[发明专利]一种基于专家系统的群液压支架位置获得方法

说明书

本发明公开了一种基于专家系统的群液压支架位置获得方法，通过建立基于液压支架在煤层上推移刮板输送机时，液压支架与刮板输送机浮动连接机构的运动参数、液压支架与刮板输送机的相对位置、液压支架在煤层上位置的专家系统；在煤矿井下获得推移油缸伸长长度和液压支架底座在煤层上的倾角，进入知识库查询解析后，通过推理机推理，得到液压支架在虚拟环境下对应的液压支架位置；对推理后获得的液压支架位置进行数据处理后，使其与真实煤矿井下的位置对应，最终将获得的液压支架的位置输出至用户界面。通过本发明，能够避免使用大量设备进行液压支架的位姿检测，节省成本，且操作简单方便。

技术领域

本发明涉及矿井仿真技术领域，具体为一种基于专家系统的群液压支架位置获得方法。

背景技术

为了减少煤矿事故率、提高开采效益和开采竞争力，精准开采、透明开采成为了当前煤矿行业追求的目标。液压支架是综采工作面的重要设备之一，主要通过液体压力产生的支撑力并实现自动移设来进行顶板支护和管理。但是由于综采工作面持续推进，加上液压支架数目多，使得液压支架位置动态变化，实时获得液压支架位置是实现综采工作面智能化、无人化的重要基础之一。

在获取液压支架位置这一问题上，采煤机的位姿可以通过在采煤机机身上安装捷联惯导系统获得，由于采煤机以刮板输送机为轨道进行运行割煤，因而可通过采煤机轨迹反演刮板输送机姿态以此获得刮板输送机的位置，但是由于煤矿井下环境复杂、光线暗淡、空间狭窄以及各种不安全因素的存在，加上连接刮板输送机与液压支架的浮动连接机构运动的复杂性，使得在井下测量液压支架的具体位置变得极为困难。

现有技术中，申请号为CN201910306404.6公开了一种刮板输送机在井下复杂地况的推溜过程模拟实验装置，所述实验装置中推移机构是连接刮板输送机和液压支架底座的关键部分通过该推移机构可以模拟推溜工作对刮板输送机进行推溜。但是为获得推移机构各结构的推移角度、刮板输送机的推移距离以及它们连接处的位移时需要安装轴编码器，倾角传感器，红外测距传感器，相机等电子元件和电子仪器。

申请号为CN201710944083.3公开了一种综采工作面液压支架绝对位置和姿态检测装置及方法，该装置包括传感器组、数据处理器和靶标，所述传感器组包括第一基准光电跟踪器、第二基准光电跟踪器、局部光电跟踪器和双轴水平仪，在液压支架上安装有一系列的靶标机构，通过无线数据处理器，获取液压支架绝对位置和姿态。

上述方法中，存在的缺陷在于：需要安装大量传感器、相机等电子元器件，在井下狭窄、昏暗、嘈杂、以及电磁干扰无线信号等情况的存在下，加上液压支架数目比较多，在综采工作面“三机”工作时，有的结构运动信息无法用传感器采集，采用电子元器件获得推移机构的角度、推移距离、液压支架的位置具有一定的难度并且价格昂贵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对由于综采工作面推进过程中，液压支架位置和姿态会发生变化，提供一种获取液压支架位置和姿态的方法，本方法能实时获得液压支架在煤层上的位置，为综采工作面调直、液压支架纠斜等奠定了基础，为实现综采工作面实现智能化、无人化奠定了基础。

本发明提供的技术方案为一种基于专家系统的群液压支架位置获得方法，包括步骤：

建立基于液压支架在煤层上推移刮板输送机时，液压支架与刮板输送机浮动连接机构的运动参数、液压支架与刮板输送机的相对位置、液压支架在煤层上位置的专家系统；

在煤矿井下获得推移油缸伸长长度和液压支架底座在煤层上的倾角，输入液压支架位置专家系统，通过数据处理后生成机器可识别的xml文件；

调用知识库查询解析生成的xml文件，将解析后的数据通过推理机推理，得到液压支架在虚拟环境下对应的液压支架位置；

对推理后获得的液压支架位置进行数据处理后，使其与真实煤矿井下的位置对应，最终将获得的液压支架的位置输出至用户界面。