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1、10申请公布号CN102102512A43申请公布日20110622CN102102512ACN102102512A21申请号200910215616X22申请日20091222E21B47/02200601G01B21/32200601G05B19/04220060171申请人张永亮地址250101山东省济南市高新区天辰大街978号72发明人张永亮曲天智丁秀兵张纯辛振川74专利代理机构济南鲁科专利代理有限公司37214代理人马军54发明名称综采工作面弯曲检测和矫直方法及其系统57摘要一种综采工作面弯曲检测和矫直方法，利用设在采煤机6上的惯性敏感元件或惯性敏感元件与角度传感器组合、信号处理电路。
2、，对采煤机沿刮板输送机2运行轨迹和姿态实时检测，解析出工作面检测数据，由信号处理电路输出经数据传输线路、全工作面电液控制系统传给各液压支架12的支架控制器4，控制推移千斤顶3推溜，使刮板输送机达到直线要求。也可将检测数据传给采煤机控制系统，控制调高千斤顶调节滚筒割底高度；采煤机再次截割煤壁使弯曲得以矫直。综采工作面弯曲检测和矫直系统由惯性敏感元件或惯性敏感元件与角度传感器组合、信息处理系统、全工作面电液控制系统及采煤机控制系统等组成。用于综采工作面弯曲检测和矫直，实现工作面弯曲自动矫直。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图4页CN10210。
3、2515A1/2页21一种综采工作面弯曲检测和矫直方法，利用设置在采煤机6上的惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器组合、及其信号处理电路，对采煤机6沿工作面刮板输送机2运行的轨迹和姿态进行实时检测；解析出工作面检测数据；由信号处理电路输出的工作面检测数据，经数据传输线路发送到全工作面电液控制系统；全工作面电液控制系统各电液控制液压支架12的支架控制器4，根据计算出的推移千斤顶下一行程，控制推移千斤顶3推移工作面刮板输送机2溜槽，使工作面刮板输送机2达到要求的直线；或者，发送到全工作面电液控制系统的工作面检测数据也传送给采煤机控制系统，由采煤机控制系统根据计算出的在工作面各个位置上摇臂调。
4、高千斤顶的伸缩行程，控制摇臂调高千斤顶调节采煤机滚筒13的割底高度，使溜槽前移后的倾斜和高度达到要求；采煤机6再次沿工作面刮板输送机2运行截割工作面煤壁1，使综采工作面的弯曲得以矫直。2根据权利要求1所述的综采工作面弯曲检测和矫直方法，其特征在于所说的全工作面电液控制系统具有高级配置采煤机位置检测装置和主控制计算机8；所说的工作面检测数据经数据传输线路发送到全工作面电液控制系统，是指综采工作面的走向、倾向和水平参数经采煤机电缆的控制线7发送到全工作面电液控制系统的主控制计算机8；主控制计算机8对接收的工作面每个位置的偏移量进行运算处理，输出各电液控制液压支架推移千斤顶3的下一行程数据，传送给支。
5、架控制器4；同时，也输出采煤机在工作面各个位置上摇臂调高千斤顶的伸缩行程传送给采煤机控制系统；采煤机的位置信息由采煤机位置检测装置发送给主控制计算机8。3根据权利要求1所述的综采工作面弯曲检测和矫直方法，其特征在于所说的惯性敏感元件，可以是在空间的一个轴向即倾向上的一件惯性敏感器件，即加速度计或陀螺仪；或者是加速度计或/和陀螺仪在三轴空间的多种组合的惯性敏感器件，最多在三个轴向安装三件加速度计和三件陀螺仪，即在三轴空间每个轴向上最多各安装一件加速度计和一件陀螺仪的惯性敏感器件。4根据权利要求1所述的综采工作面弯曲检测和矫直方法，其特征在于所说的信号处理电路采用以CPU或DSP为核心的信息处理系。
