[发明专利]一种综采工作面水平控制系统及方法

权利要求书

1.一种综采工作面水平控制系统，其特征在于：包括柔性基材、光纤光栅串、法兰盘、光纤跳线、光纤光栅解调仪、光纤光栅三位曲率传感器、网线、计算机；

所述光纤光栅三位曲率传感器固定封装于柔性基材表面，在柔性基材两端分别留有一个FC/APC接头，两个FC/APC接头通过法兰盘与所述光纤跳线连接，光纤跳线另一端与光纤光栅解调仪连接，光纤光栅解调仪通过网线与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的一种综采工作面水平控制系统，其特征在于，所述柔性基材内置两条光纤光栅串。

3.一种综采工作面水平控制方法，通过权利要求1所述一种综采工作面水平控制系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将柔性基材固定在刮板运输机远离煤壁的一侧，并沿着综采工作面刮板输送机机身敷设，利用刮板输送机挡煤板外侧敷设光纤光栅串的形变来判断刮板输送机的直线度；

步骤2：根据实际的光纤光栅的形变偏移情况计算直线度问题，若只存在水平面内变化，只确定水平面内直线度；若只存在竖直面内变化，只确定竖直方向的直线度；若水平、竖直两个方向均出现形变，则将该形变分解为水平与竖直两个方向，将水平直线度与竖直直线度合成为刮板输送机直线度；

步骤3：将光纤光栅三位曲率传感器封装于柔性基材表面粘贴在柔性基材表面刻槽中，并用硅胶填充加以封装保护，通过离散的空间点曲率来拟合重建刮板输送机实际三维弯曲形状；

步骤4：监测光纤光栅串光栅栅区弯曲点处两个正交方向上的曲率矢量的大小值，进行曲率合成；

步骤5：通过对光纤光栅串光栅栅区各个弯曲点的的曲率进行合成，整合起来进行整个刮板输送机的二维直线度检测计算；

步骤6：若二维直线度误差超过了设定的上限预警值，计算机弹出警示界面，提醒观测人员进行工作面安全检查。

4.根据权利要求3所述的一种综采工作面水平控制方法，其特征在于，步骤5中所述刮板输送机的二维直线度检测计算，基于离散点曲率信息进行刮板输送机三维形状拟合重建，进而得到整个刮板运输机的二维直线度。