[发明专利]一种液压支架电液控制系统及其自组网方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿综采放顶煤液压支架电液控制系统及该系统的自组网构成方法。

背景技术

液压支架电液控制系统是国内外煤炭开采机械化领域中，实现综采工作面高产高效的关键技术设备，可以大大提高生产效率和自动化程度。目前我国采用的液压支架电液控制系统主要依赖国外进口。国外液压支架电液控制技术已发展到较成熟的阶段，该系统在中国、美国、澳大利亚、德国、波兰、英国、法国、日本、俄罗斯等多个国家已经得到了普遍的应用。目前国际市场上，德国DBT、美国JOY和德国MARCO公司产品占据主导地位。

图1示出现有液压支架电液控制系统实现方式，主设备与其所属从设备之间通过线缆连接，主设备之间通过线缆连接，不同电源供电设备之间通过隔离设备进行连接，从设备可以是控制器分系统、阀体、传感器等装置，主、从设备个数可为0～n中任何数目，其中n为自然数，隔离设备个数可以为0～k中的任何数目，其中k为自然数，各设备间通过各自的线缆单向或双向传输数字或模拟信息。现有技术中液压支架电液控制系统中的各设备之间主要采用以下几种通信连接方式：

(一)基于RS232、RS485、RS422等串行通信方式的液压支架电液控制系统：

其特点为从设备的信息需通过所属主设备才能与其它主设备间进行交换，主设备之间采用串行通信方式，不同电源供电设备之间需使用隔离设备。基于该连接方式的液压支架电液控制系统，存在以下缺点：1)当工作面中某一台主设备出现通信故障时，由于该系统中从设备通过所属主设备实现信息交换，因而导致该从设备与其它设备之间的信息交换被迫终止，从而将会导致整个工作面的通信故障，影响生产效率及安全性；2)由于从设备信息需通过所属主设备进行通信，由此增加了主设备的通信量，降低了系统通信的实时性；3)由于主设备之间只能依次进行信息传输，要实现整个工作面的信息传输耗时多，影响系统实时性；4)不同电源供电设备之间需使用隔离装置，增加系统成本，也降低了系统可靠性。

(二)基于CAN组网通信方式的液压支架电液控制系统：

其特点为从设备可作为节点与主设备一起参与组网，不同电源供电设备之间需使用隔离设备，节点可在不影响其它节点的情况下退出网络。基于CAN组网通信方式的液压支架电液控制系统，存在以下缺点：1)CAN节点数目有限，如果从设备作为节点参与组网，则网内主设备数量受限，减小工作面长度，极大地影响工作面的生产效率，若在不影响生产效率的情况下需采用主从组网方式，但需增加中继或接口处理环节，进而增加系统成本；2)如果仅主设备参与组网，从设备仍需通过其所属主设备方可实现信息传输，当主设备通信故障时，其从设备在仍然正常的情况下将会失去作用，影响系统生产效率以及安全性，且增加主设备的通信量，从而影响通信实时性造成安全隐患；3)不同电源供电设备之间需使用隔离装置，增加系统成本，也降低了系统可靠性。

发明内容

本发明旨在公开一种液压支架电液控制系统及其自组网方法，以克服上述现有技术中所存在的缺点，提供一个高产高效的液压支架电液控制系统。

本发明提供一种液压支架电液控制系统，所述液压支架电液控制系统包括：由主设备H1～Hn组成的主设备群H，主设备群H中的任意一个主设备Hx包含从设备Sx1～Sxm_x，所有的从设备组成了从设备群S；主设备之间的供电及通信媒质群CI及主、从设备之间的供电及通信媒质群CII，其中主设备之间的供电及通信媒质群CI包含供电及通信媒质CI1～CIn-1，主设备群H中的任意一个主设备Hx与其所包含的从设备Sx1～Sxm_x之间分别通过供电及通信媒质CIIx1～CIIxm_x进行连接，所有的主、从设备之间的供电及通信媒质组成了供电及通信媒质群CII，其中n、m_x为自然数，x为1～n的任一自然数。各主设备所附属从设备个数可相同也可不同，各主设备所附属从设备可以是阀控分设备也可以是诸如行程传感器、压力传感器、红外传感器或其它分控制单元。各主设备之间首尾依次串行连接无需隔离设备。

在通信上各主设备及至少部分从设备作为网络节点以自组网方式组成通信网络实现信息通信，各至少部分网络节点被设置为路由节点。具有路由功能的路由节点与在该路由节点通信范围内的无路由功能的非路由节点之间构成父子关系，非路由节点通过所属父节点实现与其他网络节点之间的通信，当非路由节点故障时其父节点标示其通信状态，当路由节点故障时其所属子节点将重新建立各网络节点之间的父子关系。