6、统。5根据权利要求1所述的综采工作面弯曲检测和矫直方法，其特征在于所说的惯性敏感元件和水平角度传感器组合，其惯性敏感元件采用内置三件加速度计和三件陀螺仪的三轴惯性传感器，其水平角度传感器采用检测综采工作面走向角度和倾向角度的双轴倾角传感器；所说的信号处理电路采用以单片机为核心的单片机系统。6根据权利要求1所述的综采工作面弯曲检测和矫直方法所用的综采工作面弯曲检测和矫直系统，包括综采工作面弯曲检测装置、数据传输线路、全工作面电液控制系统、电液控制液压支架的支架控制器和推移千斤顶；综采工作面弯曲检测装置包括惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器的组合、信号处理电路、电源，以及防爆外壳；防爆外。
7、壳固联在采煤机6上；信号处理电路是以CPU或DSP为核心的信息处理系统；该信息处理系统的输出接口经数据传输线路接全工作面电液控制系统；全工作面电液控制系统通过通讯电缆与各电液控制液压支架12的支架控制器4连成网络；支架控制器4通过电液控制回路与推移千斤顶3连接；或者，在上述组成的基础上还包括采煤机控制系统及摇臂调高千斤顶；全工作面电液权利要求书CN102102512ACN102102515A2/2页3控制系统通过电缆与采煤机控制系统连接，采煤机控制系统通过电液控制回路与调节采煤机滚筒13割底高度的摇臂调高千斤顶连接。7根据权利要求6所述的综采工作面弯曲检测和矫直系统，其特征在于所说的全工作面电。
8、液控制系统具有高级配置采煤机位置检测装置和主控制计算机8；所说的数据传输线路是采煤机电缆的控制线7；所说的接全工作面电液控制系统是接全工作面电液控制系统的主控制计算机8；主控制计算机8输出推溜信号的输出接口通过通讯电缆与各电液控制液压支架12的支架控制器4连接；主控制计算机8输出摇臂调高信号的输出接口通过通讯电缆与采煤机控制系统连接；采煤机位置检测装置通过通讯电缆与主控制计算机8接收采煤机位置信息的输入接口连接。8根据权利要求6所述的综采工作面弯曲检测和矫直系统，其特征在于所说的惯性敏感元件，可以是在空间一个轴向上的一件惯性敏感器件，即加速度计或陀螺仪；或者是加速度计或/和陀螺仪在三轴空间多种。
9、组合的惯性敏感器件，最多在三个轴向安装三件加速度计和三件陀螺仪，即在三轴空间每个轴向上最多各安装一件加速度计和一件陀螺仪的惯性敏感器件。9根据权利要求6所述的综采工作面弯曲检测和矫直系统，其特征在于所说的惯性敏感元件和水平角度传感器的组合，其惯性敏感元件采用内置三件加速度计和三件陀螺仪的三轴惯性传感器，其水平角度传感器采用检测综采工作面走向角度和倾向角度的双轴倾角传感器。10根据权利要求6所述的综采工作面弯曲检测和矫直系统，其特征在于所说的以CPU为核心的信息处理系统是单片机系统，包括单片机U9及其外围连接的地址锁存器U8、地址译码器U2、RAMU3、EEPROMU4、A/D转换器U5、TTL。
10、/RS232电平转换器U7、数据输出和计算机通讯的第一外界接口JP1、用于接传感器的第二外界接口JP2及液晶显示器U10；其中第一外界接口JP1即所说的信息处理系统的输出接口，也是单片机系统的功能调节接口；该接口JP1对内经TTL/RS232电平转换器U7接单片机U9的P口中定义为串行通讯端口的输入、输出端P6、P7；第二外界接口JP2外侧接所说的惯性敏感元件，即由三件加速度计和三件陀螺仪组成的三轴惯性传感器U12；内侧经TTL/RS232电平转换器U7接单片机U9的串行输出口TXD和串行输入口RXD；A/D转换器U5的输入端接所说的水平角度传感器，即输出模拟量的双轴倾角传感器U11，其输出端。
11、接单片机U9的数据总线接口AD口；液晶显示器U10经数据总线DB接单片机U9的数据总线接口AD口。权利要求书CN102102512ACN102102515A1/6页4综采工作面弯曲检测和矫直方法及其系统技术领域0001该发明涉及煤矿综采工作面测量和自动控制领域，特别是一种对综采工作面弯曲进行自动检测和矫正的综采工作面弯曲检测和矫直方法及其系统。背景技术0002目前，世界上主要的煤炭生产国，采用长壁采煤法的工作面基本上都是以支架电液控制、采煤机与支架联动为特征的综采工作面。但电液控制支架的每次推移步距不可避免地存在累积误差，造成工作面出现弯曲，带来综采生产的一系列问题，如刮板输送机负荷增大，磨损。
