一种液压支架控制装置以及液压支架控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及安全防护技术领域，尤其是涉及一种液压支架控制装置以及液压支架控制系统。


背景技术：

2.随着矿山开采程度的扩大，在煤矿的采煤工作面内设置有越来越多的液压支架。液压支架作为保护设备和人员安全的矿山压力结构物，常常需要执行移架、推溜等动作。而液压支架在采煤工作面内运动时可能会对液压支架附近的人员或财物造成损伤，因此液压支架的控制器在附近有人员设备时，需要执行液压支架闭锁动作，以防止运动中的液压支架对附近的人员或财物造成损伤。
3.当前，液压支架对附近的人员识别的方式多为基于设置在采煤工作面中的通信基站，基于无线蜂窝网络识别采煤工作面内人员的所在位置，并控制所在位置附近的液压支架执行闭锁动作。
4.然而，此种方式在烟尘环境、人员数量较多等复杂环境下的识别精确度较低，不能准确识别人员的位置，导致液压支架运动的安全性较低。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种液压支架控制装置以及液压支架控制系统，主要目的在于解决液压支架运动的安全性较低的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种液压支架控制装置，所述液压支架控制装置包括多个分别布置在目标区域内每个预设的液压支架上的识别控制模块，每个所述识别控制模块包括：
7.液压支架控制器，所述液压支架控制器的数据交互端连接到所述液压支架的控制端；
8.射频识别读卡器，用于识别射频读取范围内的射频识别标签的射频信号，所述射频识别读卡器的输出端连接到所述液压支架控制器的输入端；
9.其中，相邻两个预设的所述液压支架之间的距离小于或等于所述射频识别读卡器的射频识别范围的直径。
10.在本实用新型的一个实施例中，可选的，所述射频识别读卡器包括：射频识别单元，所述射频识别单元的信号发送端连接到所述液压支架控制器的输入端；射频接收天线，所述射频接收天线的信号发送端连接到所述射频识别单元的信号接收端。
11.在本实用新型的一个实施例中，可选的，相邻两个所述液压支架上的所述液压支架控制器之间通信连接。
12.在本实用新型的一个实施例中，可选的，所述液压支架控制器设置有总线连接端；相邻两个所述液压支架上的所述液压支架控制器通过所述总线连接端建立通信连接。
13.在本实用新型的一个实施例中，可选的，所述总线包括控制器局域网络总线、以太
网控制自动化技术总线、profinet总线以及modbus 485总线中的至少一种。
14.在本实用新型的一个实施例中，可选的，所述识别控制模块还包括无线通信单元；所述无线通信单元的信号收发端和所述液压支架控制器的信号收发端连接，相邻两个所述识别控制模块上的所述无线通信单元建立无线通信连接。
15.在本实用新型的一个实施例中，可选的，所述射频识别读卡器的所述输出端为串行外部设备接口或i2c总线接口。
16.在本实用新型的一个实施例中，可选的，所述射频识别读卡器设置有电源获取端，所述液压支架控制器设置有电源输出端和电源接入端；所述电源获取端连接到所述电源输出端，所述电源接入端连接到外部的电源。
17.在本实用新型的一个实施例中，可选的，所述识别控制模块还包括告警提示单元；所述告警提示单元的信号交互端与所述液压支架控制器的信息交互端连接；所述告警提示单元为声音告警单元、灯光告警单元或声光告警单元中的至少一种。
18.此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种液压支架控制系统，所述系统包括上述的液压支架控制装置和射频识别标签。
19.本实用新型提供的一种液压支架控制装置以及液压支架控制系统，通过在多个液压支架处设置能够控制液压支架的识别控制模块，并通过识别控制模块识别其识别范围内的射频信号的方式确定识别范围内的人员或其他财物，并使液压支架执行闭锁动作。相较于现有的通过单一的基站基于蜂窝网络信号识别人员在采煤工作面的位置并使相应位置的液压支架执行闭锁动作的技术方案相比，利用射频信号穿透力强的特点，能通过射频信号识别液压支架范围内人物所携带射频信号源发出的射频信号，确定本液压支架的运动范围内存在人员等目标，并使识别控制模块连接的液压支架执行闭锁动作，能够应对烟尘环境等复杂环境的探测精度要求，有效提高了液压支架运动的安全性。
20.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1示出了本实用新型实施例提供的一种液压支架控制装置的结构示意图；
23.图2示出了本实用新型实施例提供的一种识别控制模块的识别范围的示意图；
24.图3示出了本实用新型实施例提供的一种识别控制模块的结构示意图；
25.图4示出了本实用新型实施例提供的另一种识别控制模块的结构示意图；
26.图5示出了本实用新型实施例提供的又一种识别控制模块的结构示意图。
27.图中标记如下：
