[发明专利]一种基于全数字姿态传感器的采煤高度测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于全数字姿态传感器的采煤高度测量装置及方法，液压支架的顶梁、掩护梁、连杆以及底座设有全数字姿态传感器，通过单片机将全数字姿态传感器采集到的顶梁、掩护梁、连杆以及底座的倾角信息通过CAN总线传输到液压支架控制器进行建模计算，并最终得到液压支架的采煤高度。能实时获取采煤高度，为降柱提供数据支撑，实现液压支架的自动移架、自动跟机，进一步实现智能工作面的建设。

技术领域

本发明涉及一种采煤高度测量技术，尤其涉及一种基于全数字姿态传感器的采煤高度测量装置及方法。

背景技术

目前，研发并生产制造新型全数字化智能化液压支架控制元器件成为趋势，要建设智能工作面，就必须获取采煤高度；要实现液压支架的自动移架、自动跟机，就必须提供采煤高度为降柱提供数据支撑。

现有技术中：

液压支架高度测量系统，在综采工作面智能化控制系统中是重要的一环，最初使用人工读数记录的方法获取支架高度信息，不仅影响生产效率也带来安全隐患。

目前部分矿井工作面采用压力测高、激光测高等方案，压力测高利用连通器原理，将压强换算成高度，但管道漏液和堵塞问题直接影响测量精度；激光测高在液压支架运动过程中难以保证激光束准确打到目标靶，其光学镜头也容易被切割煤过程中产生的煤炭粉尘遮挡，导致传感器失效；模拟姿态传感器存在寿命短、互换性差、容易受干扰、噪声积累等问题，数据传输时效性差、多源异构数据融合困难，还有部分矿井采用的依然是模拟姿态传感器，存在抗干扰能力弱、积累噪声、传输差错不可控，不便于处理、变换、存储，且很难实现不同信源的信号综合到一起传输等问题，无法真正实现综采工作面智能化控制。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于全数字姿态传感器的采煤高度测量装置及方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的基于全数字姿态传感器的采煤高度测量装置，液压支架的顶梁、掩护梁、连杆以及底座设有全数字姿态传感器，所述全数字姿态传感器与单片机连接，所述单片机通过CAN总线与液压支架控制器连接，所述液压支架控制器设有液压支架的采煤高度建模计算单元。

本发明的基于全数字姿态传感器的采煤高度测量方法，通过单片机将全数字姿态传感器采集到的顶梁、掩护梁、连杆以及底座的倾角信息通过CAN总线传输到液压支架控制器进行建模计算，并最终得到液压支架的采煤高度。

与现有技术相比，本发明所提供的基于全数字姿态传感器的采煤高度测量装置及方法，能实时获取采煤高度，为降柱提供数据支撑，实现液压支架的自动移架、自动跟机，进一步实现智能工作面的建设。

附图说明

图1为本发明实施例支架水平状态建模示意图；

图2为本发明实施例支架严X轴倾斜建模示意图；

图3为本发明实施例支架沿Y轴倾斜建模示意图；

图4为本发明实施例模型右视图；

图5为本发明实施例模型主视图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：

术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。