Крепь лавы подземной горной выработки - заявка 2016140705 на патент на изобретение в РФ

1. Крепь лавы подземной горной разработки с крепежными опорами (щитами),
- приборы управления щитами которых соединены со штрековой станцией (устройством управления лавой) посредством проводящей шины с линиями передачи данных для передачи данных и токопроводами для энергоснабжения, а токопровода соединены с расположенными на расстоянии блоками питания, и
- которые (крепежные опоры) в области выемки выемочной машины, прежде всего фрезерной машины или врубовой машины, расположены вдоль лавы плотно друг к другу и образуют с конвейером коридор (поперечное сечение проезда), в который направлены установленные на крепежных опорах искробезопасные камеры с электронной регистрацией света,
- причем камеры соединены со штрековой станцией для передачи данных,
отличающаяся тем, что
- вдоль лавы на расстоянии от нескольких крепежных опор (область наблюдения) на соответственно одной из крепежных опор (1-18) области наблюдения установлены группы камер по две камеры (36) в каждой в, предпочтительно, одном корпусе (35) камер на группу камер с противоположной оптической ориентацией в продольном направлении коридора и наиболее полным охватом поперечного сечения проезда коридора,
- обе камеры (36) каждой группы камер оснащены искробезопасной электроникой (38), которая содержит процессор для обработки данных, накопитель данных и радиоприбор (39) для высокочастотной передачи данных (отправка и получение) с антенной (WLAN-антенной) для беспроводного подключения к локальной сети (беспроводная локальная сеть),
- каждой камере и группе камер присвоен адресный код, который придается принимаемым данным для идентификации соответствующей камеры.
2. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что
устройство управления лавой (штрековая станция 33) содержит радиоприбор для высокочастотной передачи данных (отправка и получение) с антенной (WLAN-антенной) для беспроводного подключения к беспроводной локальной сети камер (беспроводная локальная сеть, камера-WLAN, сеть камер).
3. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что сеть камер в областях, которые склонны к радиопомехам или являются слишком длинными и необозримыми для WLAN-подключения, прежде всего между устройством управления лавой (штрековая станция 33) и ближайшей группой камер или островом из нескольких соседних групп камер, образована посредством световодов или кабелей.
4. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что несколько групп камер для энергоснабжения соотнесены с общим блоком (60) питания.
5. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что каждой камере (36) и каждой группе (35) камер присвоен код камеры, который придается отправляемым данным для идентификации отдельной группы камер и, предпочтительно, также для обозначения оптической ориентации передаваемых визуальных данных.
6. Крепь лавы по п. 5, отличающаяся тем, что электроника (38) каждой группы камер выполнена так, что маркированные чужим кодом камеры и маркированные чужим адресным кодом данные и сигналы сразу после приема передаются к отправке.
7. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что устройство (33) управления лавой содержит экран (31) для представления передаваемых визуальных данных, и что, предпочтительно, визуальные данные также передаются на земную поверхность.
8. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что данные и сигналы, прежде всего аварийные сигналы и сигналы аварийного останова между приборами (34) управления щитами и устройством (33) управления лавой, передаются посредством проводящей шины (58) и по сети камер избыточно или альтернативно,
причем, предпочтительно, устройство управления лавой (штрековая станция 33) и приборы управления щитами содержат интерфейсы для передачи данных между проводящей шиной и сетью камер.
9. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что для управления очистным забоем выемочной машины (21) и для управления крепежными работами, прежде всего крепежными опорами (1-18) и желобом (25), выемочная машина содержит устройства регистрации данных для регистрации положения и/или рабочего состояния и/или мгновенной производительности подачи и/или мгновенного вращательного момента и/или прохождения вида породы и пласта и посредством радиоприбора для высокочастотной передачи данных (передача и прием) с антенной (WLAN-антенной) беспроводным образом соединена с одной из групп камер и сетью камер.
10. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что для управления очистным забоем выемочной машины (21) и для управления крепежными работами, прежде всего крепежными опорами (1-18) и желобом (25), электроника (38) камер (36) выполнена с возможностью поддержки автоматического анализа изображений, который делает возможным автоматизированное обнаружение опасности, прежде всего, посредством:
- хранения заданных как известные визуальных данных (заданные визуальные данные),
- регистрации актуальных визуальных данных (фактические визуальные данные),
- сравнения сохраненных заданных визуальных данных и актуальных фактических визуальных данных,
- регистрации отличий между изображениями,
- регистрации и сигнализации распознанных опасных или разрешенных ситуаций,
прежде всего передача обрабатываемого в смысле разрешения движения сигнала на систему управления работой выемочной машины,
прежде всего передача разрешения движения для выемочной машины только тогда, когда точки изображения выбранных параметров обнаруживаются в заранее определенных положениях.
