工作面支架控制装置 【技术领域】
本发明涉及一种用于井下移动的工作面支架的工作面支架控制装置，包括一个输送机、一台采矿机、多个支架护板、各支架护板分别配备有一台控制仪，用于所属的支架护板的功能控制、一个用于各控制仪相互间的通信装置、一个在工作面以外设置的工作面总站和各通信装置，用于在工作面中的各控制仪与工作面以外的工作面总站之间的数据传输。
背景技术
在由DE 198 47 901 C1已知的工作面支架控制装置中，用于控制仪相互间的通信装置和各控制仪与工作面总站间的通信装置总是包括一工作面总线，其设计成所谓PROFIBUS(专用总线)。按照一在总线系统中对总线存取认可的规定的顺序实现全部的数据交换。通过采用一PROFIBUS与传统的电缆技术相比可以将在井下工作面敷设电缆的费用降低约40％。但全部的控制仪相互间和与工作面总站之间的布线仍是必需的。
由该申请人地DE 199 25 721 A1已知，一井下工作面支架的各个控制仪经由一红外线遥控来操纵，其作为手控仪由一矿工随身携带。在这方面不是为每一单个支架控制仪而是只为一组支架控制仪配置一无线电发射与接收装置，以便经由手控仪与各控制仪之间的红外线无线电传输可以交换数据。
由DE 100 18 481 A1已知，采矿机的状态数据经由一随采矿机一起运动的无电线发射机传输给无电线接收机，它们在工作面中彼此隔一定距离设置并通过一电缆线路系统相互连接。数据传输单向从采矿仪向工作面总站进行，其中在支架护板的各个控制仪与工作面总站之间设有一电缆连接的线路系统。
由DE 100 18 597 A1已知一种工作面控制装置，其中为工作面中的各个护板控制仪配置具有无线电接收机和红外线发射机的控制装置，以便使矿工能够通过无线电操纵一个支架护板。矿工的手控仪具有一显示器，其上可以显示有关的护板的工作状态。各护板控制装置通过电缆连接的线路系统相互连接。
【发明内容】
本发明的目的是，进一步使井下工作面支架控制装置的敷设电缆费用降至最少并提高工作面支架控制装置的可靠性。
该目的按照本发明这样达到，即通信装置包括一工作面侧的和一工作面总站侧的具有接收与发射模块的无线电传输装置，借其实现在工作面末端区域内的无导线的和无电缆的双向数据传输。
因而按照本发明，由无线电传输代替在工作面总站与各控制仪或在工作中为数据交换连接它们的通信装置之间的总线连接或总线电缆连接，借其向两个方向的控制数据和状态数据的数据传输是可能的。这具有特别的优点，即取消了在特别受损害的工作面区域内的电缆线路或连接导线，在该区域内设有用于采矿机和输送机的主传动装置和辅助传动装置，从而其在该强烈受损害的区域内不再能产生电缆或导线的断裂并因而发生数据传输中的故障。
在优选的构造中，工作面侧的无线电传输装置设置在一工作面边缘处或在两工作面边缘处，以便将无线电传输路线在工作面末端区域内可限制到最小。
在本发明的工作面支架控制装置的特别有利的构造中，工作面中的通信装置包括具有发射与接收模块的多个无线电传输仪，其以多个支架护板的间距彼此设置。利用各无线电传输仪单个或成组的支架护板的控制数据和状态数据的双向数据交换是可能的并且可以取消在井下工作面至今采用的多余的总线连接。同时利用各无线电传输仪还可以实现工作面起端与工作面末端之间的快速的双向通信。
本发明的工作面支架控制装置的另一有利的构造的特征在于，为采矿机配置一具有发射与接收模块的无线电传输仪以便利用在工作面末端的无线电传输装置或在很大的工作面长度时利用结合于通信装置中的无线电传输装置进行控制数据和状态数据的双向数据传输。在这方面合乎目的的是，为采矿机配置一连接到工作面中的通信装置上的控制仪，以便可以评价数据交换时供使用的控制数据和状态数据并且与用于支架护板的控制数据同步进行。
【附图说明】
由以下附图中所示的示意实施例得出本发明的工作面支架控制装置的其他优点和构造。其中：
图1 本发明按照第一实施例的工作面支架控制装置；以及
图2 本发明按照第二实施例的工作面支架控制装置。
