液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤礦設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭是中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要支撐，煤炭在中國的主體能源地位在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)不會動搖。液壓支架作為煤礦綜采機(jī)械化的關(guān)鍵設(shè)備，當(dāng)前對其監(jiān)測主要是通過數(shù)據(jù)或圖表的形式，無法形象直觀地反映液壓支架的工作狀態(tài)。受井下環(huán)境的影響，攝像機(jī)采集來的圖像質(zhì)量差，圖像帶寬占用量大，且攝像機(jī)的視角有限，很難監(jiān)測到場景內(nèi)的每個(gè)視點(diǎn)，而且攝像機(jī)監(jiān)控方式無法實(shí)現(xiàn)對支架的動作、位姿進(jìn)行預(yù)測分析。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是20世紀(jì)末逐漸興起的一門綜合性信息技術(shù)，其在煤礦領(lǐng)域主要用于虛擬培訓(xùn)、事故災(zāi)難場景的再現(xiàn)、設(shè)備的研發(fā)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于液壓支架監(jiān)測的研宄較少，在監(jiān)測過程中主要的監(jiān)測對象為液壓支架的連桿與水平方向的角度及頂梁與水平方向的角度，即以連桿及頂梁與水平方向的角度驅(qū)動虛擬場景中液壓支架的運(yùn)動，此種方法雖然易于實(shí)現(xiàn)，但不能完全模擬支架的運(yùn)動。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對液壓支架進(jìn)行準(zhǔn)確、直觀地遠(yuǎn)程監(jiān)測。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于采集所述液壓支架位姿參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、用于顯示所述液壓支架位姿狀態(tài)和所述液壓支架工作環(huán)境的顯示終端。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與所述顯示終端之間可以實(shí)現(xiàn)無線通信，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置于所述液壓支架。
[0006]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括工業(yè)交換機(jī)，工業(yè)級無線路由器，設(shè)置在每個(gè)所述液壓支架上的數(shù)據(jù)采集模塊和五個(gè)位移傳感器。設(shè)置在每個(gè)所述液壓支架上的所述數(shù)據(jù)采集模塊與五個(gè)所述位移傳感器相連，設(shè)置在每個(gè)所述液壓支架上的所述數(shù)據(jù)采集模塊與工業(yè)交換機(jī)相連，所述工業(yè)交換機(jī)與所述工業(yè)級無線路由器相連，工業(yè)級無線路由器可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸。
[0007]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括設(shè)置在每個(gè)所述液壓支架上的五個(gè)位移傳感器，所述液壓支架包括底座、前連桿、后連桿、掩護(hù)梁、掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板、頂梁、頂梁側(cè)護(hù)板、護(hù)幫板、護(hù)幫板千斤頂、前立柱、后立柱，每個(gè)所述液壓支架上的五個(gè)所述位移傳感器分別測量所述前立柱的伸長位移、所述后立柱的伸長位移、所述護(hù)幫板千斤頂?shù)纳扉L位移、所述掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的水平位移、所述頂梁側(cè)護(hù)板的水平位移，傳感器采集的數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)采集模塊、工業(yè)交換機(jī)、工業(yè)級無線路由器傳輸給所述顯示終端。
[0008]進(jìn)一步地，所述顯示終端可以顯示虛擬的所述液壓支架和虛擬的所述液壓支架工作環(huán)境，所述顯示終端中的虛擬的所述液壓支架由所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集來的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)驅(qū)動，顯示終端中的虛擬的所述液壓支架的位姿狀態(tài)與所述液壓支架的位姿狀態(tài)實(shí)時(shí)保持一致。所述顯示終端也可以顯示每個(gè)所述液壓支架的關(guān)鍵位姿參數(shù):所述前立柱與水平方向的夾角、所述后立柱與水平方向的夾角、所述掩護(hù)梁與水平方向的夾角、所述前連桿與水平方向的夾角、所述后連桿與水平方向的夾角、所述頂梁與水平方向的夾角、所述前立柱的伸長位移、所述后立柱的伸長位移、所述護(hù)幫板千斤頂?shù)纳扉L位移、所述掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的水平位移、所述頂梁側(cè)護(hù)板的水平位移。所述顯示終端顯示的虛擬的所述液壓支架和虛擬的所述液壓支架工作環(huán)境可以實(shí)現(xiàn)任意方向旋轉(zhuǎn)和移動，可以實(shí)現(xiàn)視角的放大和縮小。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0010]本實(shí)用新型提供的液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，通過對液壓支架位姿參數(shù)的采集，實(shí)時(shí)驅(qū)動顯示終端中的虛擬液壓支架運(yùn)動，使顯示終端中的虛擬液壓支架的位姿狀態(tài)與現(xiàn)實(shí)中液壓支架的位姿狀態(tài)實(shí)時(shí)保持一致，將液壓支架的位姿狀態(tài)通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)準(zhǔn)確、直觀、實(shí)時(shí)地展示給技術(shù)人員，使技術(shù)人員能夠沉浸在虛擬環(huán)境中，以任意視角觀測液壓支架，幫助技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)液壓支架的故障，技術(shù)人員在辦公室即可實(shí)現(xiàn)如臨現(xiàn)場般的監(jiān)測液壓支架。
【附圖說明】