28.1000、液压支架；1100、识别控制模块；1110、液压支架控制器；1120、射频识别读卡器；1121、射频识别单元；1122、射频接收天线；1130、无线通信单元；1140、告警提示单元；2000、射频识别范围。
具体实施方式
29.下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
31.当前，液压支架对附近的人员识别的方式多为基于设置在采煤工作面中的通信基站，识别采煤工作面内人员的所在位置，并控制所在位置附近的液压支架执行闭锁动作。然而，此种方式在烟尘环境、人员数量较多等复杂环境下的识别精确度较低，不能准确识别人员的位置，导致液压支架运动的安全性较低。
32.为解决上述问题，本技术实施例结合图1至图5描述根据本实用新型一些实施例所述的液压支架控制装置以及液压支架控制系统。
33.如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种液压支架控制装置。下面以本技术实施例应用于采煤工作面场景为例进行说明，应当注意的是，本技术的实施例所适用的场景不限于采煤工作面场景，其他场景同样适用于本实施例。
34.在上述实施例中，液压支架控制装置包括多个分别布置在目标区域内每个预设的液压支架1000上的识别控制模块1100，其中，识别控制模块1100内可以集成有rf部分和基带部分。进一步的，目标区域可以为矿山的采煤工作面或其他作业区域。进一步的，可以在采煤工作面内的每一个液压支架1000处设置识别控制模块1100，也可以在采煤工作面内每间隔特定数量的液压支架1000，在其中一个液压支架1000处设置识别控制模块1100。进一步的，每个识别控制模块1100包括液压支架控制器1110和射频识别读卡器1120，每个识别控制模块1100可以通过焊接、螺栓固定等方式设置在液压支架1000处。进一步的，液压支架控制器1110的数据交互端连接到液压支架1000的控制端，以实现识别控制模块1100与液压支架1000的数据交互。
35.进一步的，射频识别读卡器1120用于识别射频读取范围内的射频识别标签的射频信号，射频识别读卡器1120的输出端连接到液压支架控制器1110的输入端，以实现射频识别读卡器1120和液压支架控制器1110间的数据交互。具体的，射频识别读卡器1120可以识别在其识别范围内的射频信号(rfid)，该射频信号可以为预先设置的射频识别标签所发送；可以将射频识别标签配备给需要在采煤工作面内作业的相关人员或设备，当射频识别读卡器1120接收到射频信号时即可确定液压支架1000的运动范围内存在人员或相关设备，并向液压支架控制器1110发送数据，以实现液压支架控制器1110使液压支架1000执行闭锁动作。
36.进一步的，如图2所示，相邻的两个预设的液压支架1000之间的距离小于或等于射频识别读卡器1120的射频识别范围2000的直径d，以避免相邻的射频识别读卡器1120的射频识别范围2000之间存在无法识别到射频信号的识别空白区域。进一步的，当相邻的射频识别读卡器1120的射频识别范围2000存在重叠范围时，若射频信号源出现在重叠范围内，则相邻的射频识别读卡器1120所属的识别控制模块1100可以分别控制液压支架1000执行闭锁操作。同时，射频识别读卡器1120的射频识别范围2000应该不超过与其相邻的其他识
别控制模块1100的位置。相应的，射频识别范围2000可以大于或等于液压支架的相关运动部件相对于液压支架的运动范围。其中，可以调整射频识别读卡器1120的工作功率来调整射频识别读卡器1120的射频识别范围2000。具体的，可以在每个液压支架处设置识别控制模块1100，当其识别到射频信号时使其所连接的液压支架执行闭锁动作。需要注意的是，本实施例中的液压支架控制装置中的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的液压支架控制装置实现的功能主要通过装置中各个单元之间的连接关系实现。
37.本实用新型实施例提出的液压支架控制装置，相较于现有的通过单一的基站基于蜂窝网络信号识别人员在采煤工作面的位置并使相应位置的液压支架执行闭锁动作的技术方案相比，能通过射频信号识别液压支架范围内人物所携带射频信号源发出的射频信号，确定本液压支架的运动范围内存在人员等目标，并使识别控制模块连接的液压支架执行闭锁动作，能够应对烟尘环境等复杂环境的探测精度要求，有效提高了液压支架运动的安全性。
38.在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图3所示，射频识别读卡器1120包括射频识别单元1121和射频接收天线1122。其中，射频识别单元1121可以确定射频识别读卡器1120的射频识别范围内的射频信号。具体的，射频识别单元1121的信号发送端连接到液压支架控制器1110的输入端，以实现射频识别单元1121和液压支架控制器1110的数据交互。进一步的，射频接收天线1122用于接收射频信号，其信号发送端连接到射频识别单元1121的信号接收端。在上述实施例中，为射频识别单元设置射频接收天线，可以提高射频识别单元的射频信号识别能力，提高装置在复杂环境下的探测能力。