12、加剧，采煤机通行困难，采煤机行走机构故障率增加等问题。目前必须人工矫正找直，人工找直的方法是在综采工作面两端头之间或工作面内拉一根绳子作为基准，人工用尺子测量综采工作面弯曲度，然后再由人工操作液压支架进行矫正。这种状况与自动化程度高的工作面装备极不相称；由于综采工作面没有弯曲测量的基准点、基准线和基准面，因此用常规方法不能解决弯曲测量问题。也有因受地质条件影响的特殊情况，需要综采工作面转弯推进并保持工作面不弯曲。发明内容0003为了克服目前依靠人工用绳子和尺子检测综采工作面弯曲度和人工操作矫正弯曲的不足，本发明提供一种综采工作面弯曲检测和矫直方法及其系统，能解决工作面弯曲测量问题，使综采工作面。
13、弯曲检测和矫正实现自动化。0004本发明解决其技术问题所采用的技术方案是0005综采工作面弯曲检测和矫直方法是利用设置在采煤机上的惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器组合，及其信号处理电路，对采煤机沿工作面刮板输送机运行的轨迹和姿态进行实时检测，解析出工作面检测数据。由信号处理电路输出的工作面检测数据，经数据传输线路发送到全工作面电液控制系统；全工作面电液控制系统的各电液控制液压支架的支架控制器，根据计算出的推移千斤顶下一行程，控制推移千斤顶推移工作面刮板输送机的溜槽，使工作面刮板输送机达到要求的直线。也可以将发送到全工作面电液控制系统的工作面检测数据也传送给采煤机控制系统，由采煤机控。
14、制系统根据计算出的在工作面各个位置上摇臂调高千斤顶的伸缩行程，控制摇臂调高千斤顶调节采煤机滚筒的割底高度，使溜槽前移后的倾斜和高度达到要求。采煤机再次沿工作面刮板输送机运行截割工作面煤壁，使综采工作面的弯曲得以矫直。0006本发明解决其技术问题所采用的技术方案还可以是0007综采工作面弯曲检测和矫直系统主要由综采工作面弯曲检测装置、数据传输线路、全工作面电液控制系统、电液控制液压支架的支架控制器和推移千斤顶组成。综采工作面弯曲检测装置由惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器的组合、信号处理电路、电源以及防爆外壳等组成。防爆外壳固联在采煤机上。信号处理电路是以CPU或DSP为核心的信息处理。
15、系统。该信息处理系统的输出接口经数据传输线路接全工作面电液控制说明书CN102102512ACN102102515A2/6页5系统。全工作面电液控制系统与各电液控制液压支架的支架控制器连成网络。支架控制器通过电液控制回路与推移千斤顶连接。也可以增加采煤机控制系统及摇臂调高千斤顶。全工作面电液控制系统通过电缆与采煤机控制系统连接，由采煤机控制系统通过电液控制回路控制调节滚筒割底高度的摇臂调高千斤顶。0008本发明的有益效果是0009改变用绳子和尺子测量综采工作面弯曲和人工矫正找直的落后方式，解决综采工作面弯曲准确测量问题，使综采工作面弯曲检测和矫正实现自动化。附图说明0010图1是本发明综采工作。
16、面弯曲检测和矫直系统的方框图。0011图2是综采工作面弯曲检测和矫直系统在综采工作面平面布置图。0012图3是综采工作面弯曲检测和矫直方法的采煤机轨迹计算示意图。0013图4是综采工作面弯曲检测装置的电气原理图。0014图中1工作面煤壁或综采工作面、2工作面刮板输送机简称刮板输送机、3推移千斤顶、4支架控制器、5综采工作面弯曲检测装置简称弯曲检测装置、6滚筒采煤机简称采煤机、7采煤机电缆的控制线、8主控制计算机简称主控机、9通讯电缆、10轨道顺槽、11运输顺槽、12电液控制液压支架简称液压支架、13滚筒。具体实施方式0015下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。0016一综采工作面弯曲检测。
