[实用新型]压力式液压支架高度检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下液压支架控制系统，具体为一种压力式液压支架高度检测系统及方法。 

背景技术

随着煤炭采掘自动化水平越来越高，在煤矿井下综采工作面中，对采煤设备的状态监测与掌控已成为国内现代化煤矿的迫切需求。液压支架数量众多，动作频繁，需要频繁采集液压支架顶梁头部的高度，来完成与采煤机等其它综采工作面采运煤设备的协调作业。 

在地下开采中，各种类型的液压支架用来完成顶板支撑和防止该顶部支撑过早塌陷的任务。在液压支架的运动过程中需要降架才能实现液压支架的移动，液压支架降架高度越大，液压支架顶板脱离支撑状态的时间就越长，造成顶板塌陷的机率就越高，同时液压支架降架所需的时间也就越长。最大限度的控制液压支架的降架高度，不但可以实现液压支架对支护顶板的有效管理，而且可以提高液压支架移架速度。因此对液压支架高度的精确测量就显得尤为重要。 

液压支架高度采集常规方法有：在液压支架的顶梁、掩护梁以及底座上分别安装双轴倾角传感器，通过倾角传感器测量顶梁、掩护梁以及底座与水平方向上的倾角，根据已知顶梁、掩护梁、底座及连杆机构与油缸等的相关几何尺寸可计算得出液压支架顶梁顶端的高度。实际使用过程中，这种方式测量方法存在成本较高、计算复杂、精确度较低，安装、检修不方便的问题。 

发明内容

本实用新型为了解决现有煤矿井下测量液压支架高度存在成本较高、计算复杂、精确度较低，安装、检修不便的问题，提供一种压力式液压支架高度检测传感器。 

本实用新型具体采用如下技术方案实现： 

压力式液压支架高度检测系统，用于测量液压支架顶梁的高度，其特征在于：

包括压力传感器、控制模块、无线发送模块、电源模块和液压软管，液压软管一端密闭连接压力传感器，另一端开口，且固定于液压支架顶梁顶端，液压软管内盛装一定容量液体；控制模块连接压力传感器、无线发送模块和电源模块。

根据实施例的一个方面，液压软管中的液体可以选用常见无毒便于携带液体，常选用水。 

根据实施例的一个方面，控制模块可选取TI公司生产的MSP430系列单片机；压力传感器选取深圳瑞德龙公司出品的ccps32型号压力传感器；无线发送模块选取CC1101无线模块。 

根据实施例的一个方面，所述液压支架，包括护帮1、伸缩梁2、顶梁3、立柱4、千斤顶5、上连杆6、底座14、后探梁9、前连杆13、后连杆12以及隔离机构16。 

根据实施例的一个方面，液压支架由前架和后架构成，前架包括一级护帮3、二级护帮1、顶梁5、前立柱6、后立柱9，上连杆7、前连杆8、后连杆10和底座23。 

根据实施例的一个方面，液压软管用套环和固定块固定于液压支架上，跟随液压支架移动。 

根据实施例的一个方面，压力传感器测量出液压软管底部受到的液体的压力P，并将测量出的压力值传送给控制模块，控制模块处理数据后经无线发送模块发送给指定基站，用户从基站处读取液压软管底部压力值数据，根据公式压力P=ρgh计算出压力测量点至液面的垂直高度h；其中，ρ为液体密度，g为重力加速度，值取9.80N/kg，h为压力传感器测量点至液面的垂直高度，单位米。 

根据其中一个实施例，提供一种压力式液压支架高度检测传感器，包括压力传感器、控制模块、无线发送模块、电源模块和液压软管，液压软管一端密闭连接压力传感器，另一端开口，液压软管内盛装液体；控制模块连接压力传感器采集、无线发送模块和电源模块。 

液压软管可密闭盛装液体，使用时将液压软管开口一端垂挂于液压支架顶梁顶端，连接的压力传感器一端固定于液压支架底粱上。 

液压软管中的液体可以选用常见无毒便于携带液体，常选用水。注入液体的高度应与液压支架顶梁顶部的高度相同，便于精确测量。 

控制模块选取TI公司生产的MSP430系列单片机，该系列单片机具有高效、低功耗的特点。压力传感器选取深圳瑞德龙公司出品的ccps32型号压力传感器。无线发送模块选取CC1101无线模块，CC1101无线模块工作在433M频道进行无线通信。 

与现有技术相比，本实用新型具有成本低廉，测量简单精确，便于安装的特点，可以更好地配合煤矿井下综采工作面的协调工作，提高综采工作面的工作效率。 

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。 

图1为本实用新型所述压力式液压支架高度检测传感器的原理框图。 

图2为本实用新型所述压力式液压支架高度检测传感器的安装及工作示意图。