Page 172 - 机电技术运用及管理探究

机电技术运用及管理探究
Mechanical and Electrical Technology Application and Management Exploration

知液压支架电液控制系统实现支架快速闭锁，避免伤人事故发生，实现安全联动
控制。针对采煤工作面人员精准定位与液压支架电液控制系统联动控制，本节研
究了一套智能化采煤工作面安全闭锁及解锁策略方法，利用高精度人员定位系统

实现人员识别，利用人员定位系统、电液控制系统主机、支架控制器实现协同配
合及逻辑判断，结合巡检人员实际移动速率进行匹配，实现了人员定位系统、智
能化采煤工作面液压支架电液控制系统、巡检人员的安全协同。通过在王家岭煤
矿的现场应用，验证了控制策略的可靠性。

一、架构设计

（一）人员定位系统
采用的人员安全感知定位控制系统由工作面 UWB 超宽带基站、人员定位服

务器、液压支架电液控制系统主机以及支架控制器组成。UWB 基站安装在工作
面支架中，信号覆盖整个工作面，实时监测到工作面任意位置人员的定位信号，
当人员携带标签卡在工作面时，UWB 雷达以不大于 30cm 的定位精度及不小于
5m/s 的人员位移识别速度对人员进行精准定位，基站将采集到的定位数据实时

发送至人员定位系统服务器，服务器再以固定周期将人员定位相关数据实时转发
给支架控制系统主机。上传数据，支架控制系统主机接收到人员定位数据后开始
进行逻辑判断，判断完毕后将闭锁或解锁指令发送给工作面支架控制系统；虚线

箭头代表下发数据流。
（二）智能化采煤工作面控制区域划分
智能化采煤工作面生产过程中，巡检人员活动频度较高区域分为以下 4 部分
区域：区域 1，采煤机前滚筒附近，1# 采煤机司机监测顶滚筒高度调节及煤机速
度控制；区域 2，采煤机后滚筒附近，2# 采煤机司机监测割底滚筒卧底量及干预

调节；区域 3，跟机收护帮支架动作区域后方，1# 支架巡检工负责操作支架收伸
缩梁及收护帮；区域 4，跟机推溜支架动作区域前方，2# 支架巡检工负责操作支
架移架、伸护帮及推溜，每个巡检人员都有相对应的活动区域。

根据上述分析，可将智能化采煤工作面电液控制系统自动动作区域划分如下：
区域 A，支架推溜动作区域；区域 B，支架移架动作区域；区域 C，支架收护帮
动作区域。
由于人员移动方向和采煤机为同一个运行方向，随着采煤机不断向前移动，

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