[发明专利]一种基于端头控制器的液压支架集控系统热备份方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下液压支架电液控制方法，尤其是一种基于端头控制器的液压支架集控系统热备份方法。

背景技术

现有煤矿井下利用液压支架集控系统实现了综采工作面自动化采煤，但由于煤矿井下地质条件复杂、工作环境恶劣，集控系统设备有时会由于系统宕机或是受到外力损坏而发生故障，以及液压支架集控系统通讯总线位于支架控制器之间的电缆中，在生产过程中支架控制器之间的电缆有时会被飞落的煤块砸断，或者支架频繁移动和升降架造成电缆线与支架控制器接口松动，从而出现通讯总线断裂故障。

这些故障的发生往往导致液压支架集控系统不能正常运转，致使综采工作面不能正常生产，甚至发生严重的安全事故。因此，综采工作面液压支架集控系统的可靠性成为影响煤矿生产效率和安全性的重要因素。

现有煤矿井下液压支架集控系统是一个支架控制器控制一台支架，各支架控制器之间通过电缆线连接，所有支架控制器通过通讯总线连接到一个服务器或是网络变换器，再由服务器或是网络变换器与井下防爆计算机进行通讯。这种采用单一服务器的系统结构存在严重的缺陷和不足。

首先是由于服务器或是网络变换器负责收集液压支架状态参数并向防爆计算机上传，还负责跟机自动化的控制和跟机自动化参数的修改，所以服务器或是网络变换器是整个集控系统的核心设备。在这种系统结构下，由于采用的是单一服务器或是网络变换器的结构，所以当服务器或是网络变换器故障时，会造成整个液压支架集控系统瘫痪，使得系统不能对液压支架状态参数进行实时监视，也失去了根据采煤机位置控制支架进行追机拉架的功能。此时便需要停止工作面的生产，对故障服务器或是网络变换器进行维修或更换，这会严重影响煤矿生产效率。

其次是在这种系统结构下，如果发生总线断裂情况，会导致液压支架集控系统失去对总线断裂位置后液压支架控制器的控制，也不能对断裂位置后液压支架状态参数进行监视。在这种情况下，便需要停止工作面的生产，由井下工人找出总线断裂的位置并对此处的电缆进行维修或更换，由于综采工作面支架数量多、控制总线长，排查、维修总线断点费时费力，会大大影响采煤作业的进度。

采用双机热备份系统是目前提高系统可靠性的主要方案。双机热备份系统多采用“心跳信号”来监测主、备机的运行状态，并以此为依据切换主、备服务器。例如，在《一种双机热备份方法及系统》《双机热备份系统》和《基于SOA、RS485总线实现的双机热备份切换方法及热备份系统》专利中，主、备服务器间隔一定时间相互发送通讯信号作为“心跳信号”，并以此监测主、备服务器的运行状态，若“心跳信号”丢失，则判断主服务器或备用服务器故障，从而进行主、备服务器的切换。但是，在液压支架集控系统中，服务器或是网络变换器作为跟机自动化采煤的关键设备，在集控过程中需要通过通讯总线对所有液压支架控制器进行巡检和集控，如果出现通讯总线断裂的情况，上述热备份系统不能正确判断出该故障，仍旧按系统正常模式运行，这使得系统失去对总线断裂位置以后的液压支架控制器的控制。

因此，找到一种液压支架集控系统的热备份方法，使之能够对液压支架集控系统的服务器或是网络变换器故障和通讯总线断裂故障都能够进行快速诊断，以及能够在查明故障后对故障进行快速、有效地处理，及时恢复集控系统的运行，从而不影响综采工作面的生产，这成为目前提高液压支架集控系统可靠性迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于端头控制器的液压支架集控系统热备份方法，以解决现有液压支架集控系统和现有系统热备份方法不能在控制器或是通讯总线出现故障时都能够进行快速有效的诊断和处理的问题，进一步提高综采工作面液压支架集控系统的可靠性。

为了解决上述问题，本发明所采取的措施如下。

一种基于端头控制器的液压支架集控系统热备份方法，其所述方法是基于液压支架双端头控制器实现其液压支架集控系统的热备份方法；

所述液压支架集控系统，包括一顺槽防爆计算机通过RS485数据通讯总线1并联连接有相同的一主端头控制器与备用端头控制器，并通过RS485数据通讯总线2串接有1~N个支架控制器；

所述液压支架集控系统的热备份方法，所述热备份方法中的主端头控制器负责对所述支架控制器进行巡检和集中控制；所述防爆计算机定时向所述端头控制器发送询问命令，所述端头控制器接到询问命令后，将所巡检到的所述支架控制器的状态参数打包发送给所述防爆计算机，所述防爆计算机对接收到的数据进行分析和处理；所述备用端头控制器只接收数据，不进行巡检和集中控制；