综采工作面采煤设备的控制方法及装置与流程

本发明涉及综采工作面设备控制，尤其涉及一种综采工作面采煤设备的控制方法及装置。

背景技术：

1、综采工作面采煤设备作为井工开采的核心作业系统，包括液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机及超前支护装备等。综采工作面采煤设备处于围岩变形、矿压冲击的动态变化环境中，使原本队列整齐、协调一致的采煤设备随着环境的变化无法保持正常空间位姿，采煤设备无法进行正常工作，导致采煤设备的开采效率低。

2、因此，如何保证综采工作面采煤设备正常工作，提高采煤设备的开采效率，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种综采工作面采煤设备的控制方法及装置。

2、本发明提供一种综采工作面采煤设备的控制方法，包括：

3、获取综采工作面的位置信息和所述综采工作面中各采煤设备的位置信息及姿态信息；

4、基于所述综采工作面的位置信息和所述各采煤设备的位置信息及姿态信息，在数字孪生空间中生成各所述采煤设备的设备模型，并确定各所述设备模型的运动轨迹；

5、基于所述运动轨迹及各所述采煤设备的当前状态信息，对各所述采煤设备进行控制。

6、可选地，所述各采煤设备包括采煤机、刮板运输机、摄像仪、第一支架及多个第二支架，所述第一支架为所述采煤机的机头支架，所述第二支架为各所述采煤设备中除所述第一支架之外的支架；

7、所述获取综采工作面中各采煤设备的位置信息，包括：

8、以所述第一支架的推移杆销钉为全局坐标原点，所述刮板运输机的运行方向为x轴、所述采煤机的推进方向为y轴、垂直于底面的方向为z轴建立全局坐标系；

9、基于所述全局坐标系，确定各所述第二支架在所述全局坐标系中的第一位置信息；

10、基于所述全局坐标系及所述第一支架，确定所述摄像仪在所述全局坐标系中的第二位置信息；

11、基于所述全局坐标系及各所述第二支架在所述全局坐标系中的所述第一位置信息，确定所述综采工作面在所述全局坐标系中的第三位置信息。

12、可选地，所述基于所述全局坐标系，确定各所述第二支架在所述全局坐标系中的第一位置信息，包括：

13、针对每一个第二支架，基于所述第二支架与所述第一支架的高度差及所述第二支架的底座倾角，确定所述第二支架的在所述z轴中的z坐标；

14、基于所述第二支架与所述刮板运输机之间的倾斜角度及所述第二支架的推溜行程传感器值，确定所述第二支架在所述y轴中的y坐标；

15、基于所述第二支架的所述y坐标、支架号及支架宽度，确定所述第二支架在所述x轴中的x坐标。

16、可选地，所述基于所述全局坐标系及所述第一支架，确定所述摄像仪在所述全局坐标系中的第二位置信息，包括：

17、基于所述全局坐标系、所述第一支架底座倾角、顶梁倾角、所述第一支架的支架高度，确定所述摄像仪的偏移量及旋转量；

18、基于所述偏移量及所述旋转量，确定所述第二位置信息。

19、可选地，所述基于所述综采工作面和各所述采煤设备的所述位置信息及所述姿态信息，在数字孪生空间中生成各所述采煤设备的设备模型，包括：

20、基于所述各采煤设备的位置信息及姿态信息，生成深度图；

21、基于所述综采工作面的位置信息及所述深度图，在所述数字孪生空间中生成各所述采煤设备的设备模型。

22、可选地，所述基于所述运动轨迹及各所述采煤设备的当前状态信息，对各所述采煤设备进行控制，包括：

23、将所述运动轨迹及各所述采煤设备的当前状态信息输入设备状态预测模型，得到所述设备状态预测模型输出的下一时刻各所述采煤设备的状态信息；所述设备状态预测模型是基于各所述采煤设备的历史状态信息进行训练后得到的；