【具体实施方式】
图1中总体以标记10标明一种用于井下移动的采矿设备的工作面支架控制装置。在工作面中建立的采矿设备中示意地示出一设有标记1的输送机、一优选支承在输送机1上并可在左工作面边缘与右工作面边缘之间移动的、其中构成为辊式装料机的采矿机2和多个并列定位的支架护板3。为每一支架护板3配置一控制仪4，以便在回收升降支柱和支承护板时通过移动式气缸的排出或支架护板的拖拉可以实施支架护板3的各个功能如输送机1的就位或回收、推进。
从采矿安全技术的观点出发，一指定的护板3总是通过一个安装在邻近护板上的控制仪4进行控制。各个控制仪4经由一作为电缆连接的通信装置的连接导线5相互连接，以便交换各邻近的控制仪4之间的信息。为每第六个(如图中所示)或分别例如为每第十个护板3配置一数据传输装置6，其中各个间隔开设置的数据传输装置6经由一用于数据交换的多余的ZBUS-连接导线7相互连接。一在图1中右工作面边缘设置的传输装置8构成为具有接收与发射模块的无线电传输装置，以便经由用箭头11象征性表示的双向的无导线和无电缆的无线电传输实现向例如井上建立的工作面总站12的数据传输。其中工作面总站12经由适当的、在这里电缆连接的数据传输导线13与第二工作面总站侧的无线电传输装置9相连接，后者尽可能接近工作面边缘设置并且同样包括接收与发射模块，以便可以确保两无线电传输装置8、9之间的双向无线电数据传输11。无线电数据传输11跨越工作面末端区域，在那里设有用于输送机1或采矿机2的主传动装置和辅助传动装置(未示出)并且电缆损坏和断裂的危险是特别大的。
图1的实施例还示出，采矿机2任选可以设有一无线电传输站15，借其可以不仅将采矿机2的控制数据和状态数据而且将由其他未示出的传感器测定的岩石类型和岩石硬度的状态数据并且如用箭头16所示转送到无线电传输站15，经由无线电电路17传给传输装置6。当然为此传输装置6还配置有接收与发射模块并且具有例如如工作面末端一侧的无线电传输装置8同样的构造。在随采矿机2一起运动的无线电传输站15与总是关于护板3固定的各无线电传输仪6之间的数据传输优选总是只向最近的关于护板3固定的无线电传输仪6进行，如用实线箭头17和虚线箭头17’所示。为采矿机可以配置另一控制仪(未示出)。
在按照图2的工作面支架控制装置50的实施例中，在一工作面中再次设有一输送机51、一在两工作面边缘之间可来回移动的采矿机52和许多并列定位的随回采工作面进度前进的支架护板53，后者各设有一控制仪54。各控制仪54借助于一电缆连接55相互连接。在左工作面边缘和右工作面边缘分别设有一工作面侧的、配备有发射与接收模块的无线电传输装置58，借其可以分别向一个所属的、工作面总站侧的并配备有发射与接收模块的无线电传输装置59进行双向无线电数据传输，如用箭头61所示。两工作面总站侧的无线电传输装置59又经由适当的数据传输电缆63或73与井上设置的工作面总站62相连接。工作面总站62与在井下采矿工作面中的各个控制仪54之间的数据交换可以在两个方向(双向)实现并且部分地在特别受损害的工作面末端区域内经由无线电进行。在指定的经由多个护板53延伸的距离内，例如在每第十个护板上设置一无线电传输站56，其经由连接导线74与各控制仪54相连接并因而也连接到通信装置55上。由于接收与发射模块，无线电传输站56和无线电传输装置58均可以经由无线电直接在两无线电传输装置58之间，如用箭头80所示，在无线电传输装置58与无线电传输站56之间，如用箭头81所示，以及在邻近的或任何的无线电传输站56之间，如用箭头82所示，进行双向的数据交换。可以在工作面支架控制装置50中相应地取消一多余的总线连接。
对于专业技术人员来说由以上描述可得出一系列的改进，这些改进应纳入诸从属权利要求的保护范围内。工作面总站侧的各传输装置也可以设置在井上。各传输装置与工作面总站之间的数据交换也可经由无线电实现。全部的控制仪可以构成无电线的并且经由“无电线电网”传输系统相互连接以便双向数据交换。