[0011]附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0012]圖1為本實(shí)用新型提供的液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不以任何方式對本實(shí)用新型加以限制，基于本實(shí)用新型的教導(dǎo)所作的任何變更或替換，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0014]安裝在每個(gè)液壓支架上的數(shù)據(jù)采集模塊和位移傳感器可以實(shí)時(shí)采集液壓支架的前立柱的伸長位移、后立柱的伸長位移、護(hù)幫板千斤頂?shù)纳扉L位移、掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的水平位移、頂梁側(cè)護(hù)板的水平位移，每個(gè)液壓支架上的數(shù)據(jù)采集模塊與工業(yè)交換機(jī)相連，工業(yè)交換機(jī)與工業(yè)級無線路由器相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線遠(yuǎn)距離傳輸，顯示終端可以接收工業(yè)級無線路由器發(fā)出的數(shù)據(jù)。當(dāng)顯示終端接收到數(shù)據(jù)后，顯示終端所顯示的虛擬液壓支架將會被采集來的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)驅(qū)動，從而實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)中液壓支架的位姿狀態(tài)實(shí)時(shí)保持一致。顯示終端中同時(shí)會顯示虛擬的液壓支架工作環(huán)境，以增強(qiáng)虛擬場景的逼真度，使觀察者易于融入虛擬的場景中。在顯示終端中，觀察者可以任意旋轉(zhuǎn)和移動虛擬的液壓支架和虛擬的液壓支架工作環(huán)境，也可以放大和縮小觀察視角。觀察者漫游在顯示終端中的同時(shí)，還可以選擇需要顯示關(guān)鍵參數(shù)的液壓支架，顯示終端中便會顯示所選擇的液壓支架的關(guān)鍵位姿參數(shù):所述前立柱與水平方向的夾角、所述后立柱與水平方向的夾角、所述掩護(hù)梁與水平方向的夾角、所述前連桿與水平方向的夾角、所述后連桿與水平方向的夾角、所述頂梁與水平方向的夾角、所述前立柱的伸長位移、所述后立柱的伸長位移、所述護(hù)幫板千斤頂?shù)纳扉L位移、所述掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的水平位移、所述頂梁側(cè)護(hù)板的水平位移。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括用于采集所述液壓支架位姿參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、用于顯示所述液壓支架位姿狀態(tài)和所述液壓支架工作環(huán)境的顯示終端，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與所述顯示終端之間可以實(shí)現(xiàn)無線通信，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置于所述液壓支架，所述液壓支架包括底座、前連桿、后連桿、掩護(hù)梁、掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板、頂梁、頂梁側(cè)護(hù)板、護(hù)幫板、護(hù)幫板千斤頂、前立柱、后立柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括工業(yè)交換機(jī)，工業(yè)級無線路由器，設(shè)置在每個(gè)所述液壓支架上的數(shù)據(jù)采集模塊和五個(gè)位移傳感器，設(shè)置在每個(gè)所述液壓支架上的所述數(shù)據(jù)采集模塊與五個(gè)所述位移傳感器相連，設(shè)置在每個(gè)所述液壓支架上的所述數(shù)據(jù)采集模塊與工業(yè)交換機(jī)相連，所述工業(yè)交換機(jī)與所述工業(yè)級無線路由器相連，工業(yè)級無線路由器可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括設(shè)置在每個(gè)所述液壓支架上的五個(gè)位移傳感器，每個(gè)所述液壓支架上的五個(gè)所述位移傳感器分別測量所述前立柱的伸長位移、所述后立柱的伸長位移、所述護(hù)幫板千斤頂?shù)纳扉L位移、所述掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的水平位移、所述頂梁側(cè)護(hù)板的水平位移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示終端可以顯示虛擬的所述液壓支架和虛擬的所述液壓支架工作環(huán)境，所述顯示終端中的虛擬的所述液壓支架由所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集來的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)驅(qū)動，顯示終端中的虛擬的所述液壓支架的位姿狀態(tài)與所述液壓支架的位姿狀態(tài)實(shí)時(shí)保持一致；所述顯示終端也可以顯示每一個(gè)所述液壓支架的關(guān)鍵位姿參數(shù):所述前立柱與水平方向的夾角、所述后立柱與水平方向的夾角、所述掩護(hù)梁與水平方向的夾角、所述前連桿與水平方向的夾角、所述后連桿與水平方向的夾角、所述頂梁與水平方向的夾角、所述前立柱的伸長位移、所述后立柱的伸長位移、所述護(hù)幫板千斤頂?shù)纳扉L位移、所述掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的水平位移、所述頂梁側(cè)護(hù)板的水平位移；所述顯示終端顯示的虛擬的所述液壓支架和虛擬的所述液壓支架工作環(huán)境可以實(shí)現(xiàn)任意方向旋轉(zhuǎn)和移動，可以實(shí)現(xiàn)視角的放大和縮小。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，屬于煤礦設(shè)備領(lǐng)域，包括用于采集所述液壓支架位姿參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、用于顯示所述液壓支架位姿狀態(tài)和所述液壓支架工作環(huán)境的顯示終端。所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與所述顯示終端之間可以實(shí)現(xiàn)無線通信，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置于所述液壓支架。本實(shí)用新型提供的液壓支架遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)通過對現(xiàn)實(shí)中液壓支架位姿參數(shù)的采集，實(shí)時(shí)驅(qū)動顯示終端中的虛擬液壓支架運(yùn)動，使顯示終端中的虛擬液壓支架的位姿狀態(tài)與現(xiàn)實(shí)中液壓支架的位姿狀態(tài)實(shí)時(shí)保持一致，在顯示終端中還可以任意旋轉(zhuǎn)、平移、放大和縮小虛擬的液壓支架，將液壓支架的位姿狀態(tài)通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)準(zhǔn)確、直觀、實(shí)時(shí)地展示給技術(shù)人員。
【IPC分類】E21F17-18, G01B21-22, G01B21-02
【公開號】CN204591352
【申請?zhí)枴緾N201520269591
【發(fā)明人】陳占營, 鄭曉雯, 陳靜珊, 陳雪婷, 李偉
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月29日