[发明专利]煤矿掘进机无线遥控技术的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿山机械，特别是涉及一种无线遥控在煤矿掘进机上的应用技术。

背景技术

大型化、智能化、无人化掘进机控制技术是未来悬臂式掘进机控制技术的发展方向，但是就当前的国际技术水平来看，尚需要在可视化矿石识别技术、断面成型控制技术、记忆截割技术、行走机构的智能化控制、截割功率的自动调节控制等几个问题上取得突破，才能实现。在目前情况下，虽然国际上个别公司在其中的个别技术上取得了进展，但因为制造成本过高，稳定性欠佳等问题，并没有在实际应用中得到普及推广。因此，延续常规的掘进机的手工操作，存在其劳动强度大、作业条件差、施工安全性差等问题。

发明内容

本发明的目的在于：为解决掘进机的手工操作的问题，提出一种将无线遥控技术应用于煤矿掘进机的应用技术。

本发明解决已有技术存在的缺欠，所采取的技术方案是：煤矿掘进机的无线遥控应用技术的应用，其遥控系统主要由无线发射器、无线接收器、控制转换器、可编程控制器(PLC)、电磁换向阀、电液比例阀、防爆电动机及辅助电路组成，其特征在于：数字式遥控发射机是一个以不锈钢为外壳的便携式小功率无线电发射机。内部由本安输出电池组、操作按钮、低功耗微型控制器、石英锁相稳频数字式调频发射电路、射频功放电路和发射天线等部分组成，无线发射器采用(PLL)锁相回路及低噪声压控振荡器加上双重石英稳频技术；采用低功耗高性能单片机对操作信号进行全数字编码，操作信号具有安全码、海明码等措施；设有若干个操作按钮供直接进行操作，全数字处理模式，可通过两键复用进行多种操作功能。

在进行遥控操作时，无线接收装置接收到发射器的相应操作信号，由转换器转化为(PLC)能够识别的继电信号，作为(PLC)的输入控制信号，(PLC)的相应输出功能驱动执行机构完成各种动作要求。

采用锂电池供电，超低功耗设计技术使得发射平均电流小于10mA，待机电流平均值小于0.3mA，并可利用配套充电器对电池进行充电。外壳结构设计上，采用专用模具压制增强型硅橡胶键盘与坚固的不锈钢面板配合。

本发明的有益效果是：由于无线接收部分采用高性能分布参数滤波器和低噪声高性能放大器，灵敏度高，抗干扰能力强；(UHF)频段采用外置式信号接收站，射频信号损失少，无线接收性能稳定；采用高性能数据处理控制器对接收信号进行软件滤波和解码，对接收信号执行多重安全校验，使得操作安全性极高；分体式设计，接收机各部分之间采用现场总线连接，组成模块化，系统安装布置灵活；高达22路继电器接点输出，与配套设备连接端口丰富；

在有瓦斯和煤尘的爆炸环境中，特别是当煤矿掘进面顶板出现轻度松动，在掘进机掘进时产生的震动可能引起塌方的情况下，操作员可以在保证视力可及，安全操作的位置，遥控进行掘进工作。万一出现顶板脱落、塌方等意外情况时，不会对操作员构成人身伤害，并可以在安全、有效操作距离内，将掘进机开出危险环境。

附图说明

图1是控制系统原理框图；

图2是可编程控制器(PLC)示意图；

图3是数字式遥控发射机原理框图；

图4是遥控接收机原理框图.

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，用于悬臂式掘进机无线遥控系统的结构原理框图，主要由无线发射器、无线接收器、控制转换器、可编程控制器(PLC)、电磁换向阀、电液比例罚、防爆电动机及一些辅助电路组成。

如图4所示无线接收部分采用高性能分布参数滤波器和低噪声高性能放大器，灵敏度高，抗干扰能力强；

(UHF)频段采用外置式信号接收站，射频信号损失少，无线接收性能稳定；

采用高性能数据处理控制器对接收信号进行软件滤波和解码，对接收信号执行多重安全校验，使得操作安全性极高；

分体式设计，接收机各部分之间采用现场总线连接，组成模块化，系统安装布置灵活；

高达22路继电器接点输出，与配套设备连接端口丰富；

遥控接收机的关键元部件都采用优质元件，内部软件经过高强度试验测试，安全稳定。

遥控发射机和接收机设计均满足GB3836.1-2000和GB3836.4-2000要求，适合在具有瓦斯和煤尘爆炸性混合物的煤矿井下使用。

如图2所示，数字式遥控发射机，是一个以不锈钢为外壳的便携式小功率无线电发射机。内部由本安输出电池组、操作按钮、低功耗微型控制器、石英锁相稳频数字式调频发射电路、射频功放电路和发射天线等部分组成。