Способ замены внутришахтной базовой станции
METHOD FOR REPLACING INTERNAL BASE STATION

Заявляемое изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу, используемому при замене базовых станций в шахтных выработках.
Известен способ замены сосудов в башенном копре скипового ствола (Авторское свидетельство №1528717 опубликовано 15.12.1989), включающий операцию по установке сосуда на опору, отсоединение головных и уравновешивающих канатов, вывод сосуда из внутреннего станка башенного копра.
Основными недостатками известного манипулятора являются низкая технологичность, высокие энергозатраты.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу, является система и метод замены батарей (Патентная заявка US 20150071747 опубликована 12.03.2015), система включает в себя узел захвата, размещенный на борту транспортного средства, батарейный отсек с одной или несколько батареями, расположенных в нем; а также приводной узел, который выполнен с возможностью захвата, удержания и перемещения батарей.
Основными недостатками известного способа выступают низкая технологичность, высокие энергозатраты.
Целью заявляемого изобретения является устранение выявленного недостатка для достижения такого технического результата, как создание высокотехнологичного способа замены базовой станции внутри шахты, с низкими энергозатратами.
Поставленная цель достигается следующим образом: способ замены внутришахтной базовой станции, расположенной на внутришахтном монорельсе, включающий диагностику базовой станции, перемещение к ней внутри шахтного монорельсового транспортера, изъятие отработавшей базовой станции и установку на ее место подготовленной к работе базовой станции, при этом в базовой станции диагностируется заряд автономного источника электропитания, диагностика базовой станции осуществляется дистанционно, данные о которой собираются в головном компьютерном центре, после чего на внутришахтный монорельсовый транспортер передается информация о состоянии отдельных базовых станций на его пути, а снабженный исполнительным механизмом внутришахтный монорельсовый транспортер заменяет базовые станции с разряженным автономным источником электропитания на базовые станции с полностью заряженным автономным источником электропитания.
На Фиг. 1 изображен внутришахтный монорельсовый транспортер и базовая станция, где цифрами обозначены:
1. Подвесной монорельс.
2. Базовая станция.
3. Каретка.
4. Платформа.
5. Отработанная базовая станция.
6. Базовая станция с заряженным аккумулятором.
7. Соединительные замки.
8. Штанга.
9. Шток привода.
10. Накопитель.
11. Короб базовой станции.
12. Первый упор.
13. Второй упор.
14. Рельсовый путь.
Представленный способ замены внутришахтной базовой станции осуществляется следующим образом.
Бесперебойная работа базовой станции на предприятиях угледобывающей промышленности служит залогом безопасности как рабочих, так и шахты в целом. В ряде случаев, с целью обеспечения мер безопасности, прокладка энергосетей представляется невозможной, поэтому используются базовые станции с автономными источниками электропитания. Также, в случае тестирования сетей связи, когда нецелесообразно прокладывать энергосети, применяются автономные энергонезависимые базовые станции. Базовые станции 2 неподвижно крепятся к верхней поверхности подвесного монорельса 1 внутришахтного транспорта. Рельсовый путь, который служит для перемещения состава (на Фиг. 1 не показан), крепится к своду шахты на нежестких элементах, например, цепях (на Фиг. 1 не показан). Элементы соединены с рельсовым путем посредством замков 7, которые соединяют рельсы между собой и с цепями. Это типовое крепление рельсового пути к своду шахты.
Базовые станции представляют собой моноблочную конструкцию, внутри которой находится аккумуляторная батарея достаточной емкости для работы на протяжении времени между заменами станций, и для работы внутренних схем базовых станций, без ограничения мощности. Смена базовых станций происходит автоматически с применением специального механизма, включаемого в состав платформы 4, которая при помощи штанг унифицированной конструкции 8 крепится к движущемуся составу (на Фиг. 1 не показан). Возможен вариант автономного передвижения платформы 4, без использования подвижного состава. Механизм производит замену базовых станций, во время прохода под ними. Для этого, при подходе платформы 4 к месту обслуживания, каретка 3 с зацепленной базовой станции с заряженным аккумулятором 6, приподнимается из накопителя 10, где она располагается в промежутке, между процессом замены. Процесс поднятия каретки 3 осуществляется при помощи штока привода 9, расположенного под платформой. При этом система имеет вид, как показано на Фиг. 1. При движении платформы далее, каретка постепенно входит во внутреннюю полость короба 11, а первый упор 12, размещенный на платформе 4, начинает оказывать воздействие на рычаги управления подъемом и опусканием базовой станцией внутри короба 11 (на Фиг. 1 не показан). При этом базовая станция 2 снимается с места крепления в коробе 11 и смещается на посадочные места каретки 3 (спереди). Продолжается движение платформы 4 вместе с кареткой, на которую сместилась базовая станция с разряженным аккумулятором. Место размещения базовой станции на рельсовом пути на короткое время становится свободным. Далее происходит взаимодействие второго упора 13, размещенного на движущейся платформе 4 и за счет поворота рычагов (на Фиг. 1 не показан) происходит смещение заряженной базовой станции с посадочного места на каретке 3 в посадочное место короба 11 и занятие ею рабочего положения. Возвращение каретки 3 в исходное положение завершает полный цикл замены базовой станции на рельсовом пути. При завершении работы каретки происходит смещение накопителя 10 относительно платформы 4, по рельсовому пути 14, на один шаг таким образом, что каретка 3 всегда имеет возможность зацепить станцию 6. Отработанные базовые станции 5 также размещаются в накопителе 10 и в дальнейшем переправляются на зарядку батарей. Таким образом, за один проход по всей трассе происходит замена всех базовых станций с отработанным аккумулятором.
С учетом того, что существует различная нагрузка на разные базовые станции, из-за различных температурных условий работы, вследствие наличия как новых, так и уже отработавших аккумуляторных батарей и т.д., время работы каждой базовой станции от одного комплекта батарей - различно. С целью увеличения технологичности замены базовых станций, с одновременным снижением энергозатрат, за счет минимизации работ по монтажу-демонтажу, каждая базовая станция снабжена устройством самотестирования заряда батареи (на Фиг. 1 не показан). При достижении уровня заряда порогового значения, базовая станция передает сигнал на головной компьютерный центр - о необходимости скорой замены. Подвесной механизм замены базовых станций, при проходе производит замену только тех станций, заряд которых низок, поэтому отсутствует необходимости при каждом проходе менять все базовые станции, что позволяет технологично регулировать и экономить энергозатраты при продвижении платформы с базовыми станциями, непосредственно в местах их замены. Минимально возможное количество циклов по замене базовых станции, является технологичным и не отражается на надежности работы, при условии наличия, актуальной на момент прохода платформы, матрицы данных о состоянии аккумуляторной батареи каждой станции, но позволяет снизить энергозатраты. Кроме того, отсутствие необходимости замены каждой базовой станции, позволяет экономить время прохождения платформы и ресурс механизма, что благоприятно сказывается на сроках эксплуатации шахтного оборудования, осуществляющего замену, что в целом делает процесс замены базовых станций технологичным.
Таким образом, заявляемый способ замены базовых станций по результатам запросов, позволяет добиться заявляемого технического результата, а именно повышения технологичности замены базовых станций, при одновременном снижении энергозатрат.
Промышленная применимость.
Заявляемый способ может успешно применяться на любых подземных выработках, позволяя снижать при этом энергозатраты.