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1、10申请公布号CN104131841A43申请公布日20141105CN104131841A21申请号201410346352222申请日20140718E21F17/1820060171申请人天地（常州）自动化股份有限公司地址213022江苏省常州市新北区黄河西路219号申请人中煤科工集团常州研究院有限公司72发明人包建军王树强霍振龙张科帆罗克徐宝平李正东张健强李亚彬74专利代理机构常州市江海阳光知识产权代理有限公司32214代理人张兢54发明名称煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置57摘要本发明提供一种煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，包括掘进机、破碎机、锚杆钻车、迈步式自移机尾、。
2、自移动力站、胶带转载机；其结构特点是还包括9个节点定位器、4个无线转换网关、无线基站、定位显示器和定位控制器；9个节点定位器分设在掘进机、破碎机、锚杆钻车、迈步式自移机尾、自移动力站和胶带转载机上；4个无线转换网关分设在破碎机、锚杆钻车、迈步式自移机尾和自移动力站上；无线基站、定位显示器和定位控制器设置在锚杆钻车上；相邻的两台设备上的节点定位器之间相互发射电磁波进行间距的监测。本发明可有效防止相邻设备间因过近而造成的碰撞或脱落事故，定位精度可达到04米，定位范围不小于200米。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图3页19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4页。
3、附图3页10申请公布号CN104131841ACN104131841A1/2页21一种煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，包括掘进机（1）、破碎机（2）、锚杆钻车（3）、迈步式自移机尾（4）、自移动力站（5）和胶带转载机（6）；其特征在于还包括节点定位器（7）、无线转换网关（8）、无线基站（9）、定位显示器（10）和定位控制器（11）；所述的节点定位器（7）共设有9个；该9个节点定位器（7）分别在掘进机（1）上设置1个，破碎机（2）上设置2个，锚杆钻车（3）上设置2个，迈步式自移机尾（4）上设置2个、自移动力站（5）上设置1个以及胶带转载机（6）上设置1个；无线转换网关（8）共设有4个，该。
4、4个无线转换网关（8）在破碎机（2）、锚杆钻车（3）、迈步式自移机尾（4）和自移动力站（5）上分别各设置1个；无线基站（9）、定位显示器（10）和定位控制器（11）设置在锚杆钻车（3）上；安装在破碎机（2）上的1个节点定位器（7）与安装在破碎机（2）上的无线转换网关（8）通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器（7）与安装在掘进机（1）上的节点定位器（7）无线通信；安装在锚杆钻车（3）上的1个节点定位器（7）与安装在锚杆钻车（3）上的无线转换网关（8）通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器（7）与破碎机（2）上的另1个节点定位器（7）无线通信；无线基站（9）与定位控制器（11。
5、）双向信号电连接；定位显示器（10）与定位控制器（11）信号电连接；安装在迈步式自移机尾（4）上的1个节点定位器（7）与安装在迈步式自移机尾（4）上的无线转换网关（8）通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器（7）分别与锚杆钻车（3）上的另1个节点定位器（7）以及胶带转载机（6）上的节点定位器（7）无线通信；安装在自移动力站（5）上的节点定位器（7）与安装在自移动力站（5）上的无线转换网关（8）通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器（7）与迈步式自移机尾（4）上的另1个节点定位器（7）无线通信；安装在破碎机（2）上、锚杆钻车（3）上、迈步式自移机尾（4）上以及自移动力站（5）。
