[实用新型]矿井设备的精确定位系统及精确定位的采煤系统和液压支架喷雾降尘控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿井设备的精确定位系统及精确定位的采煤系统和液压支架喷雾降尘控制系统。

背景技术

煤矿行业是我国经济体系中极为重要的支柱性能源产业，但我国煤炭资源开采条件与一些拥有先进技术的采煤大国相比，却属于中等偏下水平，而可供露天开采的矿资源极少，大部分煤田属于井下开采作业，其条件较为复杂，由于煤矿安全措施设备的陈旧老化及安全设施的不足，在出现矿井事故的时候，往往造成大量的人员及财产损失，煤矿的安全问题亟待解决。

目前，矿井设备的定位大多采用红外的方式，这种方法的弊端是红外收发受角度局限，偏离一定角度将接收不到信号；另外，红外光线无法穿透，中间不能有障碍物，也就是不能穿墙而过，容易受粉尘、设备、人体等遮挡而丧失功能，几乎无法控制信息传输的进度，传输距离通常只有3-10m。

另外，近几年开始出现针对矿井人员的定位，这种定位采用了RFID射频识别技术。RFID即无线射频识别，又称电子标签，这种定位方法是在井下一些关键或人经常出入的位置放上若干个读写器用于接收，在矿工身上装上射频卡(电子标签)用于发射，当人经过某个放置读写器的位置时，读写器会收到射频卡发出的无线信号，从而判定出人在某一区域。但是这种无线射频卡来实现人员定位的其中一个局限是定位精度很低，只能达到十几米或几十米，实际应用当中，会在几十米或上百米装一个读写器；其次，成本也是RFID推广应用的“瓶颈”之一，对于不同功率以及不同性能的RFID系统，其读写距离不同，电子标签产品的价位也大不相同，在巷道密集的井下，投资成本比较大；另外，RFID标签的准确识别率目前只有80%左右，在情况复杂的矿井环境下，准确识别离大规模实际应用所要求的成熟程度尚有一定差距。

另外，现在的矿井液压支架都具备喷雾降尘功能，设置有喷头、喷嘴等喷雾装置，每组液压支架设置红外信号接收器和控制系统，在移动工作的采煤机上设置红外信号发射器，当采煤机移动至某一位置时，工控机控制相应位置处的电动阀打开，并在行进中打开下一组电动阀，且通过相应的控制主机自动关闭正在工作的前一组电动阀，但是由于红外收发技术容易受粉尘、设备、人体等遮挡而丧失功能，因此，这种喷雾控制方式有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矿井设备的精确定位系统，以解决现有定位系统容易受干扰、定位精度低的问题，并提供一种使用该精确定位系统的采煤系统，同时提供一种利用该精确定位系统的液压支架喷雾降尘控制系统。

为实现上述目的，本实用新型提供的矿井设备的精确定位系统的技术方案如下：一种矿井设备的精确定位系统，包括一个后级主机和用于安装在沿矿井设备移动方向上间隔设定距离设置的液压支架上的一组固定Zigbee无线模块，这些无线模块间隔设置在一条直线上，并与矿井设备移动方向的直线平行，位置固定；还包括用于安装在矿井设备上的一个移动Zigbee无线模块，该无线模块随矿井设备移动；所述各固定Zigbee无线模块和该移动Zigbee无线模块构成一个基于Zigbee无线定位的通讯网络，所述各固定Zigbee无线模块均与后级主机通信连接；所述移动Zigbee无线模块在行进过程中发送数据信息，各固定Zigbee无线模块用于接收移动Zigbee无线模块发送的数据信息并将接收到的数据的信号强度值传送给后级主机进行处理。

所述各固定Zigbee无线模块和移动Zigbee无线模块均设有一个屏蔽外壳，所述屏蔽外壳包括周向封闭设置的金属侧壁，屏蔽外壳的一端设有非金属盖板；无线模块上设有一个用于接收、发射信号的天线，所述天线的发射端朝向非金属盖板方向；所述各固定Zigbee无线模块的非金属盖板用于朝向矿井设备方向，移动Zigbee无线模块的非金属盖板正对各固定Zigbee无线模块。

两相邻固定Zigbee无线模块之间的间隔距离为2-5m, 所述矿井设备与液压支架的最短距离为1-3m。