39.在本实用新型的一个实施例中，可选地，相邻两个液压支架上的液压支架控制器之间通信连接。具体的，每个识别控制模块的液压支架控制器和与识别控制模块相邻的识别控制模块的液压支架控制器建立通信连接。进一步的，液压支架控制器设置有总线连接端。相邻两个液压支架上的液压支架控制器通过总线连接端建立通信连接。其中，识别控制模块对应的总线连接端和与识别控制模块相邻的识别控制模块对应的总线连接端建立总线通信连接。具体的，识别控制模块的液压支架控制器具有的总线连接端，可以分别与该识别控制模块相邻的其他识别控制模块的液压支架控制器的总线连接端建立连接。当多个识别控制模块中的某个识别控制模块识别到射频信号时，可以通过连接关系使相邻的识别控制模块控制液压支架执行闭锁动作。需要注意的是，本实施例中的液压支架控制装置中的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的液压支架控制装置实现的功能主要通过装置中各个单元之间的连接关系实现。在上述实施例中，当出现某个射频识别读卡器的射频识别能力出现故障时，通过相邻的射频识别读卡器识别射频信号，并使液压支架执行闭锁动作，提高了液压支架控制装置对异常情况的适应性，提高了液压支架运动的安全性。
40.在本实用新型的一个实施例中，可选地，总线包括控制器局域网络总线、以太网控制自动化技术总线、profinet总线以及modbus485总线中的至少一种。在上述实施例中，液压支架控制装置能够适应多种工业现场总线，提升了装置对不同硬件基础环境的适应性。
41.在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图4所示，识别控制模块1100还包括无线通信单元1130。其中，无线通信单元1130的信号收发端和液压支架控制器1110的信号收
发端连接，相邻两个识别控制模块1100上的无线通信单元1130建立无线通信连接。具体的，无线通信单元1130的信号收发端和识别控制模块1100的液压支架控制器1120的信号收发端连接，无线通信单元1130和与识别控制模块1100相邻的识别控制模块1100的无线通信单元1130建立无线通信连接。进一步的，无线通信可以为蓝牙通信、射频通信或wifi通信等无线通信方式。在上述实施例中，可以使用多种无线通信方式在相邻的识别控制模块1100之间建立通信连接，节省了实体线缆的布线成本，能够适应多种复杂环境下的通信要求，有效提高了液压支架运动的安全性。
42.在本实用新型的一个实施例中，可选地，射频识别读卡器的输出端为串行外部设备(spi)接口或i2c总线接口。在上述实施例中，射频识别读卡器可以基于spi接口或i2c总线接口与液压支架控制器建立连接，在降低布线成本的前提下，在射频识别读卡器和液压支架控制器将建立同步串行通讯。
43.在本实用新型的一个实施例中，可选地，射频识别读卡器设置有电源获取端，液压支架控制器设置有电源输出端和电源接入端。具体的，电源接入端连接到外部的电源，其中，液压支架控制器的电源接入端用于从外界获取装置所需的电源，电源接入端可以接入到液压支架的电源提供端，从液压支架处获取电源，也可以直接连接外部电源，获取装置所需的电能。进一步的，电源获取端连接到电源输出端，以实现液压支架控制器为识别控制模块供电。在上述实施例中，可以通过单个外部电源接入实现对识别控制模块内多个模块的供电，降低了对装置的供电复杂程度与供电压力。
44.在本实用新型的一个实施例中，可选地，如图5所示，识别控制模块1100还包括告警提示单元1140；告警提示单元1140的信号交互端与液压支架控制器1110的信息交互端连接。具体的，当液压支架控制器1110从射频识别读卡器1120处接收到射频识别读卡器1120识别出射频信号时，可向告警提示单元1140发出告警指令，以使告警提示单元1140发出告警信息。具体的，告警提示单元为声音告警单元、灯光告警单元或声光告警单元中的至少一种。在上述实施例中，当携带有射频标签的人员出现在某个液压支架附近时，射频识别读卡器1120识别到其识别范围内存在射频信号，使识别控制模块1100确定液压支架附近存在人员，并基于告警提示单元1140发出告警信息，提示相关人员注意液压支架的动作，提高了液压支架动作的安全性。需要注意的是，本实施例中的液压支架控制装置中的数据处理功能可以通过现有技术中的软件程序实现，并且，本实施例提出的液压支架控制装置实现的功能主要通过装置中各个单元之间的连接关系实现。
45.另一方面，本实用新型的实施例提供一种液压支架控制系统，系统包括如上述的液压支架控制装置和射频识别标签。其中，射频识别标签可以被配置给需要在采煤工作面中作业的相关人员或设备，通过识别射频识别标签的位置即可确定人员或设备的位置，以保证相关人员或设备的安全作业。
46.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。