一个通信节点的通信正常。
需要说明的是,掘进机协同控制系统中PLC控制器、所述掘进机和所述多个的输送机均配置了无线通信装置,每个无线通信装置为一个通信节点,从而构成无线通信网络,实现了设备互联和信息互通。为保证数据传输的稳定性,所述PLC控制器控制每个通信节点的数据传输链路,并且根据每个通信节点之间的当前通信状态,实时调整当前通信网络的数据传输链路,从而进一步保证数据的稳定性。
在本实施例中,掘进机协同控制系统正常工作时全长约100m,无线通信装置布置分散,间距较远。设备间遮挡严重,且掘进工作面工况恶劣,电磁干扰严重,会造成设备间无线通信的中断。掘进机协同控制系统工作于联动模式时,无线通信网络内任一无线节点通信的中断,都会影响设备间联动控制的连续性,造成整个系统协同控制的不可靠。假如联动运输过程中,带式转载装备运输停止,若支护设备与带式转载设备之间的无线通信中断,则会造成可弯曲胶带机皮带运输已经停止的信息无法反馈。掘进设备、支护设备继续进行运输工作会造成运输皮带上产生堆煤产生。若不及时发现处理,会影响掘进工作的正常进行,甚至对综掘成套装备设备造成损坏。为保证系统协同控制的可靠性、安全性,需实时获取无线节点的状态,判断通信是否中断,并用于设备间的联动控制。掘进机协同控制系统采用心跳机制实现无线通信状态判断。掘进机协同控制系统无线环网中,在设计每个无线节点的中央控制系统的软件时,利用定时器每隔时间A心跳值加1。生成的心跳值作为联动数据的一部分向下一节点发送。其他节点接收到本节点联动数据后,每隔时间B从中抽取心跳字节,并对抽取前后数据进行比对。若前后数据不同,说明节点间心跳存在,通信正常;否则,判断为通信中断;其中,所述时间间隔A小于心跳判断的时间间隔B,从而保证心跳值预警更新,确保心跳判断结果的准确性。
在本发明的另一个实施例中,所述方法还包括:若当前输送机出现故障时,控制当前输送机的下一级输送机和当前输送机停止运行;若所述当前输送机的下一级输送机和当前输送机停止运行后,依次控制所述掘进机和当前输送机上一级的输送机停止运行。
在本发明的另一个实施例中,当所述控制系统还包括通风除尘设备时,所述方法还包括:根据所述掘进机的工作状态,控制所述通风除尘设备的吸风量;根据所述通风除尘设备的吸风量,控制所述通风除尘设备的送风量。
第二方面,本发明提供一种掘进机协同控制系统,具体包括以下实施例:
如图2所示,本实施例提供的掘进机协同控制系统包括:掘进机110、多个输送机120和PLC控制器130,所述多个输送机120包括用于承接所述掘进机110采集煤矿的所述第一个输送机和依次逐级连接在所述第一个输送机后面的多个目标输送机,所述PLC控制器130与所述掘进机110、所述多个输送机120通信连接;所述PLC控制器130用于根据掘进机110的启动时间,得到第一个输送机的启动时间;还用于根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,使所述每个目标输送机根据所述延时启动时间进行启动,所述目标输送机为所述第一个输送机以后其他输送机;还用于获取每个输送机上的当前煤炭堆积值;还用于根据所述当前煤炭堆积值,得到每个输送机的目标运行速度,使每个输送机根据所述目标运行速度进行运行。
在本实施例中,所述控制系统还包括:通风除尘设备140,与所述PLC控制器130通信连接;所述PLC控制器130还用于根据所述掘进机110的工作状态,控制所述通风除尘设备140的吸风量;还用于根据所述通风除尘设备140的吸风量,控制所述通风除尘设备140的送风量。
在本实施例中,所述控制系统还包括转载机150,与所述PLC控制器130通信连接,用于将掘进机110采集到的煤矿转运到所述第一个输送机上。
需要说明的是,本系统通过协同控制使运输系统顺煤流启动,与逆煤流启动相比较,运输系统顺煤流启动时,将会由上级到下级顺着煤炭升井方向逐台启动,下级胶带运输机将会最后启动,有效降低了空载运行时间,大幅降低了无效功率,提高了运输效率;例如301胶带运输机与一部胶带运输机启动时,301胶带运输机的空载时间等于一部胶带运输机总长除以速度(3650m÷3.5m/s=1043s),301胶带运输机空载时间大致为17min,消耗功率为1(驱动数量)×200kW(电机功率)×0.28h(空载时间17min);逆煤流启动时,胶带运输系统无用功耗较高。301胶带运输机与一部胶带运输机启动时,先启动一部主胶带运输机,待煤流距一部机头500m左右时,再启动301胶带运输机,因而301胶带运输机空载时间基本上可以忽略不计。同时,根据掘进工作面工艺流程,通过协同控制实现了带式输送设备、带式转载设备的行走联动,降低了带式输送设备搭接皮带时前进的阻力,大大提高了皮带搭接效率。掘进机协同控制系统应用之后提高效率60%以上,日进尺由30米达到50米以上,月进尺可达1500米;掘进面操作人员由18人减少到8人,综采工作面配备的掘进头由3-5个减少到2个,大幅提高矿井掘进速度与效率,能有效提高支护质量,将助力煤矿井下巷道实现安全、智能、快速掘进,提升掘进水平。
