基本信息
- 项目名称：
- 煤矿无人值守工作面液压支架电液控制系统的设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本设计在深入研究了液压支架电液控制系统的控制理论以及综采工作面采煤工艺的基础上，设计了液压支架电液控制系统的整理控制方案，控制系统主要包括三部分：中央集控站、端头控制器。间架控制网络，本控制系统可以实现的功能包括：间架控制器之间的相互控制与参数显示，端头控制器对间架控制器的各种控制与有关参数的传输，以及中央集控站与端头控制器和间架控制器之间的各种控制与与参数显示。
- 详细介绍：
- 本设计在深入研究了液压支架电液控制系统的控制理论以及综采工作面采煤工艺的基础上，设计了液压支架控制系统的整理控制方案，控制系统主要包括中央集控站、端头控制器。间架控制器网络三部分，本系统不仅可以实现中央集控站与端头控制器之间以及中央集控站与间架控制器之间的数据传输与控制，而且还实现了端头控制器与间架控制器网络之间的数据传输与控制以及间架控制器网络之间的相互控制和参数显示。在此基础上设计了液压支架电液控制系统的软、硬件实现方法，搭建了试验平台。并对液压支架电液控制系统进行了模拟试验。试验结果表明了该系统能够实现预想的各项功能，验证了液压支架电液控制系统软硬件系统设计和控制策略设计的正确与合理性，为液压支架自动控制系统的实用化打下了基础。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本项目将选用高端的单片机C8051F020做为CPU，选用更加可靠的RS485通讯技术。通过硬件电路设计和调试形成稳定的液压支架电液控制系统间架控制器的硬件电路，并在此基础上进行软件的编写和调试，最终设计出能可靠运行的液压支架电液控制系统。本设计在深入研究了液压支架电液控制系统的控制理论以及控制策略的基础上，设计了液压支架控制系统的整理控制方案：包括中央集控站、端头控制器。间架控制器网络三部分，本系统不仅可以实现中央集控站与端头控制器之间以及中央集控站与间架控制器之间的数据传输与控制，而且还实现了端头控制器与间架控制器网络之间的数据传输与控制以及间架控制器网络之间的相互控制和数据传输。本控制系统是由我国完全自主研制的电液控制系统，可以实现国外电液控制系统的全部功能，并且可以配套国内的传感器，大大缩减了电液控制系统的购买成本，如果能推广使用，定会促进我国煤炭工业的发展。
科学性、先进性
- 本液压支架控制系统是我国自主研制的控制系统，其中的软件、硬件都是我国自主研发。本系统在实现国外先进电液控制系统的基础上，增加了更适合我国煤炭工业的功能（包括用端头控制器可以直接控制间架控制器动作）本控制系统若能在国内推广使用，将突破国外对我国液压支架电液控制系统多年来的技术垄断，必然会促进我国煤炭工业的迅猛发展。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 本液压支架控制系统已经研制出初步的实物控制系统，现处在进一步优化与完善功能的阶段。
技术转让方式
- 专利权转让
作品可展示的形式
- 本作品可以进行实物展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本液压支架控制系统是我国自主研制的控制系统，其中的软件、硬件都是我国自主研发。本系统可以实现国外同类控制器的全部功能，并且在此基础上研发了更适合我国煤炭工业的各种功能（包括用端头控制器可以直接控制间架控制器完成各种功能）本控制系统若能在国内推广使用，将突破国外对我国液压支架电液控制系统多年来的技术垄断，必然会促进我国煤炭工业的迅猛发展。
同类课题研究水平概述
- 国外在20世纪70年代开始开发研制液压支架用电控系统，80年代进入实质性应用阶段。到了90年代，液压支架电液自动控制技术已经成熟，工作性能和可靠性已能满足使用要求，因而发展十分迅速，成为发达产煤国家综采工作面液压支架的标准控制装备。目前，国外液压支架电液控制技术已发展到相当成熟的阶段，发展十分迅速。我国20世纪80年代中期开始研制液压支架电液控制系统，1991年有关生产厂家研制出支架电液控制系统，有关研究院所研制出全套电液控制液压支架。由于种种原因，未能推广开。我国研制液压支架电液控制系统起步较晚，虽然对液压支架电液控制系统的研究已经历了十几年的时间，但进展缓慢，目前处于进一步完善阶段，还没有在井下推广使用。目前国内使用的主要以进口为主，但成本较高，适应性差，通讯协议不公开，无法实现网络化自动控制。需要提高其经济性；也还需进一步提高其对复杂地质条件的适应能力；加速研制与采煤机联动的电液控制高级阶段，争取实现“自动化无人工作面”。
