[发明专利]一种掘进机多感知智能截割控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种掘进机多感知智能截割控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括感知单元(1)、数采单元(2)、主控单元(3)、截割电机(4)、电磁阀组(5)、人机界面(6)和各种仪表及传感器，感知单元(1)与数采单元(2)连接，数采单元(2)与主控单元(3)交互连接，主控单元(3)与分别与截割电机(4)、电磁阀组(5)、人机界面(6)控制连接，所述的感知单元(1)包括掘进机的截割部(1-1)、本体部(1-2)、操作台(1-3)、泵站系统(1-4)及电控部(1-5)，所述的各种仪表及传感器的信号通过电控部(1-5)与数采单元(2)与主控单元(3)信息交互。

2.根据权利要求1所述的一种掘进机多感知智能截割控制系统，其特征在于：所述截割部(1-1)上的振动仪表检测该结构部横向、纵向两个方向以上的振动强度信号，压力仪表检测截割部升降油缸及伸缩油缸工作压力；

所述的本体部(1-2)上的振动仪表检测该结构部横向、纵向两个方向以上的振动强度信号，压力仪表检测截割部回转油缸工作压力；

所述的操作台(1-3)上的振动仪表检测该结构部横向、纵向两个方向以上的振动强度信号，压力仪表检测泵头/阀组系统工作压力；

所述泵站系统(1-4)上的流量仪表检测油泵泄露量，温度和液位仪表分别检测泵站系统的液压油温度和液位；

所述电控部(1-5)的振动仪表检测该结构部横向、纵向两个方向以上的振动强度信号，数采单元检测上述传感器/仪表信息，并检测系统电压、电机电流、温度等信息。

3.根据权利要求1所述的一种掘进机多感知智能截割控制系统，其特征在于：所述的数采单元(2)采集并存储掘进机各部位振动、压力、流量、温度、液位、电流、电压等工作状态信息，主控单元(3)监测掘进机当前工作状态与设定工作工艺路线信息偏差，并发出控制指令，控制截割电机(4)启停、速度切换，控制电磁阀组(5)驱动电流或电压，调节油缸摆动及马达运转速度。

4.根据权利要求1所述的一种掘进机多感知智能截割控制系统，其特征在于：所述的截割电机(4)通过减速机带动截割头旋转运动，且截割电机(4)具有一种及以上运行速度，并且截割电机具有两种及以上速度时，主控单元(3)根据掘进机采掘工况数据信息偏差，自动发出指令实现截割电机(4)不同速度间切换。

5.根据权利要求1所述的一种掘进机多感知智能截割控制系统，其特征在于：所述人机界面(6)与主控单元(3)数据交互，显示掘进机系统及主控单元(3)运行状态及警告提示信息，并可以对主控单元(3)参数进行设定调节。

6.根据权利要求1所述的一种掘进机多感知智能截割控制系统，其特征在于：所述的机界面(6)可以对预存标准工况的振动强度、油缸及泵站工作压力、电机电流数值及工况时间进行设定和调节，满足不同客户或工况的定制化要求。

7.根据权利要求1所述的一种掘进机多感知智能截割控制系统，其特征在于：所述电磁阀组(5)为矿用隔爆型或安全型阀组，至少满足截割部升降、回转动作要求，也可以通过阀组数量增加和型号调整，从而实现行走、一运、星轮马达及油缸的电动控制。

8.根据权利要求7所述的一种电磁阀组，其特征在于：所述的电磁阀组(5)优选为先导电磁阀，配合四向换向手柄，实现对截割部(1-1)的升降、回转的方向及速度控制，其中四向换向手柄控制截割部(1-1)的升、降、左、右摆动方向，先导电磁阀开度自动调节，控制所述截割部(1-1)的升降、回转油缸摆动速度。

9.一种掘进机多感知智能截割控制系统的控制方法，其特征在于：具体方法步骤为：

第一步，主控单元(3)自动调取预先设置的标准工作工艺路线信息，或通过人机界面调节及重新设定工作工艺路线信息；

第二步，主控单元(3)按照初始工况发出控制指令，控制掘进机采掘作业；

第三步，主控单元(3)监测实时工况数据信息，与设定完成的标准工艺路线进行偏差比较，修正控制指令；

第四步，执行机构执行控制指令，修正掘进机工作工艺路线，工况数据信息随之变化并得到改善；

第五步，循环执行第二步至第四步，实现不同工况条件下自动感知及自动调节。