CN208188317U - 一种矿井电机车精确定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿井电机车精确定位系统，包括电机车、位置检测单元、速度检测单元、调速单元、位置校正单元、信号处理单元和信号执行单元；所述位置检测单元包括电子读卡器和电子标签；所述速度检测单元包括电机车的从动轮和磁性编码器；所述调速单元包括车载控制器和变频器；所述位置校正单元包括激光发射器装置和激光接收器装置。本实用新型对电机车的位置、速度进行精确控制，结构简单、稳定性强、抗干扰能力强，适应环境强、性能可靠、并且系统反应时间短，定位精度高、安全可靠。

Description

一种矿井电机车精确定位系统

技术领域

本实用新型涉及一种矿井电机车精确定位系统，特别涉及无人电机车的精确定位系统。

背景技术

我国有各类矿山数万座，大多数矿山都所于地下开采，在开采的过程中，需要把采场区内的矿石通过电机车运输到溜井，这种运输方式通常由人工操作电机车运输，但是井下粉尘、潮湿、高温、噪声、落石、触电等危险因素的存在，严重影响从业人员的人身安全，于是采用无人操作电机车运输，但由于电机车在运输过程中，电机车先高速(25Km/h)的速度行驶，当行驶至强制减速位置以低速接近装料区域，在能耗制动的作用下，电机车停止在对应区域内，停车精度在50mm以内，停止位置一次完成。电机车运行过程中有较快的速度并且需要在较短的时间内由高速降到低速并且要精确停车。因此，无人电机车运输过程中最难解决的就在机车运行过程中如何精确定位，现有精确定位装置中，定位感线圈、电机侧编码器，电机车打滑、粉尘、水汽影响其定位精度，位置定位不准，严重影响电机车的运行速度、装料、卸料速度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种矿井电机车精确定位系统。

为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种矿井电机车精确定位系统，包括电机车、位置检测单元、速度检测单元、调速单元、位置校正单元、信号处理单元和信号执行单元；所述位置检测单元包括电子读卡器和电子标签，电子读卡器设置在电机车顶部，多个电子标签设置在架线上，电子标签与电子读卡器相对安装；所述速度检测单元包括电机车的从动轮和磁性编码器，磁性编码器安装在从动轮上，磁性编码器信号接入车载控制器；所述调速单元包括车载控制器和变频器；所述位置校正单元包括激光发射器装置和激光接收器装置，激光发射器装置安装在电机车的车头，相对一侧巷道壁上设置激光接收器装置，激光接收器装置与激光发射器装置距离100-105厘米、位于同一水平面上。

所述从动轮随主动轮在导轨上运行，从动轮前后摆动幅度为±5°，从动轮上安装皮带轮，带动磁性编码器内的轴旋转。

所述电子标签的数量为127个，多个电子标签距离60-70厘米。

所述激光接受装置数量为7个，位于巷道壁同一高度。

所述信号处理单元包括可编程控制器和电子读卡器；信号执行单元包括加减速电机和变频器；可编程控制器设置在电机车内；变频器与可编程控制器连接，可编程控制器控制变频器，变频器控制加减速电机。

有益效果：本实用新型对电机车速度控制、位置信息处理，进而控制电机车的变频器输出频率，对电机车的位置、速度进行精确控制，结构简单、稳定性强、抗干扰能力强，适应环境强、性能可靠、并且系统反应时间短，定位精度高、安全可靠，并且能够使电机车在运行过程中既要有较快的速度又要平稳，又要尽可能降低速度，在低速范围内能够精确定位具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1车载控制器、2从动轮、3磁性编码器、4电子读卡器、5电子标签、6架线、7激光发射装置、8激光接受装置、9巷道壁、10变频器、11电机车体。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。