6、上的无线转换网关（8）均与安装在锚杆钻车（3）上的无线基站（9）无线通信。2根据权利要求1所述的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，其特征在于所述的节点定位器（7）包括射频收发模块（71）、第一信息处理模块（72）、第一通信模块（73）和第一电源模块（74）；射频收发模块（71）设有无线通信端和对内通信端；第一信息处理模块（72）设有第一通信端和第二通信端；第一通信模块（73）设有对内通信端和对外通信端；射频收发模块（71）的对内通信端与第一信息处理模块（72）的第一通信端双向信号电连接；第一通信模块（73）的对内通信端与第一信息处理模块（72）的第二通信端双向信号电连接；射频收发模块（7。
7、1）的无线通信端用于射频通信；第一通信模块（73）的对外通信端用于和无线转换网关（8）通信连接；第一电源模块（74）为节点定位器（7）提供工作电源。3根据权利要求1所述的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，其特征在于所述的定位控制器（11）包括第二通信模块（111）、第二信息处理模块（112）、控制模块（113）和第二电源模块（114）；第二通信模块（111）设有对内通信端和对外通信端；第二信息处理模块（112）设有通信端、控制信号输出端和显示信号输出端；控制模块（113）设有信号输入端和信号输出端；第二通信模块（111）的对内通信端与第二信息处理模块（112）的通信端双向信号电连接；控制。
8、模块（113）的信号输入端与第二信息处理模块（112）的控制信号输出端信号电连接；第二通信模块（111）的对外通信端用于与无线基站（9）通信；第二信息处理模块权利要求书CN104131841A2/2页3（112）的显示信号输出端用于与定位显示器（10）信号电连接；第二电源模块（114）为定位控制器（11）提供工作电源；控制模块（113）的信号输出端用于和配套的停机执行设备信号电连接。权利要求书CN104131841A1/4页4煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置技术领域0001本发明涉及工程机械定位装置，具体涉及一种煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置。背景技术0002煤矿采煤巷道内的快速。
9、掘进设备通常包括掘进机、破碎机、锚杆钻车、胶带转载机、迈步式自移机尾和自移动力站等移动设备，在巷道内的采煤掘进过程中，掘进机、破碎机、锚杆钻车、胶带转载机、迈步式自移机尾和自移动力站设备之间存在着前后向的移动关系，各相关设备在移动过程中，如果相邻设备间的距离过近，则会造成相邻设备之间发生碰撞事故；胶带转载机和迈步式自移机尾之间存在着上下向的移动关系，如果二者距离过远，则会发生胶带转载机从迈步式自移机尾上方脱落等事故。传统的监视煤矿采煤巷道内的快速掘进设备之间的间距由操作人员人工肉眼观察，但由于采煤巷道内掘进时粉尘大，可视距离短，操作人员很难通过肉眼准确观察设备之间的距离，即使操作人员发出问题时。
10、，其发出及时的报警亦十分困难，因而容易导致采煤巷道内的快速掘进设备发生碰撞和脱落事故，影响煤矿生产效率和安全生产。因而，研制能够对快速掘进设备间的距离进行精确定位的装置，显得十分必要。发明内容0003本发明的目的是针对煤矿采煤巷道内的快速掘进设备间距离监控的实际需要，提供一种使用时能够对快速掘进设备间的距离进行精确定位，从而可有效防止设备间相互发生碰撞或脱落事故的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置。0004本发明的技术方案是本发明的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，包括掘进机、破碎机、锚杆钻车、迈步式自移机尾、自移动力站和胶带转载机；其结构特点。
11、是还包括节点定位器、无线转换网关、无线基站、定位显示器和定位控制器；上述的节点定位器共设有9个；该9个节点定位器分别在掘进机上设置1个，破碎机上设置2个，锚杆钻车上设置2个，迈步式自移机尾上设置2个、自移动力站上设置1个以及胶带转载机上设置1个；无线转换网关共设有4个，该4个无线转换网关在破碎机、锚杆钻车、迈步式自移机尾和自移动力站上分别各设置1个；无线基站、定位显示器和定位控制器设置在锚杆钻车上；安装在破碎机上的1个节点定位器与安装在破碎机上的无线转换网关通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器与安装在掘进机上的节点定位器无线通信；安装在锚杆钻车上的1个节点定位器与安装在锚杆钻车上的。