24、基于所述状态信息，生成下一时刻各所述采煤设备的控制策略；

25、基于所述控制策略对各所述采煤设备进行控制。

26、本发明还提供一种综采工作面采煤设备的控制装置，包括：

27、获取模块，用于获取综采工作面的位置信息和所述综采工作面中各采煤设备的位置信息及姿态信息；

28、生成模块，用于基于所述综采工作面的位置信息和所述各采煤设备的位置信息及姿态信息，在数字孪生空间中生成各所述采煤设备的设备模型，并确定各所述设备模型的运动轨迹；

29、控制模块，用于基于所述运动轨迹及各所述采煤设备的当前状态信息，对各所述采煤设备进行控制。

30、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述综采工作面采煤设备的控制方法。

31、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述综采工作面采煤设备的控制方法。

32、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述综采工作面采煤设备的控制方法。

33、本发明提供的综采工作面采煤设备的控制方法及装置，通过获取综采工作面的位置信息和综采工作面中各采煤设备的位置信息及姿态信息，基于综采工作面的位置信息和各采煤设备的位置信息及姿态信息，在数字孪生空间中生成各采煤设备的设备模型，并确定各设备模型的运动轨迹；基于运动轨迹及各采煤设备的当前状态信息，对各采煤设备进行控制；通过上述方法，充分考虑了各采煤设备之间以及各采煤设备与综采工作面之间的位置信息及姿态信息，从而使在数字孪生空间中生成的各采煤设备的设备模型更加协同，然后基于各设备模型的运动轨迹及各采煤设备的当前状态信息对各采煤设备进行控制，从而可以根据当前开采环境对各采煤设备进行实时控制，保证了各采煤设备的正常工作，提高了开采效率。

技术特征：

1.一种综采工作面采煤设备的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的综采工作面采煤设备的控制方法，其特征在于，所述各采煤设备包括采煤机、刮板运输机、摄像仪、第一支架及多个第二支架，所述第一支架为所述采煤机的机头支架，所述第二支架为各所述采煤设备中除所述第一支架之外的支架；

3.根据权利要求2所述的综采工作面采煤设备的控制方法，其特征在于，所述基于所述全局坐标系，确定各所述第二支架在所述全局坐标系中的第一位置信息，包括：

4.根据权利要求2所述的综采工作面采煤设备的控制方法，其特征在于，所述基于所述全局坐标系及所述第一支架，确定所述摄像仪在所述全局坐标系中的第二位置信息，包括：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的综采工作面采煤设备的控制方法，其特征在于，所述基于所述综采工作面的位置信息和所述各采煤设备的位置信息及姿态信息，在数字孪生空间中生成各所述采煤设备的设备模型，包括：

6.根据权利要求1至4中任一项所述的综采工作面采煤设备的控制方法，其特征在于，所述基于所述运动轨迹及各所述采煤设备的当前状态信息，对各所述采煤设备进行控制，包括：

7.一种综采工作面采煤设备的控制装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述综采工作面采煤设备的控制方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述综采工作面采煤设备的控制方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述综采工作面采煤设备的控制方法。

技术总结本发明提供一种综采工作面采煤设备的控制方法及装置，涉及综采工作面设备控制技术领域，其中方法包括：获取综采工作面的位置信息和综采工作面中各采煤设备的位置信息及姿态信息；基于综采工作面的位置信息和各采煤设备的位置信息及姿态信息，在数字孪生空间中生成各采煤设备的设备模型，并确定各设备模型的运动轨迹；基于运动轨迹及各采煤设备的当前状态信息，对各采煤设备进行控制。通过上述方法，使在数字孪生空间中生成的各采煤设备的设备模型更加协同，从而可以根据当前开采环境对各采煤设备进行实时控制，保证了各采煤设备的正常工作，提高了开采效率。技术研发人员：魏文艳,薛文强,张飞超,尹春雷,张晨,肖翔宇,许兴祖,吴桐,何勇华,黄曾华受保护的技术使用者：北京天玛智控科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18