17、和矫直系统的组成0017在图1中示出本发明综采工作面弯曲检测和矫直系统组成和基本原理。0018综采工作面弯曲检测和矫直系统主要由惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器的组合、以CPU或DSP为核心的信息处理系统、数据传输线路、全工作面电液控制系统、液压支架的支架控制器，以及推移千斤顶组成。其中，惯性敏感元件或惯性敏感元件和水平角度传感器的组合、以CPU或DSP为核心的信息处理系统，及其电源等安装于防爆外壳内，构成综采工作面弯曲检测装置。该弯曲检测装置固定联接于采煤机上。0019在上述组成基础上还可包括采煤机控制系统及采煤机摇臂调高千斤顶。0020以CPU或DSP为核心的信息处理系统，是传。
18、感信号的信号处理电路；它由CPU或DSP及其外围连接的接口电路、存储器、A/D转换器、数据功能显示屏，及其电源等组成。该信息处理系统接口电路的一个接口外接惯性敏感元件。水平角度传感器是模拟量输出传感器，需要通过A/D转换器接CPU或DSP。该信息处理系统接口电路的另一接口通过数据传输线路，经全工作面电液控制系统接各液压支架的支架控制器，由支架控制器控制推移千斤顶推溜。全工作面电液控制系统还可以通过通讯电缆接采煤机控制系统，由采煤机控制系统通过电液控制回路控制采煤机摇臂调高千斤顶。信息处理系统接口电路的另一接口也作为系统功能调整接口。0021在图2中示出综采工作面弯曲检测和矫直系统的组成和在综采。
19、工作面的布置情况。倾斜长壁回采工作面通常沿煤层倾向布置，按煤层走向推进，即图中箭头指向。布置在综采工作面的综采设备主要有双滚筒采煤机6、电液控制液压支架12和工作面刮板输送机说明书CN102102512ACN102102515A3/6页62可弯曲刮板输送机。0022各液压支架12的支架控制器4通过通讯电缆9顺序连接，并通过通讯电缆9与设在运输顺槽11内的主控制计算机8连接构成网络，组成全工作面电液控制系统。各液压支架12的支架控制器4通过电液控制回路与推移千斤顶3连接。0023工作面刮板输送机2沿综采工作面全长、紧靠工作面煤壁1布置。刮板输送机2位于运输顺槽11一端的机头、位于轨道顺槽10一端。
20、的机尾，以及机头与机尾之间的各节溜槽，分别与各液压支架12的推移千斤顶3对应联接，由推移千斤顶3进行推溜、拉架，随工作面煤壁1的回采沿走向不断推进。0024采煤机6一般以骑溜方式工作，即以刮板输送机2为轨道往复运行，进行割煤和装煤，并随刮板输送机2的前移沿煤层走向推进。其内装有惯性敏感元件和水平角度传感器及其信息处理系统的综采工作面弯曲检测装置5，安装在采煤机6的机身上。通过作为数据传输线路的采煤机电缆的控制线，与全工作面电液控制系统的主控制计算机8连接，将信息处理系统输出的工作面检测数据发送给主控机8。采煤机6的运行由采煤机控制系统控制。采煤机控制系统通过通讯电缆与主控机8连接，接收其输出的。
21、调高千斤顶行程数据，并通过电液控制回路与调节采煤机滚筒13截割高度的摇臂调高千斤顶连接。0025二综采工作面弯曲检测和矫直方法及检测基本原理00261综采工作面弯曲检测基本原理0027综采工作面回采时，采煤机6以刮板输送机2为轨道往复运行并随刮板输送机2前移沿走向推进。把惯性敏感元件和水平角度传感器及其信号处理电路设置在采煤机6上，对采煤机6的运行进行实时检测。当采煤机6沿工作面刮板输送机2从其一端运行到另一端时，上述传感器件及其信号处理电路就能完整地检测和记录采煤机的运行数据，也就实时检测出刮板输送机2在工作面每个区段的走向、倾向和水平参数。又由于刮板输送机2是紧靠工作面煤壁1布置的，所以，。
