一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置

1.本发明属于采煤技术领域，特别是涉及一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置。


背景技术：

2.采煤工作面液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞技术是实现工作面采煤机智能调高控制的关键，但现有技术并不成熟。传统采煤工作面主要采用两种方式实现液压支架与采煤机的防碰撞干涉，一种是采用人工跟机的方式，大采高工作面由于采高较大、传统防碰撞技术精准度较差，需要采煤机司机一直跟随采煤机进行作业，难以实现采煤机智能化截制:另外一种是采用基于机器视觉的方式，通过摄像头对采煤机滚筒与液压支架顶梁进行监视，利用图像识别技术来判断采煤机滚筒与液压支架顶梁是否有可能发生碰撞，但由于采煤机割煤过程中滚筒四周会产生大量的粉尘与水雾，现有摄像头的透尘能力比较差，图像识别精度难以满足工作面智能化开采要求。
3.针对液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞技术，中煤科工开采研究院有限公司提出了一种液压支架护帮板与采煤机滚筒截割干涉识别与监测系统(zl202010551198.8)，采用机器视觉技术来识别液压支架护帮板与采煤机滚筒外包络线,为液压支架护帮板与采煤机滚筒防碰撞提供控制依据，但这种方法受制于摄像头的识别效果，另外摄像头的安装位置等也会对识别结果产生影响:中国矿业大学提出了一种基于图像的液压支架与采煤机截割部干涉保护系统及方法(zl201710040418.9)，通过采用反光图层等技术，提高图像识别的精度，但仍然存在传统机器视觉技术对模糊图像识别精度低、预警准确率不高等问题；河南大有能源股份有限公司提出了一种采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉检测装置及方(zl202010573162.x)，该项专利仍然是采用机器视觉的方法，主要是采用空间平行平面测距原理来对机器视觉相关数据进行分析，但仍没有解决机器视觉技术普遍存在的问题；中国矿业大学提出了一种液压支架与采煤机截割部干涉保障装置与方法(zl201910192195.7)，根据液压支架上的超声波换能器和接收器分别接收到的超声波信号和光信号的时间差来计算获知采煤机与液压支架距离，进而适时控制护帮板收起，这种技术的精准度仍然有待进一步提高，因此我们提出了一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，以解决了现有的问题：现有液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞装置受粉尘、水雾影响导致识别精度不高等问题。
5.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.本发明为一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，包括第一铰接耳板，所述第一铰接耳板的侧面设置有旋转式激光测距仪，所述旋转式激光测距仪与第一铰接耳
板铰接，所述旋转式激光测距仪的正下方设置有基准座，所述旋转式激光测距仪内设置有旋转轴，所述旋转轴与第一铰接耳板位置垂直，所述旋转式激光测距仪的表面设置有固定板，所述固定板的表面设置有激光接收模块，所述激光接收模块与固定板固定连接。
7.进一步地，所述第一铰接耳板的底部设置有承载箱，所述承载箱与第一铰接耳板固定连接，所述承载箱内分别设置有数据存储模块、计算模块、控制模块和预警模块。
8.进一步地，所述承载箱的侧面开设有侧槽，所述承载箱的外表面通过合页设置有盖板，所述盖板与承载箱转动连接。
9.进一步地，所述盖板与侧槽位置相对，所述盖板的表面设置有卡扣，所述卡扣与承载箱卡接。
10.进一步地，所述承载箱的底部设置有支撑板，所述支撑板与承载箱固定连接，所述支撑板的底部设置有支撑座。
11.进一步地，所述支撑座与支撑板固定连接，所述支撑座的底部设置有支撑轮，所述支撑轮与支撑座转动连接。
12.进一步地，所述承载箱的形状为矩形，所述承载箱的内部为中空结构，所述承载箱的材质为不锈钢。
13.进一步地，所述盖板的形状为矩形，所述盖板的尺寸是侧槽的1.2倍。
14.进一步地，所述激光接收模块的输出端与数据存储模块的输入端电性连接，所述数据存储模块与计算模块电性连接。
15.进一步地，所述计算模块的输出端与控制模块的输入端电性连接，所述控制模块的输出端与预警模块的输入端电性连接。
16.本发明具有以下有益效果：