12、无线转换网关通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器与破碎机上的另1个节点定位器无线通信；无线基站与定位控制器双向信号电连接；定位显示器与定位控制器信号电连接；安装在迈步式自移机尾上的1个说明书CN104131841A2/4页5节点定位器与安装在迈步式自移机尾上的无线转换网关通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器分别与锚杆钻车上的另1个节点定位器以及胶带转载机上的节点定位器无线通信；安装在自移动力站上的节点定位器与安装在自移动力站上的无线转换网关通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器与迈步式自移机尾上的另1个节点定位器无线通信；安装在破碎机上、锚杆钻车上、迈步式自移。
13、机尾上以及自移动力站上的无线转换网关均与安装在锚杆钻车上的无线基站无线通信。0005进一步的方案是上述的节点定位器包括射频收发模块、第一信息处理模块、第一通信模块和第一电源模块；射频收发模块设有无线通信端和对内通信端；第一信息处理模块设有第一通信端和第二通信端；第一通信模块设有对内通信端和对外通信端；射频收发模块的对内通信端与第一信息处理模块的第一通信端双向信号电连接；第一通信模块的对内通信端与第一信息处理模块的第二通信端双向信号电连接；射频收发模块的无线通信端用于射频通信；第一通信模块的对外通信端用于和无线转换网关通信连接；第一电源模块为节点定位器提供工作电源。0006进一步的方案还有上述的。
14、定位控制器包括第二通信模块、第二信息处理模块、控制模块和第二电源模块；第二通信模块设有对内通信端和对外通信端；第二信息处理模块设有通信端、控制信号输出端和显示信号输出端；控制模块设有信号输入端和信号输出端；第二通信模块的对内通信端与第二信息处理模块的通信端双向信号电连接；控制模块的信号输入端与第二信息处理模块的控制信号输出端信号电连接；第二通信模块的对外通信端用于与无线基站通信；第二信息处理模块的显示信号输出端用于与定位显示器信号电连接；第二电源模块为定位控制器提供工作电源；控制模块的信号输出端用于和配套的停机执行设备信号电连接。0007本发明具有的积极效果（1）本发明的煤矿采煤巷道内快速掘进。
15、设备精确定位装置，使用时能够对掘进机与破碎机之间、破碎机与锚杆钻车之间、锚杆钻车与迈步式自移机尾之间以及迈步式自移机尾与自移动力站之间的距离进行精确定位，从而可有效防止相邻设备间因过近而造成的碰撞事故。（2）本发明的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，使用时能够对胶带转载机和迈步式自移机尾上方的距离进行精确定位，从而可有效防止胶带转载机从迈步式自移机尾上方脱落事故。（3）本发明的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，其使用时，矿井内的操控人员可通过定位显示器实时、方便地掌握采煤巷道内快速掘进设备的各相邻设备间的位置信息，当相邻设备间的距离不在预设的安全范围内时，可通过定位控制器直接控制相。
16、应的设备停机，从而可有效防止碰撞和脱落事故的发生。（4）本发明的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，结构简单，实现方便，成本不高，易于推广。（5）本发明的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，其定位精度可达到04米，定位范围不小于200米。附图说明0008图1为本发明的结构示意图。0009图2为图1中的节点定位器的结构示意图；说明书CN104131841A3/4页6图3为图1中的定位控制器的结构示意图。0010上述附图中的附图标记如下掘进机1，破碎机2，锚杆钻车3，迈步式自移机尾4，自移动力站5，胶带转载机6，节点定位器7，无线转换网关8，无线基站9，定位显示器10，定位控制器11。具体。
17、实施方式0011见图1，本实施例的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，主要由掘进机1、破碎机2、锚杆钻车3、迈步式自移机尾4、自移动力站5、胶带转载机6、节点定位器7、无线转换网关8、无线基站9、定位显示器10和定位控制器11组成。0012节点定位器7共设有9个，该9个节点定位器7的结构相同。该9个节点定位器7分别在掘进机1上设置1个，破碎机2上设置2个，锚杆钻车3上设置2个，迈步式自移机尾4上设置2个、自移动力站5上设置1个以及胶带转载机6上设置1个。0013无线转换网关8共设有4个，该4个无线转换网关8在破碎机2、锚杆钻车3、迈步式自移机尾4和自移动力站5上分别各设置1个。0014无线。