22、测出刮板输送机2在每个区段的弯曲度和角度，就测出工作面煤壁1的弯曲度和角度即综采工作面的走向、倾向和水平参数。00282综采工作面弯曲检测和矫直方法0029综采工作面弯曲检测和矫直方法是通过综采工作面弯曲检测和矫直系统实现的。把综采工作面弯曲检测装置5安装在采煤机6上，随采煤机6往复运行。利用设置在采煤机6上的惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器组合、及其信号处理电路，对采煤机6沿工作面刮板输送机2运行的轨迹和姿态进行实时检测，解析出工作面检测数据即综采工作面的走向、倾向和水平参数；工作面检测数据由信号处理电路输出，经数据传输线路发送到全工作面电液控制系统的主控制计算机8；由主控制计算。
23、机8计算出各液压支架的推移千斤顶3的下一个行程，通过各液压支架12之间的通讯电缆9传送到各液压支架的支架控制器4，由支架控制器4根据计算出的本支架推移千斤顶3的下一行程，控制推移千斤顶3推动刮板输送机2的溜槽前移，使刮板输送机2达到要求的直线状态。0030同时，全工作面电液控制系统主控机8计算出在工作面各个位置上摇臂调高千斤顶的伸缩行程，传送给采煤机控制系统，由采煤机控制系统根据计算的摇臂调高千斤顶伸缩行程，控制调高千斤顶推动摇臂调节采煤机滚筒割底高度，使推移后溜槽的倾斜和高度达到要求。这样，采煤机6再次沿刮板输送机2运行截割工作面煤壁1后，工作面煤壁1即处于直线状态，从而达到使综采工作面弯曲。
24、矫直的目的。该过程将随着综采工作面推进，依说明书CN102102512ACN102102515A4/6页7次循环。0031以下对几个重点问题作详细说明0032惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器的组合惯性敏感元件可单独使用，也可以和水平角度传感器一起使用。0033惯性敏感元件可以是在空间的一个轴向即倾向上的一件惯性敏感器件，即加速度计或陀螺仪；或者是加速度计或/和陀螺仪在三轴空间的多种组合的惯性敏感器件，最多在三个轴向安装三件加速度计和三件陀螺仪，即在三轴空间每个轴向上最多各安装一件加速度计和一件陀螺仪的惯性敏感器件。0034惯性敏感元件和水平角度传感器的组合是用上述惯性敏感元件与水平。
25、角度传感器一起使用。实施例采用了内置三件加速度计和三件陀螺仪的三轴惯性传感器与双轴倾角传感器组合。根据不同要求，可以采用不同的选择。0035工作面检测数据包括综采工作面的走向、倾向和水平参数，或其中的一部分。综采工作面的走向、倾向和水平参数是工作面走向、倾向和水平的弯曲度与角度的绝对值及相对值，还可以包括位置参数等。如果视工作面倾向、走向为X轴、Y轴，水平参数即垂直于X轴、Y轴的Z轴的参数。0036信号处理电路通常采用以CPU为核心的信息处理系统。下面举例的信息处理系统是采用以单片机即微处理器为核心的单片机系统。0037也可以采用以DSP为核心的信息处理系统。数字信号处理器DSP是一种具有强大。
26、的数据信号处理能力和高运行速度的独特的微处理器。0038数据传输线路随采煤机运行不断移动部分，以利用采煤机电缆的控制线7作数据传输线路为优选，专设通讯电缆作数据传输虽然可以，但在工作面上随采煤机移动不便。其余部分可采用通讯电缆。0039全工作面电液控制系统以德国玛珂公司的PM31电液控制系统为例说明。该系统是将综采工作面所有液压支架的支架控制器，按顺序用干线电缆连接或通过隔离耦合器连接，互联成网，同时配置必需的系统附件，使每个支架内以支架控制器为核心的单元系统，组合成一套完整的全工作面电液控制系统。并且，在PM31电液控制系统基础上，还可以引入更高级的配置一是采煤机位置检测装置，实现以采煤机位。