图1所示为本实用新型的结构示意图。

本实用新型提供了一种井电机车精确定位系统，包括电机车11、位置检测单元、速度检测单元、调速单元、位置校正单元、信号处理单元和信号执行单元。

所述位置检测单元包括电子读卡器4和电子标签5，电子读卡器4设置在电机车11顶部，多个电子标签5设置在架线6上，电子标签5与电子读卡器4相对安装。

所述电子标签5的数量为127个，多个电子标签5距离60-70厘米。

所述速度检测单元包括电机车11的从动轮2和磁性编码器3，磁性编码器3安装在从动轮上，磁性编码器3信号接入车载控制器1。

所述从动轮2随主动轮在导轨上运行，从动轮前后摆动幅度为±5°，从动轮2上安装皮带轮，带动磁性编码器3内的轴旋转。

所述调速单元包括车载控制器1和变频器10。

所述位置校正单元包括激光发射器装置7和激光接收器装置8，激光发射器装置7安装在电机车11的车头，相对一侧巷道壁9上设置激光接收器装置8，所述激光接受装置8数量为7个，位于巷道壁同一高度；所述激光接收器装置8与激光发射器装置7距离100-105厘米、位于同一水平面上。

所述信号处理单元包括可编程控制器和电子读卡器4；信号执行单元包括加减速电机和变频器；可编程控制器设置在电机车11内；变频器与可编程控制器连接，可编程控制器控制变频器，变频器控制加减速电机。

本实用新型的工作原理：

电机车11在运行中，从动轮2带动磁性编码器3运转，磁性编码器3将信号传输到车载控制器1，计算出当前电机车11速度；电子读卡器4读取电子标签5的位置信息发送到车载控制器1，判断出电机车11的相对位置；激光发射器装置7发出信号，激光接收器装置8接收到信号，将具体位置信号发送到车载控制器1，车载控制器1对磁性编码器3进行速度校正，新的速度信号通过车载控制器1发送给变频器10进行速度调整，从而实现精确定位；车载控制器1对反馈信号综合处理后，定位精度为±30毫米，反应速度快，抗干扰能力强，定位精度高。

本实用新型对电机车速度控制、位置信息处理，进而控制电机车的变频器输出频率，对电机车的位置、速度进行精确控制，结构简单、稳定性强、抗干扰能力强，适应环境强、性能可靠、并且系统反应时间短，定位精度高、安全可靠，并且能够使电机车在运行过程中既要有较快的速度又要平稳，又要尽可能降低速度，在低速范围内能够精确定位具有重要意义。

本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。

Claims (5)

1.一种矿井电机车精确定位系统，其特征在于：包括电机车(11)、位置检测单元、速度检测单元、调速单元、位置校正单元、信号处理单元和信号执行单元；所述位置检测单元包括电子读卡器(4)和电子标签(5)，电子读卡器(4)设置在电机车(11)顶部，多个电子标签(5)设置在架线(6)上，电子标签(5)与电子读卡器(4)相对安装；所述速度检测单元包括电机车(11)的从动轮(2)和磁性编码器(3)，磁性编码器(3)安装在从动轮(2)上，磁性编码器(3)信号接入车载控制器(1)；所述调速单元包括车载控制器(1)和变频器(10)；所述位置校正单元包括激光发射器装置(7)和激光接收器装置(8)，激光发射器装置(7)安装在电机车(11)的车头，相对一侧巷道壁(9)上设置激光接收器装置(8)，激光接收器装置(8)与激光发射器装置(7)距离100-105厘米、位于同一水平面上。

2.根据权利要求1所述的矿井电机车精确定位系统，其特征在于：所述从动轮(2)随主动轮在导轨上运行，从动轮(2)前后摆动幅度为±5°；从动轮(2)上安装皮带轮，带动磁性编码器(3)内的轴旋转。

3.根据权利要求1所述的矿井电机车精确定位系统，其特征在于：所述电子标签(5)的数量为127个，多个电子标签(5)距离60-70厘米。

4.根据权利要求1所述的矿井电机车精确定位系统，其特征在于：所述激光接收器装置(8)数量为7个，位于巷道壁(9)同一高度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的矿井电机车精确定位系统，其特征在于：所述信号处理单元包括可编程控制器和电子读卡器(4)；信号执行单元包括加减速电机和变频器；可编程控制器设置在电机车(11)内；变频器与可编程控制器连接，可编程控制器控制变频器，变频器控制加减速电机。