[发明专利]锚杆台车控制系统

说明书

本申请公开了一种锚杆台车控制系统，包括远程控制端和锚杆台车，远程控制端不设置在锚杆台车所在的施工现场，锚杆台车包括网络通讯模块、数据采集模块和控制器。数据采集模块将采集的施工现场环境数据、目标物位置数据、锚杆台车的车身姿态数据和路径信息反馈至远程控制端和控制器，用户基于数据采集模块反馈的数据在远程控制端通过网络通讯模块向处于施工现场的锚杆台车下发远程实时操控锚杆台车的控制指令，锚杆台车的控制器根据台车当前位置数据、作业面参数信息和目标位置数据控制臂架各关节从当前位置运动至目标位置。本申请可提高锚杆台车的自动化程度和安全性能，降低作业人员的操作难度和施工风险。

技术领域

本申请涉及地下施工技术领域，特别是涉及一种锚杆台车控制系统。

背景技术

锚杆台车是在井下巷道顶板或侧帮中钻凿锚杆孔并完成部分或全部安装锚杆工序的自移式设备。随着矿山井巷、隧道等地下工程锚杆支护作业的普及与发展，国外各大矿山设备公司都相继推出了功能全、自动化程度高的台车式锚杆钻装车，真正实现了锚杆支护施工的高度机械化、智能化，从而减轻了工人负担，提高了工作效率和施工质量。

现有技术中的锚杆台车控制系统操作复杂，自动化程度低，无法实现远程操作，导致操作员在环境恶劣的施工现场的操作要求难度增高，作业安全性低；此外，自动化程度不高的锚杆台车的锚杆臂架找作业面时经常出现臂架顶作业面不稳和顶作业面过猛的问题。而顶作业面不稳会导致锚杆台车钻孔时钻杆偏移，极易损坏钻杆，而顶作业面过猛会导致臂架损伤、台车滑移乃至倾斜等重大事故发生。

发明内容

本申请提供了一种锚杆台车控制系统，提高锚杆台车的自动化程度和安全性能，降低作业人员的操作难度和施工风险。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例提供了一种锚杆台车控制系统，包括不设置在施工现场的远程控制端和设置在锚杆台车上的网络通讯模块、数据采集模块、控制器；

所述远程控制端通过所述网络通讯模块向所述锚杆台车下发控制指令，以使用户远程实时操控所述锚杆台车；

所述数据采集模块用于将采集的施工现场环境数据、目标物位置数据、所述锚杆台车的车身姿态数据和路径信息反馈至所述远程控制端和所述控制器；

所述控制器用于根据所述锚杆台车的当前位置数据、作业面参数信息和目标位置数据控制臂架各关节从当前位置运动至目标位置。

可选的，所述控制器进一步用于：

根据所述锚杆台车的当前位置和所述作业面的轮廓数据计算所述锚杆台车和所述作业面的相对位置信息；

根据所述臂架的车速姿态数据计算所述臂架与所述锚杆台车的相对位置信息；

根据所述锚杆台车和所述作业面的相对位置信息、所述臂架与所述锚杆台车的相对位置信息计算得到所述臂架与所述工作面的相对位置信息；

基于所述臂架与所述工作面的相对位置信息，根据所述臂架的各关节与所述目标位置之间的距离，对各关节动作进行分区域pid控制，以通过不同区域应用不同的pid控制各关节的阀门，实现所述臂架各关节从当前位置运动到所述目标位置。

可选的，所述根据所述锚杆台车的当前位置和所述作业面的轮廓数据计算所述锚杆台车和所述作业面的相对位置信息包括：

获取所述施工现场的已知目标的三维坐标信息，以根据所述已知目标的三维坐标信息定位所述锚杆台车；

获取所述作业面的三维坐标信息；

根据所述已知目标的三维坐标信息和所述作业面的三维坐标信息计算所述锚杆台车和所述作业面的相对位置信息。

可选的，所述数据采集模块包括图像采集装置、三维目标检测系统、台车行走系统及传感器装置；