27、置为依据的支架自动控制；二是增设位于顺槽巷道中的主控制计算机，实现高级的监测控制功能。0040PM31电液控制系统中每个支架的支架控制器，型号为PM31/SG/C。支架推移千斤顶液压缸中装有行程传感器，型号为SNS/RS；可检测活塞杆行程值。推移行程值决定输送机溜槽推移后的位置，是执行控制的主要执行机构。0041采用高级配置PM31电液控制系统与以上方法所述相同。有三特点00421由信息处理系统输出的工作面煤壁每一位置的偏移量，发送到主控制计算机8；由主控机8计算出各支架推移千斤顶3的下一个行程，由主控机输出推溜信号的输出接口通过通讯电缆发送到各液压支架的支架控制器4，由支架控制器4控制推移千。
28、斤顶3推溜。00432主控机8输出推溜信号的同时，也由其输出摇臂调高信号的输出接口将计算出的采煤机在工作面各个位置上调高千斤顶的伸缩行程，通过通讯电缆传送给采煤机控制系统，由采煤机控制系统根据计算出的摇臂调高千斤顶的伸缩行程，控制摇臂调高千斤顶调说明书CN102102512ACN102102515A5/6页8节滚筒的割底高度。以适应综采工作面沿走向、倾向的起伏变化。摇臂调高千斤顶的液压缸中也需装行程传感器。00443采煤机位置信息可由采煤机位置检测装置通过通讯电缆传给主控机的相应输入接口。此时采煤机位置信息由采煤机牵引部输出轴上的轴编码器取得。比由弯曲检测装置提供更方便且节省弯曲检测装置信息处。
29、理系统的资源。0045采用普通PM31电液控制系统非高级配置由信息处理系统输出的、计算出的工作面煤壁1每一位置偏移量，通过采煤机电缆的控制线7发送到全工作面电液控制系统各液压支架的支架控制器4，由支架控制器4计算出本支架推移千斤顶3的下一行程，控制推移千斤顶3推输送机溜槽前移。不对采煤机摇臂调高千斤顶控制，仅控制支架推移千斤顶，实现简单的工作面倾向调直功能。此时可仅用惯性敏感元件对工作面倾向弯曲检测。采煤机位置信息需由弯曲检测装置5的信息处理系统解析并存储。0046执行机构除了推移和调高千斤顶，还可采用联接于推移千斤顶与溜槽之间的溜槽横向调斜机构，该机构可抬高溜槽一侧、调节溜槽横向倾斜角度。0。
30、047三综采工作面弯曲检测装置的组成和电路原理0048综采工作面检测和矫直方法及其系统所用的惯性敏感元件或者惯性敏感元件和水平角度传感器的组合、以CPU或DSP为核心的信息处理系统以及电源等，安装于防爆外壳中，构成综采工作面弯曲检测装置。0049在图4中示出综采工作面弯曲检测装置的电路原理和组成。以CPU或DSP为核心的信息处理系统采用了由单片机即微处理器组成的单片机系统。0050综采工作面弯曲检测装置的关键元件为两轴倾角传感器U11和三轴惯性传感器U12。前者即所说的水平角度传感器，后者即所说的惯性敏感元件。0051两轴倾角传感器U11，即图中的XRSENSOR，选用两轴倾角模拟量输出传感器。
31、SANG1000，用于检测综采工作面的走向倾角和倾向倾角。0052三轴惯性传感器U12，即图中的ISENSOR，选用三轴惯性串行输出传感器ADIS16355，内置三个陀螺仪和三个加速度计，用于检测综采工作面弯曲度。0053惯性敏感元件和水平角度传感器的信号处理电路是以单片CPU为核心的信息处理系统，即由微处理器组成的单片机系统。该单片机系统的主要组成元件有CPUU9选用80C31，地址锁存器U8选用74HC573，地址译码器U2选用74HC138，RAMU3选用6264，EEPROMU4选用AM2864ADI。0054CPUU9的外围电路还包括A/D转换器U5、TTL/RS232电平转换器U7。
32、、用于数据输出和计算机通讯的外界接口JP1、用于外接惯性敏感器件U12的外界串口JP2、液晶显示器U10等。液晶显示器U10选用YM12864J型。外界接口JP1、JP2即第一、第二外界接口；液晶显示器即数据功能显示屏。0055A/D转换器U5用于连接两轴倾角传感器U11，选用12位ADS774KP。其14位和58位共用数据总线的低4位。A/D转换器U5的10V范围的模拟输入端10VIN与20V范围的模拟输入端20VIN，分别与两轴倾角传感器U11的两模拟输出端AO1、AO2连接。连接于A/D转换器U5的BEFIN端与REF端的电位器RP1、连接于U5的BIPOS端与REF端的电位器RP2是两。