11. Крепь лавы по п. 10, отличающаяся тем,
что для сохранения заданных визуальных данных:
- заданное поперечное сечение проезда в качестве модели проезда или модели контура с реперными точками размеров сохраняется в памяти устройства (33) управления лавой,
что для регистрации актуальных фактических визуальных данных:
- электронные камеры периодически при каждом приближении выемочной машины снимают изображение фактически имеющегося перпендикулярно направлению движения поперечного сечения проезда с известным заданным уменьшением (фактор масштабирования),
- измеряется фактическое положение реперных точек, предпочтительно посредством анализа фактических визуальных данных,
- снятое фактическое изображение с определенным положением реперных точек передаются устройству (33) управления лавой,
что для регистрации отличий между изображениями:
- устройство (33) управления лавой посредством соответствующего программирования проводит сравнение площадей, и для этого вводит модель проезда или модель контура в снятое камерой фактическое изображение в заданных реперных точках, которые имеются на обоих изображениях и обозначают идентичные элементы поперечного сечения проезда, предпочтительно в одной или нескольких из реперных точек, и выдает обрабатываемый в смысле разрешения движения сигнал на систему управления выемочной машины, если изображения без избытка совпадают друг с другом.
12. Крепь лавы по п. 10, отличающаяся тем,
что для сохранения заданных как известные визуальных данных (заданные визуальные данные)
- размеры выбранных характеристических элементов необходимого поперечного сечения проезда, которое требуется выемочной машине в определенных положениях ее режущих шнеков (23, 24) для беспрепятственного прохода, регистрируют как выбранные параметры модели проезда с одним из размеров: наклон, расстояние, длина и сохраняют в памяти устройства (33) управления лавой,
что для регистрации фактических визуальных данных
- электронные камеры периодически при каждом приближении выемочной машины снимают изображение фактически имеющегося перпендикулярно направлению движения поперечного сечения проезда с известным заданным уменьшением (фактор масштабирования),
- снятые фактические визуальные данные передаются на устройство (33) управления лавой,
что для регистрации и сигнализации распознанных опасных и разрешенных ситуаций,
- устройство (33) управления лавой посредством соответствующего программирования анализа изображений в каждом из переданных фактических изображений поперечного сечения проезда распознает идентичные характеристические элементы и для определения фактических визуальных данных измеряет фактические величины выбранных параметров относительно наклона или же расстояния или же длины,
- устройство (33) управления лавой выдает обрабатываемый в смысле разрешения движения сигнал на систему управления работой выемочной машины в зависимости от того, совпадают ли и каким образом совпадают фактические визуальные данные соответствующих параметров с заданными визуальными данными соответствующих параметров модели проезда или же отклоняются от них.
13. Крепь лавы по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что размеры конструктивных элементов крепи лавы (крепежная опора, желоб, кабельный надставной щиток, конвейер) и выемочной машины, насколько они определяют поперечного сечения проезда, с одним из размеров: наклон, расстояние, длина, а также реперные точки размеров однозначно определяют, сохраняют в памяти устройства управления и используют с прочими подходящими параметрами для получения модели проезда/контура поперечного сечения проезда.
14. Крепь лавы по п. 10, отличающаяся тем, что по меньшей мере три из следующих условных величин:
- давление в стойках для установления того, установлена ли и прочно ли закреплена крепь, посредством датчиков давления в стойках,
- давление и/или ход шагающих цилиндров для установления расстояния между конвейером и крепью посредством датчиков давления и/или датчиков хода на шагающих цилиндрах,
- положение подвижного колпака относительно кровли посредством датчика давления или измерителя расстояния в подвижном колпаке,
- положение/положение поворота откидного колпака посредством, прежде всего, инклинометра,
- наклон кровли в направлении забоя посредством, прежде всего, инклинометра,
- наклон конвейера, прежде всего, перпендикулярно направлению транспортировки (Х-направлению) посредством, прежде всего, инклинометра на желобе или же секции желоба,
- наклон нижней плиты/полоза в направлении угольного забоя посредством, прежде всего, инклинометра на этой конструктивной детали,
устанавливают посредством подходящих датчиков измеряемых величин в подходящих измерительных положениях при определении заданного поперечного сечения требующегося поперечного сечения проезда и в качестве заданных величин сохраняют в памяти, а также снова и раз за разом устанавливают при определении фактического поперечного сечения, и в качестве фактических значений условных величин сравнивают с сохраненным в памяти заданным значением, и что управляющее устройство выдает обрабатываемый в смысле разрешения движения сигнал на систему управления работой выемочной машины только тогда, когда при сравнении заданного с фактическим отличие находится в пределах заданных предельных значений.
15. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что в коридоре составляющие поперечное сечение проезда характеристические элементы, которые служат в качестве точек изображения и/или реперных точек, выполнены различимыми путем нанесения маркировок, светящихся плакеток, светящихся полос, цветовых маркировок или т.п.
16. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что для распознания лиц на примечательных деталях щитов нанесены отражательные полосы, и при обработке и анализе снятых изображений поперечного сечения проезда нарушение изображения отражательных полос сигнализируется как возможная опасность.
17. Крепь лавы по п. 1, отличающаяся тем, что для распознания лиц между стойками на регулярных расстояниях друг от друга, предпочтительно со смещением на два щита, предпочтительно с собственной сетью и собственным адресным диапазоном, устанавливают камеры второй системы камер.
18. Крепь лавы по п. 16, отличающаяся тем, что для освещения поперечных сечений проезда также используют инфракрасный свет, и путем обработки изображений устанавливают, вызвано ли нарушение изображения отражательных полос людьми.
Наверх