СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГОРНОЙ МАШИНОЙ

Полезная модель относится к эксплуатации горных машин и может быть использована при дистанционном управлении работой проходческого комбайна.
Известна система управления горной машиной по патенту WO 2004016900, опубликованному 26.02.2004. Данная система управления содержит дистанционный пульт, включающий микроконтроллер, соединенный с устройством ввода команд и радиомодулем, и бортовой блок управления, включающий компьютер, связанный с микроконтроллером, соединенным с бортовым радиочастотным узлом, датчиками параметров работы машины и с управляемыми посредством исполнительных устройств механизмами горной машины.
Радиомодуль дистанционного пульта, выполненный в виде радиопередатчика, в одностороннем порядке отправляет управляющие команды бортовому радиочастотному узлу, выполненному в виде радиоприемника.
Недостаток данной системы управления заключается в том, что односторонняя радиосвязь дистанционного пульта с горной машиной в условиях электромагнитных помех ненадежна и не обеспечивает оператора информацией об успешности выполнения его команд.
Техническая задача, на решение которой направлена данная полезная модель, заключается в устранении вышеуказанных недостатков путем обеспечения двухсторонней радиосвязи между дистанционным пультом и горной машиной.
Поставленная задача решена тем, что система управления горной машиной содержит дистанционный пульт, включающий микроконтроллер, соединенный с устройством ввода команд и радиомодулем, и бортовой блок управления, включающий компьютер, связанный с микроконтроллером, соединенным с бортовым радиочастотным узлом, датчиками параметров работы машины и с управляемыми посредством исполнительных устройств механизмами горной машины.
В отличие от прототипа, бортовой радиочастотный узел и радиомодуль дистанционного пульта содержат приемопередающие радиомодемы.
Сущность полезной модели иллюстрируется блок-схемой системы управления горной машиной.
Система управления горной машиной содержит дистанционный пульт 1 и размещенный на машине бортовой блок управления 2, соединенный линией связи 3 с бортовым радиочастотным узлом 4 и с управляемыми посредством исполнительных устройств 5 механизмами 6 горной машины.
Дистанционный пульт 1 включает микроконтроллер 7 с запоминающим устройством, соединенный с флэш-памятью 8, индикаторами 9, предпочтительно цветными светодиодными, устройством ввода команд 10 и радиомодулем, содержащим приемопередающий радиомодем 11 и антенну. Электрическое питание элементов дистанционного пульта 1 обеспечено аккумуляторной батареей 14.
Бортовой радиочастотный узел 4 содержит микроконтроллер 12 с запоминающим устройством, соединенный с приемопередающим радиомодемом 13 с антенной.
Бортовой блок управления 2 включает микроконтроллер 15 с запоминающим устройством, соединенный с компьютером 16, устройством ввода 17, датчиками 18 параметров работы, исполнительными устройствами 5. При этом микроконтроллер 15 связан с микроконтроллером 12.
Компьютер 16, содержащий модуль программной памяти для хранения функциональных программ, процессор для обработки этих программ, мобильную флэш-память и часы реального времени, соединен с дисплеем 19, служащим для визуализации параметров работы и функционального состояния горной машины. В экран дисплея 19 прозрачно интегрирована сенсорная панель для ввода команд. Электрическое питание элементов бортового блока управления 2 и бортового радиочастотного узла 4 обеспечено аккумуляторной батареей 20, имеющей возможность подзарядки от искробезопасного источника питания, расположенного в шахте.
Микроконтроллер 15, в программную память которого заложены алгоритмы работы машины и диапазоны измеряемых датчиками величин, необходимые для безаварийной работы, связан с каждым из датчиков 18 параметров работы машины, например, датчиками тока, давления, температуры, расхода (потока) рабочей жидкости, воды орошения и воды охлаждения. При этом в программу каждого датчика 18 заложен индивидуальный код, по которому можно однозначно определить, какую физическую величину он измеряет и на каком элементе машины установлен.
Механизмы 6 машины, а именно, гидроцилиндры, гидромоторы и электромоторы, соединены с исполнительными устройствами 5, а именно, электроклапанами и контакторами, связанными с микроконтроллером 15.
Система управления горной машиной работает следующим образом. Оператор, расположенный на безопасном расстоянии от машины, через устройство ввода 10, соединенное с микроконтроллером 7, связанным с приемопередающим радиомодемом 11, отправляет управляющую команду для ее выполнения механизмами 6 машины и одновременно получает с приемопередающего радиомодема 13 ответный сигнал «бессбойного» прохождения данной команды, что подтверждается включением индикатора 9.
Бортовой блок управления 2 передает команду исполнительным устройствам 5 для ее выполнения механизмами 6 машины и отправляет дистационному пульту 1 сигнал выполнения или невыполнения команды. При выполнении команды индикатор 9 светится одним цветом, при невыполнении - другим.
В мобильной флэш-памяти фиксируется и сохраняется, с привязкой к реальному времени благодаря часам, телеметрическая информация о параметрах работы и состояния машины, степени загруженности ее приводов, узлов и агрегатов. Возможны хранение вышеупомянутых данных вплоть до всего срока службы машины, их просмотр на дисплее 19 или компьютере на поверхности шахты.
Выполнение бортового радиочастотного узла и радиомодуля дистанционного пульта на основе приемопередающих радиомодемов обеспечивает двухстороннюю передачу данных с подтверждением их «бессбойного» прохождения, что повышает надежность связи между дистанционным пультом и горной машиной, а также обеспечивает оператора информацией об успешности выполнения его команд.