[发明专利]一种采煤机的定位方法、系统和装置

说明书

本发明公开了一种采煤机的定位方法、系统和装置，包括：获取采煤机的位置和截割部的角度数据；获取采煤机的里程数据；根据所获取的采煤机里程数据和截割部的角度数据，利用航位推算算法确定采煤机的采煤位置和方向。有效规避了煤矿井下复杂工况对惯导系统的影响，增强了惯性导航系统的使用性能。同时避免了惯性导航系统中加速度计的两次积分，并降低了位置解算的频率，能够有效的消除综采工作面的纯惯性导航的漂移误差。

技术领域

本发明涉及采煤机技术领域，尤其涉及一种采煤机的定位方法、系统和装置。

背景技术

井工开采是煤炭生产的主要方式，当今的煤炭工业无论是生产矿井的管理、教学还是科研体系都是基于传统的人工模式，无法适应信息社会发展需求的数字煤矿、智慧煤矿、少人或无人煤矿的具体需要，严重的制约了煤炭工业安全、高效、绿色的健康发展和向高科技型企业的转型。

目前综采三机设备已实现了工作面集中监测和控制，但采煤机、液压支架和刮板机等主要设备仍为单机集中控制，各个综采设备之间相对独立，并且三机的联动大多数需要人工干预，因此为实现综采装备智能化，必须实现智能采煤机、智能液压支架、智能刮板机协同自动化，其中：

基于红外的采煤机定位技术是将红外发射装置安装在采煤机上，红外接收装置安装在工作面各液压支架上，采煤机运行过程中发射装置发射脉冲，接收装置接收脉冲，从而判断出采煤机相对于液压支架的运行位置，但由于粉尘遮挡、动态测量的影响，使得总体定位精度不高，局限性较大。

基于无线传感网络的定位技术是在采煤机机身上固定无线定位传感器，并把无线标签传感器和高度传感器安装至液压支架顶梁，用高度传感器监测液压支架支护高度，再根据液压支架间的中心距，得到无线标签传感器的基准坐标值，利用定位传感器和标签传感器之间的无线脉冲信号传输时间和角度，计算采煤机与液压支架之间的距离和角度。但由于采煤过程中的频繁移架，使得基准位置难确定、无线信号易受干扰，不能满足定位实时性及精度要求。

基于轨道里程计的定位技术是通过采煤机行走部的齿轮转动圈数计数，再将圈数乘以齿轮的周长，计算出采煤机的行走位移，然后根据液压支架的中心间距推算出采煤机在哪个液压支架处，进而确定采煤机在工作面的位置。由于此技术只能测出采煤机的行走距离，无法获得采煤机在工作面的三维精准位置，因此无法作为自动化生产中的采煤机定位技术应用。

因此，如何能够在采煤机工作的过程中实现采煤机的精准定位，成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供一种采煤机的定位方法、系统和装置，能够实现工作过程中采煤机的准确定位。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供的一种采煤机的定位方法，包括

获取采煤机的位置和截割部的角度数据；

获取采煤机的里程数据；

根据所获取的采煤机里程数据和截割部的角度数据，利用航位推算算法确定采煤机的采煤位置和方向。

可选地，所获取的采煤机角度包括航向角、俯仰角和横滚角。

可选地，所述采煤机的角度信息通过陀螺仪进行获取。

可选地，所述采煤机的位置信息通过导航定位模块进行获取。

可选地，所述采煤机的里程信息通过里程计进行获取。

可选地，在获取采煤机的角度时，需要在采煤机保持直线运行的状态下获取。

另一方面，本发明提供的一种采煤机的定位系统，包括：

导航定位模块，所述导航定位模块设置于采煤机电气部的中部，用于采集采煤机电气部中部的位置数据；