[发明专利]一种煤矿钻机的智能控制方法

权利要求书

1.一种煤矿钻机的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，太阳能供电系统布设安装：在煤矿开采现场安装为煤矿钻机 控制系统中的主控制器、送钻电机和主电机提供电源的太阳能供电系统； 所述煤矿钻机控制系统包括自动送钻系统、绞车控制系统和电-液联控系 统，所述自动送钻系统包括所述送钻电机以及第一变频器和电机参数采集 单元，所述绞车控制系统包括所述主电机以及第二变频器和滚筒轴编码 器，所述电-液联控系统包括放大器、变量泵、变量马达和PID温控仪； 所述太阳能供电系统包括太阳能电池组件、充电控制器、蓄电池、逆变升 压电路、DC/DC变换电路和无功补偿装置，所述太阳能电池组件、充电控 制器和蓄电池依次相接，所述逆变升压电路和DC/DC变换电路均与蓄电池 相接，所述无功补偿装置分别与充电控制器和逆变升压电路相接；所述太 阳能供电系统的供电方式如下：

太阳能电池组件将太阳能转换为电能；

充电控制器将所述电能进行温度补偿后存储到蓄电池中，并对所述蓄 电池进行过充电保护和过放电保护；

无功补偿装置对所述太阳能供电系统进行无功补偿，用于减少供电损 耗，提高电能利用率；

DC/DC变换电路将蓄电池输出的直流电压转换为与主控制器匹配的直 流电压并输送给主控制器；

逆变升压电路将蓄电池输出的直流电压转换为与送钻电机和主电机 相匹配的交流电压并分别输送给送钻电机和主电机；

步骤二，系统启动，系统运行参数设定：系统上电后，通过布设在控 制室内的监控主机对系统运行参数进行设定，并按照预设控制程序向主控 制器发出控制指令；所述监控主机和主控制器通过通信电缆连接；

步骤三，系统工况参数采集：采用电机参数采集单元对所述送钻电机 的工作参数进行采集；采用滚筒轴编码器对绞车的滚筒速度进行实时检 测；采用液位传感器对液压站油箱的油位进行实时检测，采用回油过滤发 讯器对所述油箱的回油过滤器进行实时故障检测；采用温度传感器对所述 油箱的油温进行实时检测；所述电机参数采集单元、滚筒轴编码器、液位 传感器、回油过滤发讯器和温度传感器均与所述主控制器相接；

步骤四，控制命令接收，钻井工作执行：所述主控制器对步骤三中采 集到的工况数据进行处理，并根据所述监控主机发出的控制命令控制所述 自动送钻系统、绞车控制系统和电-液联控系统完成钻井工作；具体包括 以下方式：

第二变频器驱动主电机运转，主电机带动绞车工作；

第一变频器驱动送钻电机运转，送钻电机带动钻头工作；

放大器将主控制器发送的控制信号放大后传输给变量泵，变量泵带动 变量马达工作；

PID温控仪根据温度传感器检测到的信号对所述油箱的油温进行实时 监控；

所述第一变频器分别与主控制器和送钻电机相接，所述第二变频器分 别与主控制器和主电机相接，所述放大器、变量泵、变量马达依次相接， 所述PID温控仪和放大器均与主控制器相接；

步骤五，运行故障报警：内置于主控制器中的故障诊断模块根据系统 工况参数对所述煤矿钻机控制系统进行故障检测和诊断，若出现运行故 障，则向所述监控主机发出故障信号，所述监控主机驱动与其相接的报警 单元发出声光报警信号，并在其监控界面上显示故障具体信息；若系统运 行正常，则返回步骤三。

2.按照权利要求1所述的一种煤矿钻机的智能控制方法，其特征在于： 所述主控制器为PLC。

3.按照权利要求1或2所述的一种煤矿钻机的智能控制方法，其特征 在于：所述电机参数采集单元采集的参数包括电压、电流、扭矩和转速。