17.1、本发明通过设置旋转式激光测距仪可以避免使用传统的摄像头，避免液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞装置由于受粉尘、水雾影响导致识别精度不高的问题，提高液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞的精准性，实用性较强。
18.2、本发明通过设置旋转式激光测距仪和第一铰接耳板可以使旋转式激光测距仪在第一铰接耳板的侧面旋转，进而使旋转式激光测距仪可以更加准确的测试液压支架顶梁与采煤机滚筒之间的距离，避免液压支架顶梁与采煤机滚筒发生碰撞，使用较为方便。
19.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明的整体结构示意图；
22.图2为本发明的左视图；
23.图3为本发明的仰视图；
24.图4为本发明的俯视图；
25.图5为本发明承载箱的内部结构示意图；
26.图6为本发明第一铰接耳板与旋转式激光测距仪的连接结构示意图；
27.图7为本发明激光接收模块连接框图。
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1、承载箱；2、支撑板；3、支撑轮；4、合页；5、盖板；6、卡扣；7、数据存储模块；8、计算模块；9、控制模块；10、预警模块；11、侧槽；12、第一铰接耳板；13、旋转式激光测距仪；14、基准座；15、旋转轴；16、激光接收模块；17、固定板；18、支撑座。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1-图7所示，本发明为一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，包括第一铰接耳板12，第一铰接耳板12的侧面设置有旋转式激光测距仪13，第一铰接耳板12对旋转式激光测距仪13有支撑的作用，同时旋转式激光测距仪13可以在第一铰接耳板12的侧面翻转，便于对液压支架顶梁与采煤机滚筒之间的距离进行测试，旋转式激光测距仪13与第一铰接耳板12铰接，旋转式激光测距仪13的正下方设置有基准座14，旋转式激光测距仪13内设置有旋转轴15，旋转轴15与第一铰接耳板12位置垂直，旋转式激光测距仪13的表面设置有固定板17，固定板17的表面设置有激光接收模块16，激光接收模块16与固定板17固定连接，激光接收模块16可以接收旋转式激光测距仪13发出的激光，然后将信号依次传递到数据存储模块7、计算模块8、控制模块9和预警模块10内，避免液压支架顶梁与采煤机滚筒发生意外碰撞，第一铰接耳板12的底部设置有承载箱1，承载箱1与第一铰接耳板12固定连接，承载箱1内分别设置有数据存储模块7、计算模块8、控制模块9和预警模块10，承载箱1对数据存储模块7、计算模块8、控制模块9和预警模块10有防护的作用，承载箱1的侧面开设有侧槽11，承载箱1的外表面通过合页4设置有盖板5，盖板5与承载箱1转动连接，设置盖板5可以便于打开承载箱1并对后续的数据存储模块7、计算模块8、控制模块9和预警模块10进行维修，使用较为方便，盖板5与侧槽11位置相对，盖板5的表面设置有卡扣6，卡扣6与承载箱1卡接，承载箱1的底部设置有支撑板2，支撑板2与承载箱1固定连接，支撑板2的底部设置有支撑座18，支撑座18与支撑板2固定连接，支撑座18的底部设置有支撑轮3，支撑轮3与支撑座18转动连接，设置支撑轮3与支撑座18可以使承载箱1在移动时更加方便，承载箱1的形状为矩形，承载箱1的内部为中空结构，承载箱1的材质为不锈钢，盖板5的形状为矩形，盖板5的尺寸是侧槽11的1.2倍，激光接收模块16的输出端与数据存储模块7的输入端电性连接，数据存储模块7与计算模块8电性连接，计算模块8的输出端与控制模块9的输入端电性连接，控制模块9的输出端与预警模块10的输入端电性连接，设置旋转式激光测距仪13可以避免使用传统的摄像头，避免液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞装置由于受粉尘、水雾影响导致识别精度不高的问题，提高液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞的精准性，实用性较强，设置旋转式激光测距仪13和第一铰接耳板12可以使旋转式激光测距仪13在第一铰接耳板12的侧面旋转，进而使旋转式激光测距仪13可以更加准确的测试液压支架顶梁与采煤机滚筒之间的距离，避免液压支架顶梁与采煤机滚筒发生碰撞，使用较为方便。
32.本实施例的一个具体应用为：通过支撑板2和支撑轮3可以使承载箱1移动，当承载箱1移动时带动旋转式激光测距仪13移动，此时激光接收模块16可以接收旋转式激光测距仪13发出的激光，然后通过激光接收模块16依次将信号传递到数据存储模块7、计算模块8、控制模块9和预警模块10内，当液压支架顶梁与采煤机滚筒距离较近时，此时通过预警模块10发出警报声，避免液压支架顶梁与采煤机滚筒发生碰撞，同时可以在第一铰接耳板12的侧面转动旋转式激光测距仪13，使旋转式激光测距仪13的位置可以调节到合适的位置，提高激光测距的范围，更加有效的防止液压支架顶梁与采煤机滚筒发生碰撞。
