[发明专利]一种大倾角综采工作面液压支架位姿检测方法

摘要

一种大倾角综采工作面液压支架位姿检测方法，双轴倾角传感器安装在液压支架的底座上，用于检测液压支架的真倾角与倾角方位；距离传感器安装在液压支架的顶梁上，用于测量液压支架与煤壁之间的距离；压力传感器和支架控制器安装在液压支架上，压力传感器用于获得液压支架的压力信息，支架控制器用于液压支架的状态检测与动作控制。支架控制器根据获得的支架倾角、位移和压力信息实时运算分析得到支架的位姿信息，同时对位姿信息进行就地存储并显示，多架液压支架由CAN总线经CAN适配器将位姿信息传输至井下顺槽主控计算机。本发明通过对液压支架位姿的检测结果进行监控，可指导工作人员调整支架位姿，加强工作安全。

主权项

一种大倾角综采工作面液压支架位姿检测方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)通过安装在液压支架底座上的双轴倾角传感器，实时测量出两相互垂直轴向上的倾角；双轴倾角传感器的输出端通过A/D转换器连接到液压支架控制器上，支架控制器获得传感器信号，并对应到支架控制器内建立的模型；(2)以双轴倾角传感器建立数学模型，x、y轴分别为双轴倾角传感器的两个相互垂直轴，交点为A，将其延长与水平面分别交于B、C两点；过A点做水平面的垂线，连接BD、CD、BC；过A点做BC的垂线，交于E点，连接DE；双轴倾角传感器能够测量以水平面为参考面的相互垂直双轴方向上的倾角变化，那么双轴倾角传感器测得的两个相互垂直轴向上的夹角分别为∠ABD=α₁、∠ACD=α₂，液压支架的真倾角为∠AED=α,斜面夹角相对于y轴的方位角为∠ABE=γ；(3)在三角锥体ABCD中，已知AD⊥BD，AD⊥CD，AB⊥AC，AE⊥BC，令BD=h，则由三角关系可得：AB=；AC=；BC==；在直角三角形ABC中，AE×BC=AB×AC，则有：AE==；Cosγ==；Sinα==；则α=；γ=；(4)双轴倾角传感器首先测量出两个相互垂直轴向上相对于水平面的倾斜角，接着将信号传输至A/D转换器，转换后传输至液压支架控制器对数据进行处理、运算和校正，最后对结果存储显示；通过以上步骤和方法，可以计算和确定任意时刻液压支架的真倾角和倾角方位。