[发明专利]一种定位导航系统

说明书

本发明提供了一种用于采煤的定位导航系统，包括定位系统、导航系统、工况监视系统和自动运动系统，定位系统与导航系统和自动运动系统连接，定位系统实时监测定位采煤机的位置；导航系统与工况监视系统、定位系统和自动运动系统连接，导航系统在指导采煤机运动的同时还实时预测采煤机未来一段时间的工作状况；工况监视系统实时监控采煤机的工作状况，工况监视系统与自动运行系统和导航系统连接；自动运行系统与定位系统、导航系统和工况监视系统连接。本发明的定位系统、导航系统、工况监视系统和自动运动系统协同作用，确保采煤机的无人工作面采煤作业。

技术领域

本发明涉及采煤设备自动化系统领域，尤其涉及一种定位导航系统。

背景技术

采煤设备自动化系统指采煤机运行参数和运行姿态的自动控制系统，其目的是提高采煤机对恶劣工况的适应能力，减少故障，提高开机率，进而实现全工作面自动化的无人工作面采煤。

采煤机自动化系统通常包括恒功率自动调速系统、自动调高系统、工况监视系统、故障诊断和定位导航系统等主要内容。

为了提高无人工作面采煤的稳定性，急需设计一种用于采煤的定位导航系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于采煤的定位导航系统，实时定位并根据定位数据把采煤机导航至设定位置，提高自动化采煤的精度和准确性。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种用于采煤的定位导航系统，包括：

定位系统，所述定位系统与导航系统和自动运动系统连接，所述定位系统实时监测定位采煤机的位置；

导航系统，所述导航系统与所述工况监视系统、所述定位系统和所述自动运动系统连接，所述导航系统在指导采煤机运动的同时还实时预测采煤机未来一段时间的工作状况；

工况监视系统，所述工况监视系统实时监控采煤机的工作状况，所述工况监视系统与所述自动运行系统和所述导航系统连接；

自动运动系统，所述自动运行系统与所述定位系统、所述导航系统和所述工况监视系统连接。

作为本发明的进一步改进，还包括：

故障诊断系统，所述故障诊断系统实时诊断采煤机的故障原因，所述故障诊断系统把故障原因实时发送至所述工况监视系统。

作为本发明的进一步改进，还包括：

服务器，所述服务器与所述定位系统、所述导航系统、所述工况监视系统和所述自动运动系统连接，所述服务器运行有定位导航方法。

作为本发明的进一步改进，所述定位导航方法包括定位方法和导航方法，所述定位方法匹配于所述定位系统，所述导航方法匹配于所述导航方法。

作为本发明的进一步改进，所述定位方法包括：

(1)构建采煤机三维模型和采煤机动态补偿模型；

(2)接收高精度惯导设备实时采集的机身三维位置信息和定位模块实时采集的截割机构二维位置信息；

(3)将所述机身三维位置信息输入所述采煤机三维模型得到截割机构虚拟位置信息；

(4)将所述二维位置信息和所述截割机构虚拟位置信息输入所述采煤机动态补偿模型，得到截割机构的实时状态参数和虚拟状态参数；

(5)基于实时状态参数和虚拟状态参数的差值调整所述采煤机三维模型，在所述采煤机三维模型中得到采煤机三维定位信息；

其中：构建采煤机三维模型，包括：

(11)获取采煤机周围的三维环境数据；