[实用新型]煤矿工作面虚拟3D联动显示调度系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种虚拟3D联动显示系统，特别是一种煤矿工作面虚拟3D联动显示调度系统。 

背景技术

目前，煤矿采煤时，对煤矿工作面的生产调度，大部分采用视频监测的方式，采煤调度室为了掌握采煤机的工作进度及工作情况，一般采用工作面模拟工业电视，或者数字化工业电视，以及无线数字化工业电视的工作面调度可视化系统对采煤工作面进行调度，所述的工作面调度可视化系统是在液压支架上安装摄像头，通过摄像头把采煤机的现场情况的视频信号传送到采煤调度室，然后通过电视机显示出来，该工作面调度可视化系统能够真实的反映采煤机现场的工作状况，但由于工作面煤尘、水雾对视频摄像头的影响，摄像头对环境的适应能力差、视角小，不能长时间在工作面的恶劣环境正常工作，使传送出来的视画面模糊不清，难以准确实现对工作面的调度；同时监测点有限，难以反映工作面整体的工作状况；长期使用的移动性、光照、维护等问题，都极大的限制了工作面视频监测在采煤时大范围的推广应用。 

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种煤矿工作面虚拟3D联动显示调度系统，解决摄像头对环境的适应能力差、视角小，不能长时间在工作面的恶劣环境正常工作，使传送出来的视画面模糊不清，难以准确实现对工作面的调度问题。 

本实用新型的目的是这样实现的：该虚拟3D联动显示调度系统包括：前横梁、前梁传感器、主横梁、第一支撑油缸、第二支撑油缸、控制箱、后推梁、第一传感器、第二传感器、行走底盘、后座、后座支撑和前梁油缸； 

前横梁、主横梁和后推梁顺序连接，在前横梁的底面连接有前梁传感器和前梁油缸；在主横梁与行走底盘之间连接有第一支撑油缸和第二支撑油缸，在第一支撑油缸和第二支撑油缸底面分别连接有第一传感器和第二传感器，在第二支撑油缸的中间部位连接有控制箱；在行走底盘的后部连接有后座，在行走底盘和后座之间连接有后座支撑。

所述的控制箱有中央处理器、A/D转换器和D/A转换器，压力传感器通过A/D转换器与中央处理器输入端连接，中央处理器的输出端通过连接D/A转换器与执行器连接，中央处理器通过通讯模块与地面计算机连接，显示器与地面计算机连接。 

所述的压力传器为前梁传感器、第一传感器和第二传感器；所述的执行器为第一支撑油缸、第二支撑油缸、后推梁、行走底盘和前梁油缸。 

有益效果：由于采用了上述方案，对各支架的工作过程：包括初撑、增阻、卸压、降架、移架过程等；采机的基本位置和行走速度；放顶煤的过程；运输机开停的信息进行采集，通过对各种信息监测曲线及对支架的压力和前梁的压力监测曲线进行的分析，解析出任一时刻工作面设备的工作状态，得到了有关工作面生产过程的各种特征信息，建立了综采工作面仿真模型，将虚拟现实技术应用于煤矿综采工作面的生产过程，使生产过程达到可控可视化的效果；以液压支架和采煤机为例分析了行为建模和交互控制实现的过程；利用这些特征信息实现了工作面各种设备3D虚拟显示与实际工作面工况的联动，基于工业以太网和3D-VR技术的液压支架虚拟系统，给出了数据采集及传输的方案，实现了对井下液压支架的实时、动态和形象监测，使调度人员清晰了解工作面的工作情况，提高了调度指挥能力。解决了摄像头对环境的适应能力差、视角小，不能长时间在工作面的恶劣环境正常工作，使传送出来的视画面模糊不清，难以准确实现对工作面的调度问题，达到了本实用新型的目的。 

优点：不受工作面环境影响，视角宽，景深好，是比较实用的技术。能够适应综采煤矿的需要，实时了解工作面具体工作情况，并将工作现场情况以3D虚拟显示画面显示出来。利用矿山己有的工作面压力监测系统数据，无需安装额外的传感器等硬件设备。工作和安装设计简单。可视化程度高。得到非常丰富的有关工作面生产过程的特征信息。利用这些特征信息实现了工作面各种设备3D虚拟显示与实际工作面工况的联动，使调度人员清晰了解工作面的工作情况，提高了调度指挥能力。 

附图说明

图1为本实用新型的结构图。 

图2为本实用新型的控制结构图。 

图中，1、前横梁；2、前梁传感器；3、主横梁；4、第一支撑油缸；5、第二支撑油缸；6、控制箱；7、后推梁；8、第一传感器；9、第二传感器；10、行走底盘；11、后座；12、后座支撑；13、前梁油缸。 

具体实施方式

实施例1：该虚拟3D联动显示调度系统包括：前横梁1、前梁传感器2、主横梁3、第一支撑油缸4、第二支撑油缸5、控制箱6、后推梁7、第一传感器8、第二传感器9、行走底盘10、后座11、后座支撑12和前梁油缸13；