33、个基准调整电位器前者调整模拟参考输入电压，后者调整内部模拟参考电压。两电位器取值范围为20200欧姆。说明书CN102102512ACN102102515A6/6页90056外界接口JP2的7、8端对外分别接三轴惯性传感器U12的串行口TX、RX端，对内接TTL/RS232电平转换器U7的TIN2、ROUT2端，经电平转换器U7进行电平转换后，由电平转换器U7的RTIN2、RROUT2端，接到CPUU9的串行输入端RXD、串行输出端TXD。0057外界接口JP1的2、3端对外分别接系统功能调整接口、传输输出数据的采煤机电缆控制线，对内接TTL/RS232电平转换器U7的TIN1、ROUT1端，。
34、经电平转换器U7进行电平转换后，由电平转换器U7的RTIN1、RROUT1端，接CPUU9的P口中被定义为串行通讯端口的输入端P6、输出端P7。0058电平转换器U7是TTL电平和RS232电平的转换器，选用MAX232。0059液晶显示器U10选用YM12864J，其数据线D0D7经数据总线DB接CPUU9的AD口AD0AD7，用作显示系统状态和数据的显示屏。0060图中DB是数据总线，AB是地址总线，地址总线中包括读写控制线/WE和片选控制线/CS、/CE。0061其余有连接于CPUU9的XTAL1、XTAL2引脚的晶振XT、电容器C6和C7组成主振回路。连接于CPUU9的读写选通信号输出。
35、引脚/RD、/WR的四2输入与非门U1的两个与非门U1A、U1B，其输出接读、写控制端。四2输入与非门U1型号为SN74HCOO。电平转换器U7的外接电容器C2C5。0062综采工作面弯曲检测装置的电路工作原理0063两轴倾角传感器U11按指示方向分别对应综采工作面的走向倾角和倾向倾角，两个模拟量输出口AO1、AO2分别接到A/D转换器U5的引脚10VIN和20VIN，经A/D转换后，由CPU进行处理，和惯性传感器处理后的数据一起由CPU的串口输出，经电平转换器U7电平转换后，由外界接口JP1输出到执行机构支架的推移千斤顶、采煤机滚筒的摇臂调高千斤顶执行。0064三轴惯性传感器U12按指示方向。
36、分别对应检测综采工作面的走向、倾向和水平弯曲度，惯性传感器U12串行口的TX、RX分别接到外界接口JP2的7、8端，经电平转换器U7电平转换后接到CPU的P6、P7端，由CPU进行处理后获得走向、倾向和水平弯曲度以及对应的位置，和倾角传感器U11处理后的数据一起由CPU的串口输出，经电平转换器U7电平转换后，由外界接口JP1输出到执行机构执行。0065在图3中示出采煤机运行轨迹计算方法。以一个方向为例。0066假如采煤机在一个溜槽长度内以均匀线速度运动，那么对工作面弯曲度的测量，可以转化为陀螺在任一时刻I的角速度I的测量。对图3所示的挠曲轨迹，如陀螺以恒定线速度V在挠曲面上滑动，在足够小的时间。
37、间隔T内经过I和I1两点，该两点坐标之间的关系可以用以下公式近似表示0067XI1XIVTCOSI10068YI1YITSINI10069I1IIT0070这样，如给定陀螺在初始时刻的方向角，在本发明中可以设定为0，利用公式进行迭代计算，便可以求出陀螺的运行轨迹，即采煤机的运行曲线。根据采煤机的运行曲线，可以每一点的偏移数据，并用二次回归减少每一点的误差。0071本发明方法及系统对于采用电液控制系统的综采放顶煤工作面同样适用。说明书CN102102512ACN102102515A1/4页10图1说明书附图CN102102512ACN102102515A2/4页11图2说明书附图CN102102512ACN102102515A3/4页12图3说明书附图CN102102512ACN102102515A4/4页13图4说明书附图CN102102512A。