参考图4-图6,在本实施例中,以工作面掘进、支护、运输、辅助工艺为基础,分析掘进机、带式转载机、可伸缩带式输送机、自移动力站、除尘风机等多个设备之间协调联动控制关系,实现成套智能装备的连续掘进和协调控制。连续运输系统协同控制:分析掘进机运输系统、带式转载机和可伸缩带式输送机协调关系,研究协同控制原理,开发连续运输协同控制系统,实现顺煤流启动、顺煤流停车和设备间的故障联动闭锁等功能。掘进机和通风除尘设备协同控制:监测掘进机的截割状态,自动启停除尘风机,实现除尘风机与掘进机联动控制;监测除尘风机的吸风量变化,自动调整局部通风机的送风量,实现局部通风机与除尘风机的联动控制。智能连续运输系统协同控制:协调控制涉及的被控设备包括:掘进机,转载机,可伸缩带式输送机,自移机尾等。控制模式包括手动模式(单体设备的连锁和闭锁均在解锁状态下运行,用于调试目的)、自动模式(单体设备具有闭锁关系,可以单体自动运行)、集控模式(单体设备在集控中心控制下,实现安全可靠的协同运行);其中在“手动”和“自动”模式下,可以进行单机系统检查和测试运行,只有单机测试通过后才可以进入“集中协同控制模式”。在单体设备上均需要设置转换开关,实现三种控制模式的转换,集控中心可以监视到各单体设备的控制模式。只有当双方均切换至集控模式时,现场设备才能进行远程集控。
闭锁条件包括:①自移机尾启动运行过程中,禁止掘进机,转载机,可伸缩带式输送机启动;②掘进机启动运行过程中,禁止自移机尾启动;③顺序控制。本系统的正常运行状态为:各设备顺煤流启动,顺煤流停止。启动过程:掘进机启动,掘进机开始截割5s后,智能除尘系统启动,10s后转载机启动,15s后可伸缩带式输送机启动;停止过程:掘进机截割停止后5s,智能除尘停止。掘进机停止运行,10s后转载机停止,20s后可伸缩带式输送机停止。本系统的故障状态:系统运行过程中,当设备出现故障时,该设备及逆煤流设备立刻停止运行,顺煤流设备按照正常方式停机。本系统的急停状态:系统运行过程中,操作人员按下任一设备急停按钮时,相关联设备立刻停止运行。
在本实施例中包括智能通风除尘协同控制技术,协调控制涉及的被控设备包括:掘进机,智能除尘,局部通风。控制模式包括:手动模式(单体设备的连锁和闭锁均在解锁状态下运行,用于调试目的)、自动模式(单体设备具有闭锁关系,可以单体自动运行)、集控模式(单体设备在集控中心控制下,实现安全可靠的协同运行);其中在“手动”和“自动”模式下,可以进行单机系统检查和测试运行,只有单机测试通过后才可以进入“集中协同控制模式”。在单体设备上均需要设置转换开关,实现三种控制模式的转换,集控中心可以监视到各单体设备的控制模式。只有当双方均切换至集控模式时,现场设备才能进行远程集控;本实施例的闭锁条件包括:①掘进机截割过程中,禁止智能除尘停机;②局部通风机根据工作面运行工况(如:瓦斯浓度、掘进机运行),智能调节转速。③顺序控制;本实施例的正常运行状态包括:智能除尘系统启动过程:掘进机正常启动,开始截割5s后,智能除尘系统启动,并根据工作面粉尘浓度智能调节风量;智能除尘系统停止过程:掘进机截割停止后5s,智能除尘停止。局部通风系统:本地控制系统维持风机持续正常运行,正常情况下不停机。掘进机开始截割后5s,高速运行,掘进机停止截割后5s,恢复正常转速。故障/急停状态:系统运行过程中,操作人员按下任一设备急停按钮,或者任何一台设备发生系统故障,全部设备立刻停止运行(局部通风机除外)。连锁控制包括智能除尘系统:粉尘传感器浓度低于0.5mg/m3,智能除尘风机切换到低转速;粉尘传感器浓度高于1.5mg/m3,智能除尘风机切换到高转速。局部通风系统:本地控制系统维持风机持续正常运行,正常情况下不停机。掘进机开始截割后5s,高速运行,掘进机停止截割后5s,恢复正常转速;当智能除尘风机高速运行时,局部通风机切换至高速,当除尘风机低速运行时,局部通风机切换到低速。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种掘进机协同控制方法,其特征在于,应用于掘进机协同控制系统中的PLC控制器,所述控制系统还包括掘进机和多个输送机,所述多个输送机包括用于承接所述掘进机采集煤矿的第一个输送机和依次逐级连接在所述第一个输送机后面的多个目标输送机,所述PLC控制器与所述掘进机、所述多个输送机通信连接,所述方法包括:
