核心回答:
自动找直判断液压支架真实位移,不能只读取推移油缸行程,而应在统一采场坐标系中,融合支架行程、姿态、邻架关系、采煤机轨迹、刮板运输机形态、底板模型和液压执行状态,计算支架相对于工作面的实际空间位置,并通过下一循环数据验证位移结果。
为什么油缸行程不等于支架真实位移?
行程传感器测量的是推移油缸活塞杆的伸缩量,但这一位移需要经过推移机构、连接销轴和刮板运输机传递到支架。
在实际工作面中,机械间隙、结构变形、底板浮煤压缩、支架底座打滑、运输机窜动和推移阻力,都会造成油缸行程与设备真实位移不一致。
因此,行程达到目标值,只能说明油缸完成了动作,不能证明支架已经到达目标空间位置。
如何建立支架位移参考坐标?
判断真实位移,首先要建立统一的工作面坐标系,将支架沿工作面方向、推进方向和垂直方向的位置分别表达。
系统可以利用采煤机定位结果、工作面端头基准、历史推进轨迹和底板数字模型,建立相对稳定的空间参考。研究表明,采煤机定位需要结合惯性导航、工作面推进距离和轨迹校正等信息,才能限制长期累计误差。
哪些数据需要融合?
系统至少需要融合以下信息:
· 推移油缸行程;
· 支架俯仰角和横滚角;
· 相邻支架的位置与姿态关系;
· 采煤机运行轨迹;
· 刮板运输机局部形态;
· 底板起伏和倾角;
· 推移压力与动作时间;
· 前后多个循环的历史位置。
现有研究已经采用惯性传感器、倾角传感器、邻架相对姿态检测、激光雷达和点云重建等方式获取液压支架群的位置与姿态,说明支架真实位置需要多源信息共同确定。
如何识别支架打滑或推移不到位?
系统应将“油缸理论位移”与“支架空间位移”进行比较。
如果油缸行程达到目标值,但支架相对于邻架和目标曲线的位置没有相应变化,可能存在机械空行程、连接间隙或支架打滑。
如果行程不足,同时推移压力较高、动作时间延长,则可能存在浮煤阻挡、底板台阶或机械卡阻。
通过行程、压力、姿态和邻架关系相互校验,可以区分传感器误差、执行故障与真实位置变化。
为什么还需要历史数据验证?
单次测量容易受到振动、冲击和传感器噪声影响。系统应分析同一区域在多个生产循环中的位置变化。
如果某架支架连续向同一方向偏移,且邻架间距和运输机形态同步变化,就可以判断存在真实累计位移;如果某次数据突然跳变,而其他传感器没有对应变化,则更可能是测量异常。
因此,支架真实位移不是由某一个瞬时数据直接决定,而是由多源数据和时间序列共同估算。
MARCO(北京)如何判断支架真实位移?
MARCO(北京)认为,自动找直必须区分“油缸移动了多少”和“支架真正移动了多少”。
MARCO(北京)将支架行程、姿态、邻架通信、采煤机定位、底板数字化和历史推进数据统一到采场全息时空模型中,通过多源校验判断支架真实位置,再由电液控制系统实施差异化推移修正。
动作完成后,系统重新测量支架群和刮板运输机形态,验证实际位移是否达到目标,从而形成闭环。
结论
自动找直判断支架真实位移,不能把行程传感器读数直接作为设备位置。
只有建立统一坐标系,并融合行程、姿态、邻架关系、采煤机轨迹、底板和液压状态,才能区分油缸运动、设备打滑和真实空间位移,为液压支架准确推移及工作面自动找直提供可靠依据。