[发明专利]一种基于无线三维陀螺仪技术的刮板运输机姿态控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种基于无线三维陀螺仪技术的刮板运输机姿态控制系统，其特征在于：包括无线三维陀螺仪、液压支架、支架控制器和顺槽监控主机；所述无线三维陀螺仪安装在刮板运输机的溜槽上，用于检测刮板运输机运行姿态；多个液压支架顺序连接在刮板输送机的一侧，通过液压支架的推溜或拉溜动作，实现刮板运输机的移动；所述支架控制器安装在液压支架上，用来控制液压支架的动作；所述顺槽监控主机设置在顺槽，通过工作面支架控制器及其构成的通信网络系统进行液压支架的集中监测与集中控制；所述无线三维陀螺仪与所述支架控制器之间仅通过无线方式联系，所述顺槽监控主机与支架控制器通过工作面支架器构成的网络系统进行数据交换。

所述顺槽监控主机通过与所述支架控制器在工作面构成的网络系统进行数据通信，实现刮板运输机的姿态监控。

2.如权利要求1所述的刮板运输机姿态控制系统，其特征在于：所述无线三维陀螺仪内置ZigBee无线数传模块，并具有唯一的ID号，用以识别不同的陀螺仪；所述无线三维陀螺仪可以测量互相正交的三个方向的角度值；刮板运输机有多节溜槽，每节溜槽上设置有一个无线三维陀螺仪或多节溜槽上共同设置有一个无线三维陀螺仪。

3.如权利要求2所述的刮板运输机姿态控制系统，其特征在于：所述支架控制器内置ZigBee无线数传模块，并具有唯一的ID号，用以识别不同的支架控制器；液压支架与刮板运输机每节溜槽的宽度一致，一台液压支架对应一节刮板运输机溜槽，液压支架在进行推溜或拉溜时，刮板运输机将会被移动，从而导致刮板运输机上相应的无线三维陀螺仪的测量数据发生变化。

4.如权利要求3所述的刮板运输机姿态控制系统，其特征在于：所述液压支架配置有行程传感器。

5.如权利要求1-4其中任一所述的刮板运输机姿态控制系统的刮板运输机姿态控制方法，其特征在于：

所述支架控制器按照预先设定的行程值进行液压支架的拉溜或推溜动作，同时向无线三维陀螺仪发出无线数据请求信号，接到无线数据请求信号的无线三维陀螺仪对支架控制器进行应答，回送其自身的测量数据；在液压支架动作期间，支架控制器发送无线数据请求信号的时间间隔为0.1～0.5秒；

所述的支架控制器根据获取的无线三维陀螺仪的测量数据对刮板运输机的姿态进行控制和调整。

6.如权利要求5所述的刮板运输机姿态控制方法，其特征在于：所述根据获取的无线三维陀螺仪的测量数据对刮板运输机的姿态进行控制和调整包括：

刮板运输机是由多节溜槽连接起来的，当各节溜槽之间的角度值大于某一阀值时，会对刮板运输机造成机械损伤，为此支架控制器内存储有根据所述阀值设置的刮板运输机保护参数，当相邻的两个陀螺仪角度值大于所述保护参数时，支架控制器停止液压支架的推溜或拉溜动作。

7.如权利要求5所述的刮板运输机姿态控制方法，其特征在于：所述根据获取的无线三维陀螺仪的测量数据对刮板运输机的姿态进行控制和调整包括：

在液压支架完成整个推溜过程后，刮板运输机应保持其直线度，即完成推溜后所有无线三维陀螺仪在刮板运输机的运动方向上的测量数值应基本保持一致，如推溜后测量数值不一致，则支架控制器与相关支架控制器进行数据通信，控制相关支架控制器进行液压支架的推溜或拉溜动作，使所有无线三维陀螺仪(推溜弯曲段除外)在工作面走向方向上的测量数据一致。

8.如权利要求5所述的刮板运输机姿态控制方法，其特征在于：所述根据获取的无线三维陀螺仪的测量数据对刮板运输机的姿态进行控制和调整包括：

在支架进行移架过程，应保持相应的无线三维陀螺仪的数据不变，如果无线三维陀螺仪的数据发生变化，则暂停该无线三维陀螺仪对应的液压支架的移架动作，使该液压支架的左右邻架执行推溜动作后再开始移架动作。

9.如权利要求6-8其中任一所述的刮板运输机姿态控制方法，其特征在于：所述支架控制器在获取到无线三维陀螺仪的测量数据后将所述测量数据通过工作面支架控制器构成的通信网络系统传送给在顺槽的监控主机，在所述顺槽监控主机上显示刮板运输机的三维姿态造型，并根据设置的标准姿态曲线，通过计算转换成液压支架推移行程，发送到工作面对应的支架控制器进行液压支架的推溜和拉溜动作，实现对工作面刮板运输机的远程姿态控制。