[发明专利]一种基于无线ZigBee技术的采煤机位置检测装置与检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤机位置检测装置，其具有无线收发器和支架控制器，用于煤矿井下综采工作面识别采煤机位置的电子装置。

背景技术

综采工作面有采煤机、刮板输送机和液压支架等设备构成，采煤机通过驱动电机以刮板输送机为轨道行走，液压支架依据采煤机位置按照采煤工艺实施支架的动作控制，采用液压支架电液控制系统，实现了支架的电液控制，并能够根据采煤机位置，按照采煤工艺，将追随采煤机实现液压支架的自动控制，在采煤机割煤前滚筒前的支架收回护帮板，在采煤机割煤后滚筒后的支架伸出护帮板，在采煤机割煤后的支架及时实施移架，在支架移架后的支架实施推溜动作，整个支架的动作过程都是以采煤机位置为依据实施的，因此实现工作面自动化控制，采煤机位置是关键。目前采煤机位置检测装置主要采用红外传感器来实现，该装置由采煤机上安装的红外发射器和在每台支架上安装的红外接收器组成，具有成本高，故障率高和不易维护等特点，红外传感器的收发窗口经常被粉尘遮蔽，造成采煤机位置不准或跳变等问题。为此，急需研制低成本、高可靠性的采煤机位置检测装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种无线采煤机位置检测装置，其可以在采煤机上安装无线收发器，在每台支架上安装支架控制器，每台支架控制器和采煤机无线收发器都具有唯一固定的ID号，用以识别组网的通信组的不同单元，通过控制采煤机上收发器的发射功率，可以控制支架控制器组网单元数量和有效的通信范围，根据组网单元构成情况可以确定采煤机位置，通过将采煤机位置信息发送给支架控制器，使工作面支架电液控制系统获取采煤机位置信息，实现综采工作面液压支架电液控制系统的跟机自动化控制功能。本发明带来的好处在于，在支架控制器中增加ZigBee无线数传模块，使控制器具有无线通信的功能，即增强了控制器的功能，有解决了采煤机无线定位等问题，该装置具有结构简单、安装灵活方便、低成本高可靠性等特点。

本发明的技术方案如下：

一种基于ZigBee技术的采煤机位置检测装置，包括无线收发器和多个支架控制器；所述无线收发器设置在采煤机上，其与支架控制器之间仅通过无线方式实现数据通信，所述无线收发器具有通信组网呼叫模块和无线数据传输模块，所述通信组网呼叫模块可以向外无线发送通信组网呼叫命令，一个或多个所述支架控制器可以响应所述无线收发器的所述通信组网呼叫模块的通信组网呼叫命令并进行应答，所述通信组网呼叫模块根据接收到所述支架控制器的应答，确定所述无线收发器与所述支架控制器构成无线网络的组网情况，所述无线收发器根据所述组网情况确定采煤机位置，所述无线收发器的无线传输模块将采煤机位置信息发送给所述支架控制器，所述支架控制器将采煤机位置信息发布到全工作面。

其中所述无线收发器的通信组网呼叫模块为ZigBee无线数传模块，既可以发射无线信号，也可以接收无线信号；所述无线收发器可以通过控制其发射无线信号的功率大小，以调节接收到无线信号的支架控制器的数量。

所述多个支架控制器中，每个支架控制器分别具有ZigBee无线数传模块，且每个ZigBee无线数传模块具有各自不同的ID号，以区别不同的支架控制器；在支架控制器接收到无线收发器发送的通信组网呼叫命令后，支架控制器将各自的ZigBee无线数传模块的ID号发送给无线收发器。

所述ZigBee无线数传模块具有一个阀值，当接收到的通信组网呼叫命令信号能量小于所述阀值时，所述ZigBee无线数传模块不对无线信号做出响应。

所述无线收发器按一定时间间隔定时发送通信组网呼叫命令，所述时间间隔为0.1～0.5秒。

所述无线收发器的无线传输模块通过无线射频通信方式将采煤机位置信息发送给所述支架控制器。

所述支架控制器可以接收无线收发器发送来的采煤机位置信息，也可以向无线收发器请求采煤机位置信息；所述支架控制器具有广播通信模块，可以将接收到的采煤机位置信息以广播通信方式发布到全工作面的支架控制器上。

一种采煤机位置检测装置的采煤机位置检测方法：

①多个支架控制器中的任意一个或多个通过无线通讯向采煤机上的无线收发器发送信号，请求采煤机位置信息；

②无线收发器中的通信组网呼叫模块向外无线发送通信组网呼叫命令，接收到通信组网呼叫命令的支架控制器向外发送应答信号；

③通信组网呼叫模块接收到支架控制器发送的应答信号，并与应答的支架控制器组成无线网络；

④无线收发器根据无线网络的组成情况确定采煤机位置。