[发明专利]一种分布式纵轴式掘进机能效监测及节能运行控制系统

说明书

本发明提供一种分布式纵轴式掘进机能效监测及节能运行控制系统，涉及控制技术领域。本系统包括数据存储系统37、人机交互操作管理系统38、主控制系统39、节能控制模块40、节能效果评价系统41、数据采集系统36、显示系统42、掘进机截割头43、掘进机回转台44、装载机构45、装运机构46、液压系统47、切割机构48、电气系统49、喷雾降尘机构50；对掘进机的各机构以及系统的运行参数进行监测，并对参数进行反馈调节，减少掘进机整机正常工作时的能源消耗，同时提高工作效率，技术进一步开发应用于掘进机制造生产以及应用企业，可提高企业效益，同时符合我国建设“绿色矿山”的理念。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种分布式纵轴式掘进机能效监测及节能运行控制系统。

背景技术

我国是煤炭生产大国，随着自动化技术的进步，煤矿掘进效率以及掘进长度都有了较大的突破，但由于我国地质条件复杂，使得我国煤炭采掘的矿井条件变得十分复杂，采掘伴随着的能源消耗与环境污染与日俱增。

从现有的技术来看，我国煤巷掘进技术主要分为：煤巷综合机械化掘进、连续采煤掘进技术、掘锚一体化掘进技术三大类，在提升掘进效率的同时所产生的能源消耗以及粉尘、噪声污染较为严重。

当前，国内外对于机器设备运行过程中，基于数据驱动的监测系统技术发展迅速，但应用领域在通信、医疗、船舶及电力等方面较为广泛，因煤矿井巷所存在着工作环境恶劣、供电、通信较难等问题，监测系统在机械制造方面，尤其是矿山机械方面应用相对较少。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明对掘进机的各机构以及系统的运行参数进行监测，并对参数进行反馈调节，提供一种分布式纵轴式掘进机能效监测及节能运行控制系统。

本发明所采取的技术方案是，一种分布式纵轴式掘进机能效监测及节能运行控制系统，包括：包括数据存储系统37、人机交互操作管理系统38、主控制系统39、节能控制模块40、节能效果评价系统41、数据采集系统36、显示系统42、掘进机截割头43、掘进机回转台44、装载机构45、装运机构46、液压系统47、切割机构48、电气系统49、喷雾降尘机构50；

所述数据存储系统37包括内存芯片、系统程序存储芯片、全功能监控器、核心处理器以及智能报警系统；所述内存芯片对掘进机各机构以及系统运行状态数据进行储存，所述核心处理器对存储数据进行分析处理以获取累计量统计、瞬时量统计，所述全功能监控器用于监测各路电源供电的实时状态，所述智能报警系统，用于对数据进行整合对比并发出报警信号；所述数据存储系统37输出端通过网络通讯分别连接所述人机交互操作管理系统38、主控制系统39的输入端，人机交互操作管理系统38的输出端通过网络通讯分别连接至主控制系统39、显示系统42的输入端；

所述主控制系统39包括工业级处理器、PLC智能控制系统、全功能监视器，所述PLC智能控制系统实现对所述工业级处理器与全功能监视器进行通讯，所述主控制系统39的输出端分别连接人机交互操作管理系统38、节能控制模块40的输入端；

所述节能控制模块40包括切割机构反馈调速控制模块、切割机构联调控制模块、掘进机装载机构节能控制模块、掘进机装运机构节能控制模块、掘进机液压系统节能控制模块、掘进机喷雾降尘系统节能控制模块、电气系统49；

所述切割机构反馈调速控制模块包括：第一信号比较器1、第一信号放大器2、第一转速控制器3、切割电机4、第一转速-负载耦合器5；所述第一信号比较器1以切割机切割负载预设值作为输入信号，其输出端连接所述第一信号放大器2输入端，第一信号放大器2输出端连接所述第一转速控制器3的输入端，第一转速控制器3的输出端连接所述切割电机4的输入端，切割电机4输出切割机滚筒转速，并作为输入信号传入所述第一转速-负载耦合器5以及掘进机截割头43，所述第一转速-负载耦合器5的输出端连接第一信号比较器1的输入端；