33.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
34.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，包括第一铰接耳板(12)，其特征在于：所述第一铰接耳板(12)的侧面设置有旋转式激光测距仪(13)，所述旋转式激光测距仪(13)与第一铰接耳板(12)铰接，所述旋转式激光测距仪(13)的正下方设置有基准座(14)，所述旋转式激光测距仪(13)内设置有旋转轴(15)，所述旋转轴(15)与第一铰接耳板(12)位置垂直，所述旋转式激光测距仪(13)的表面设置有固定板(17)，所述固定板(17)的表面设置有激光接收模块(16)，所述激光接收模块(16)与固定板(17)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，其特征在于：所述第一铰接耳板(12)的底部设置有承载箱(1)，所述承载箱(1)与第一铰接耳板(12)固定连接，所述承载箱(1)内分别设置有数据存储模块(7)、计算模块(8)、控制模块(9)和预警模块(10)。3.根据权利要求2所述的一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，其特征在于：所述承载箱(1)的侧面开设有侧槽(11)，所述承载箱(1)的外表面通过合页(4)设置有盖板(5)，所述盖板(5)与承载箱(1)转动连接。4.根据权利要求3所述的一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，其特征在于：所述盖板(5)与侧槽(11)位置相对，所述盖板(5)的表面设置有卡扣(6)，所述卡扣(6)与承载箱(1)卡接。5.根据权利要求2所述的一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，其特征在于：所述承载箱(1)的底部设置有支撑板(2)，所述支撑板(2)与承载箱(1)固定连接，所述支撑板(2)的底部设置有支撑座(18)。6.根据权利要求5所述的一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，其特征在于：所述支撑座(18)与支撑板(2)固定连接，所述支撑座(18)的底部设置有支撑轮(3)，所述支撑轮(3)与支撑座(18)转动连接。7.根据权利要求2所述的一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，其特征在于：所述承载箱(1)的形状为矩形，所述承载箱(1)的内部为中空结构，所述承载箱(1)的材质为不锈钢。8.根据权利要求3所述的一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，其特征在于：所述盖板(5)的形状为矩形，所述盖板(5)的尺寸是侧槽(11)的1.2倍。9.根据权利要求1所述的一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，其特征在于：所述激光接收模块(16)的输出端与数据存储模块(7)的输入端电性连接，所述数据存储模块(7)与计算模块(8)电性连接。10.根据权利要求9所述的一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，其特征在于：所述计算模块(8)的输出端与控制模块(9)的输入端电性连接，所述控制模块(9)的输出端与预警模块(10)的输入端电性连接。

技术总结
本发明公开了一种液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞预警装置，涉及采煤技术领域。本发明包括第一铰接耳板，第一铰接耳板的侧面设置有旋转式激光测距仪，旋转式激光测距仪与第一铰接耳板铰接，旋转式激光测距仪的正下方设置有基准座，旋转式激光测距仪内设置有旋转轴，旋转轴与第一铰接耳板位置垂直，旋转式激光测距仪的表面设置有固定板，固定板的表面设置有激光接收模块，激光接收模块与固定板固定连接。本发明通过设置旋转式激光测距仪可以避免使用传统的摄像头，避免液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞装置由于受粉尘、水雾影响导致识别精度不高的问题，提高液压支架顶梁与采煤机滚筒防碰撞的精准性，实用性较强。实用性较强。实用性较强。


技术研发人员：李晓雪 曹宇 陆鹏
受保护的技术使用者：鄂尔多斯应用技术学院
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8