根据掘进机的启动时间,得到第一个输送机的启动时间;
根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,使所述每个目标输送机根据所述延时启动时间进行启动;
获取每个输送机上的当前煤炭堆积值;
根据所述当前煤炭堆积值,得到每个输送机的目标运行速度,使每个输送机根据所述目标运行速度进行运行。
2.如权利要求1所述的掘进机协同控制方法,其特征在于,根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,包括:
获取每个目标输送机之前的所有输送机的长度总和;
根据所述长度总和、第一个输送机的启动时长和第一个输送机的稳定运行速度,计算出每个目标输送机的延时时长;
根据所述第一个输送机的启动时间和所述每个目标输送机的延时时长,得到每个目标输送机的延时启动时间。
3.如权利要求2所述的掘进机协同控制方法,其特征在于,计算出每个目标输送机的延时时长的公式表达式为:
Figure FDA0003416575030000011
其中,t0为所述第一个输送机的启动时长,L0为所述第一个输送机的长度,ti为第i目标输送机的启动时长,Li为第i目标输送机的长度,v0为所述第一个输送机的稳定运行速度。
4.如权利要求1所述的掘进机协同控制方法,其特征在于,当所述控制系统还包括多个定位基站时,所述方法还包括:
根据信号强度值,获取掘进机上目标定位节点到每个定位基站的目标距离;
根据每个定位基站的定位坐标和所述目标距离,计算出所述目标定位节点的位置坐标;
对所述位置坐标进行姿态解算,得到所述掘进机的当前姿态参数;
根据所述当前姿态参数,控制所述掘进机的工作状态。
5.如权利要求1所述的掘进机协同控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述PLC控制器、所述掘进机和所述多个的输送机配置成包括多个通信节点的无线通信网络;
获取每个通信节点之间的当前通信状态;
根据每个通信节点之间的当前通信状态,调整当前通信网络的数据传输链路。
6.如权利要求5所述的掘进机协同控制方法,其特征在于,获取每个通信节点之间的通信状态,包括:
当前通信节点每间隔第一时长将心跳值按照预设步进值进行增加,得到当前通信节点的当前心跳值,并将所述当前心跳值发送到下一个通信节点;
所述下一个通信节点每间隔第二时长判断所述当前心跳值与上一次接收到的心跳值是否一致;
当所述当前心跳值与上一次接收到的心跳值一致时,当前通信节点与下一个通信节点的通信异常;
当所述当前心跳值与上一次接收到的心跳值不一致时,当前通信节点与下一个通信节点的通信正常。
7.如权利要求3所述的掘进机协同控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
若当前输送机出现故障时,控制当前输送机的下一级输送机和当前输送机停止运行;
若所述当前输送机的下一级输送机和当前输送机停止运行后,依次控制所述掘进机和当前输送机上一级的输送机停止运行。
8.如权利要求1-7任一项所述的掘进机协同控制方法,其特征在于,当所述控制系统还包括通风除尘设备时,所述方法还包括:
根据所述掘进机的工作状态,控制所述通风除尘设备的吸风量;
根据所述通风除尘设备的吸风量,控制所述通风除尘设备的送风量。
9.一种掘进机协同控制系统,其特征在于,所述控制系统包括:
掘进机、多个输送机和PLC控制器,所述多个输送机包括用于承接所述掘进机采集煤矿的第一个输送机和依次逐级连接在所述第一个输送机后面的多个目标输送机,所述PLC控制器与所述掘进机、所述多个输送机通信连接;
所述PLC控制器用于根据掘进机的启动时间,得到第一个输送机的启动时间;还用于根据所述第一个输送机的启动时间,得到每个目标输送机的延时启动时间,使所述每个目标输送机根据所述延时启动时间进行启动,所述目标输送机为所述第一个输送机以后其他输送机;还用于获取每个输送机上的当前煤炭堆积值;还用于根据所述当前煤炭堆积值,得到每个输送机的目标运行速度,使每个输送机根据所述目标运行速度进行运行。
10.如权利要求9所述的掘进机协同控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括:
通风除尘设备,与所述PLC控制器通信连接;
所述PLC控制器还用于根据所述掘进机的工作状态,控制所述通风除尘设备的吸风量;还用于根据所述通风除尘设备的吸风量,控制所述通风除尘设备的送风量。
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