刮板输送机状态监测方法及装置与流程

本公开涉及矿用井下刮板输送机，尤其涉及一种刮板输送机状态监测方法及装置。

背景技术：

1、刮板输送机是煤矿工作面的主要设备之一，刮板输送机靠近煤壁沿工作面全长铺设，既具有运输煤炭的作用，还兼有作为采煤机行走轨道、吊挂动力电缆、推移支架的支点等功能，刮板机的位姿不仅影响工作面支架等设备的上窜下滑控制，而且还涉及到工作面的推进方向控制、采煤机的割煤速度控制以及留底煤控制等，对工作面安全割煤具有重要影响。由于井下的工况比较复杂，对刮板输送机的监控难度较高。

技术实现思路

1、本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本公开的一个目的在于提出一种刮板输送机状态监测方法。

3、本公开的第二个目的在于提出一种刮板输送机状态监测装置。

4、本公开的第三个目的在于提出一种电子设备。

5、本公开的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。

6、本公开的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

7、为达上述目的，本公开第一方面实施方式提出了一种刮板输送机状态监测方法，包括：获取距离当前采煤工作面前置位置最近的巷道中线的中线点，其中，所述巷道中线为采煤巷道侧帮上距煤层底板预设高度且平行于工作面推进方向的一条虚拟线，所述巷道中线每隔预设距离设定一个中线点；基于所述中线点建立监测坐标系，其中，所述监测坐标系的x轴为刮板输送机倾斜方向，y轴为所述刮板输送机推进方向，z轴为煤层厚度方向；确定所述监测坐标系中所述刮板输送机的每节刮板的监测坐标，基于所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿。

8、根据本公开的一个实施方式，所述每节刮板槽的长度均相同，且所述每节刮板槽的前端均各自安装设有柔性测杆，所述确定所述监测坐标系中所述刮板输送机的每节刮板槽的监测坐标，包括：针对任一节刮板槽，通过所述柔性测杆确定所述刮板槽在所述监测坐标系中与x轴的偏移夹角，并通过所述刮板槽对应的支架推移油缸行程传感器确定所述刮板的y轴偏移量；基于所述偏移夹角、所述刮板槽长度和所述y轴偏移量，确定所述刮板输送机每节刮板槽的监测坐标。

9、根据本公开的一个实施方式，所述基于所述偏移夹角、所述刮板槽长度和所述y轴偏移量，确定所述刮板输送机每节刮板槽的监测坐标，包括：针对任一节刮板槽，基于所述偏移夹角和所述刮板槽长度，计算所述刮板槽针相对于所述前续刮板槽的x轴偏移量和z轴偏移量；基于所述x轴偏移量、所述z轴偏移量、所述y轴偏移量和所述前续刮板槽的坐标，获取所述刮板槽的监测坐标，其中，所有刮板槽中，首节刮板槽的监测坐标通过传感器测取。

10、根据本公开的一个实施方式，所述基于所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：获取所述工作面的参照坐标；基于所述参照坐标和所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿。

11、根据本公开的一个实施方式，所述基于所述参照坐标和所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：基于所述参照坐标、所述刮板输送机机尾对应的监测坐标和所述刮板输送机机头对应的监测坐标，确定所述刮板输送机机尾超出所述工作面的第一距离，并确定所述刮板输送机机头超出所述工作面的第二距离；基于所述第一距离和所述第二距离，确定所述刮板输送机的运行位姿。

12、根据本公开的一个实施方式，所述基于所述第一距离和所述第二距离，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：响应于所述第一距离大于第一判断阈值，确定所述刮板输送机的运行位姿为上窜状态；和/或，响应于所述第二距离大于第二判断阈值，确定所述刮板输送机的运行位姿为下滑状态。

13、根据本公开的一个实施方式，所述基于所述参照坐标和所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：针对任一节刮板槽，基于所述刮板槽对应的监测坐标和所述参照坐标计算所述刮板槽至所述工作面的第三距离，并基于所述第三距离确定所述刮板输送机的运行位姿。

14、根据本公开的一个实施方式，所述基于所述第三距离确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：计算所有刮板槽的第三距离的平均距离；响应于所述平均距离大于第三判断阈值，确定所述刮板输送机的运行位姿为非正常状态。

15、根据本公开的一个实施方式，所述基于所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：获取所述刮板槽的中心点坐标，并获取拟合函数；基于所述拟合函数对所述中心点坐标进行拟合处理，以获取拟合函数曲线，作为所述刮板输送机的运行位姿。

16、为达上述目的，本公开第二方面实施例提出了一种刮板输送机状态监测装置，包括：获取模块，用于获取距离当前采煤工作面前置位置最近的巷道中线的中线点，其中，所述巷道中线为采煤巷道侧帮上距煤层底板预设高度且平行于工作面推进方向的一条虚拟线，所述巷道中线每隔预设距离设定一个中线点；建立模块，用于基于所述中线点建立监测坐标系，其中，所述监测坐标系的x轴为刮板输送机倾斜方向，y轴为所述刮板输送机推进方向，z轴为煤层厚度方向；确定模块，用于确定所述监测坐标系中所述刮板输送机的每节刮板槽的监测坐标，基于所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿。

17、为达上述目的，本公开第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以实现如本公开第一方面实施例所述的刮板输送机状态监测方法。

18、为达上述目的，本公开第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于实现如本公开第一方面实施例所述的刮板输送机状态监测方法。

19、为达上述目的，本公开第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时用于实现如本公开第一方面实施例所述的刮板输送机状态监测方法。

20、由此，通过在井下作业面不断推进的过程中，通过动态的确定中线点建立监测坐标系，将刮板输送机每节刮板槽统一在同一监测坐标系下进行监控，可以提升监控的效果和效率，降低井下复杂的工况环境对设备定位的影响，提升刮板输送机状态监测的效果和精度。

技术特征：

1.一种刮板输送机位姿监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每节刮板槽的长度均相同，且所述每节刮板槽的前端均各自安装设有柔性测杆，所述确定所述监测坐标系中所述刮板输送机的每节刮板槽的监测坐标，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述偏移夹角、所述刮板槽长度和所述y轴偏移量，确定所述刮板输送机每节刮板槽的监测坐标，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述参照坐标和所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一距离和所述第二距离，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述参照坐标和所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述第三距离确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述监测坐标，确定所述刮板输送机的运行位姿，包括：

10.一种刮板输送机状态监测装置，其特征在于，包括：

技术总结本公开提出了一种刮板输送机状态监测方法及装置，包括：获取距离当前采煤工作面前置位置最近的巷道中线上的中线点，巷道中线为采煤巷道上表面和下表面中间的虚拟线；基于中线点建立监测坐标系，其中，监测坐标系的X轴为刮板输送机倾斜方向，Y轴为刮板输送机推进方向，Z轴为煤层厚度方向；在监测坐标系中确定刮板输送机每个刮板的监控坐标，基于监控坐标，确定刮板输送机的运行位姿。由此，通过在井下作业面不断推进的过程中，通过动态的确定中线点建立监测坐标系，将刮板输送机的每节刮板槽统一在同一监测坐标系下进行监控，可以提升监控的效果和效率，降低井下复杂的工况环境对设备定位的影响，提升刮板输送机状态监测的效果和精度。技术研发人员：范志忠,王文忠,黄志增,卢建平,李正杰,曹少方受保护的技术使用者：中煤科工开采研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18