18、基站9、定位显示器10和定位控制器11设置在锚杆钻车3上。0015安装在破碎机2上的1个节点定位器7与安装在破碎机2上的1个无线转换网关8通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器7与安装在掘进机1上的节点定位器7无线通信；安装在锚杆钻车3上的1个节点定位器7与安装在锚杆钻车3上的1个无线转换网关8通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器7与破碎机2上的另1个节点定位器7无线通信；无线基站9与定位控制器11双向信号电连接；定位显示器10与定位控制器11信号电连接；安装在迈步式自移机尾4上的1个节点定位器7与安装在迈步式自移机尾4上的1个无线转换网关8通过RS485总线双向信号电连。
19、接，且该节点定位器7分别与锚杆钻车3上的另1个节点定位器7以及安装在胶带转载机6上的节点定位器7无线通信；安装在自移动力站5上的节点定位器7与安装在自移动力站5上的1个无线转换网关8通过RS485总线双向信号电连接，且该节点定位器7与迈步式自移机尾4上的另1个节点定位器7无线通信；安装在破碎机2上、锚杆钻车3上、迈步式自移机尾4上以及自移动力站5上的无线转换网关8均与安装在锚杆钻车3上的无线基站9无线通信。0016见图2，节点定位器7主要由射频收发模块71、第一信息处理模块72、第一通信模块73和第一电源模块74组成。0017射频收发模块71设有无线通信端和对内通信端；第一信息处理模块72设有。
20、第一通信端和第二通信端；第一通信模块73设有对内通信端和对外通信端；射频收发模块71的对内通信端与第一信息处理模块72的第一通信端双向信号电连接；第一通信模块73的对内通信端与第一信息处理模块72的第二通信端双向信号电连接；射频收发模块71的无线通信端用于射频通信；第一通信模块73的对外通信端用于和无线转换网关8通信连接；第一电源模块74为节点定位器7提供工作电源。0018见图3，定位控制器11主要由第二通信模块111、第二信息处理模块112、控制模块113和第二电源模块114组成。0019第二通信模块111设有对内通信端和对外通信端；第二信息处理模块112设有通信端、控制信号输出端和显示信号。
21、输出端；控制模块113设有信号输入端和信号输出说明书CN104131841A4/4页7端；第二通信模块111的对内通信端与第二信息处理模块112的通信端双向信号电连接；控制模块113的信号输入端与第二信息处理模块112的控制信号输出端信号电连接；第二通信模块111的对外通信端用于与无线基站9通信；第二信息处理模块112的显示信号输出端用于与定位显示器10信号电连接；第二电源模块114为定位控制器11提供工作电源。0020控制模块113的信号输出端用于和配套的停机执行设备信号电连接。0021本实施例的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，其使用时，前后相邻的两台设备上的节点定位器7之间相互发射。
22、电磁波，通过电磁波在空中飞行时间和光速的乘积计算出相邻设备之间的精确位置距离。节点定位器7将该信息通过相应的无线转换网关8经无线基站9发送给定位控制器11处理，定位控制器11将处理后的信息发送给定位显示器10实时显示，当前后相邻设备之间位置不在设定的安全位置范围内时，定位控制器11输出报警信号和停机控制信号控制相应的设备停止动作，从而防止前后相邻设备间发生碰撞事故。上下向相对位置的胶带转载机6上安装的节点定位器7和迈步式自移机尾4上安装的节点定位器7相互发射电磁波，根据电磁波在空气中的飞行时间和光速的乘积可以计算出胶带转载机6和迈步式自移机尾4上下向之间的距离，当胶带转载机6和迈步式自移机尾4。
23、之间距离超出系统设定的安全距离后，定位控制器11输出报警信号，并输出停机控制信号控制胶带转载机6停止移动，从而防止胶带转载机6从迈步式自移机尾4上方脱落事故。本实施例的煤矿采煤巷道内快速掘进设备精确定位装置，其定位精度可达到04米，定位范围不小于200米。0022以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。说明书CN104131841A1/3页8图1说明书附图CN104131841A2/3页9图2说明书附图CN104131841A3/3页10图3说明书附图CN104131841A10。