[发明专利]一种巷道全自动测风控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种巷道全自动测风控制系统，其特征是：包括电控柜(1)、多传感融合计算盒(2)、深度相机(3)、伺服驱动一体化电机(4)、上位机(5)、电磁阀(6)、远程控制模块(7)和气动马达(8)；

所述伺服驱动一体化电机(4)通过CAN总线接入电控柜(1)中的运动控制器；

所述深度相机(3)由千兆以太网通信协议GIGE接入所述多传感融合计算盒(2)；

所述多传感融合计算盒(2)中的边缘计算模块将获取图像通过传输控制协议TCP传给上位机(5)；

所述多传感融合计算盒(2)将图像识别的数据信息通过传输控制协议TCP或通信接口RS485传给电控柜(1)中的运动控制器；

所述电磁阀(6)通过IO接口接入所述电控柜(1)中的IO扩展板；

所述电控柜(1)中的运动控制板通过蓝牙控制所述远程控制模块(7)。

2.根据权利要求1所述的巷道全自动测风控制系统，其特征是：所述伺服驱动一体化电机(4)有两个，它们分别为直线电机和旋转电机，所述直线电机用于控制风表(9)做直线运动，所述旋转电机用于控制风表(9)做旋转运动。

3.根据权利要求2所述的巷道全自动测风控制系统，其特征是：所述风表(9)为机械式风表。

4.一种如权利要求1所述的巷道全自动测风控制系统的控制方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步骤：电控柜(1)中的运控控制器给出IO接口信号控制电磁阀(6)打开供气开关，气动马达(8)控制巷道全自动测风装置旋转到测风位置；

第二步骤：巷道全自动测风装置旋转到测风位置后深度相机(3)采集风表(9)的初始位置读数，且确保开始移动前风表(9)的读数为零；

第三步骤：判断风表(9)的读数是否复位为零：当风表(9)的读数没有复位为零时，则执行风表(9)的读数复位到零并重复第二步骤；当风表(9)的读数复位为零时，则执行下一步骤；

第四步骤：启动风表(9)的离合拨片后，通过路径规划算法控制风表(9)移动并判断风表(9)是否移动到位；

第五步骤：判断风表9是否运动到位：

当风表(9)未运动到位时，则报警记录加一次并断开风表(9)的离合拨片，复位风表(9)的读数为零，同时判断报警次数是否大于三次；当报警次数不大于三次时，则执行第二步骤；当报警次数大于三次时，则触发故障报警并将巷道全自动测风装置旋转到停靠位置；

当风表(9)运动到位时，则断开风表(9)的离合拨片，并移动风表(9)到起始位置；

第六步骤：深度相机(3)采集风表(9)的终点位置图片并上传解析的风表数据信息；

第七步骤：复位风表(9)的读数为零，并由气动马达(8)控制巷道全自动测风装置旋转到停靠位置。

5.根据权利要求4所述的巷道全自动测风控制系统的控制方法，其特征是：在第四步骤中，所述路径规划算法由CNC数控机床G代码和轴控逆解算法两部分组成。

6.根据权利要求5所述的巷道全自动测风控制系统的控制方法，其特征是：所述轴控逆解算法根据CNC规划路径中风表(9)的位置解算出对应实现风表(9)直线运动的直线电机的运动位置以及实现风表(9)旋转运动的旋转电机的运动位置输出给对应轴控功能块SMC_ControlByPos。

7.根据权利要求6所述的巷道全自动测风控制系统的控制方法，其特征是：所述风表(9)的运动控制步骤如下：

第1步骤：CNC编制轨迹G代码；

第2步骤：调用两轴插补运动功能块SMC_Interpolator，输入CNC轨迹，输出风表(9)对应坐标信息(pi.dX,pi.dY)；

第3步骤：调用逆解功能块，输出两轴对应轴控信息；

第4步骤：调用通过位置实现轴控功能块SMC_ControlAxisByPos，根据第3步骤的轴控信息对直线电机动力输出轴和旋转电机动力输出轴这两轴实时控制。