[发明专利]采煤机超前预警系统

说明书

本发明公开了包括天线系统、雷达主机系统、无线数据传输系统与数据处理系统。本发明显著提高了天线性能，具有较强的工作稳定性与抗干扰能力，解决了复杂工区井下煤矿巷道煤岩识别中遇到的噪声信号干扰问题，实现原始数据有效信号的提取，提高探测深度与分辨率；能够判断和分析出煤层掘进掌子面前方的不良地质体和围岩发育等情况，实现超前预警。

技术领域

本发明涉及雷达探测技术领域，尤其涉及采煤机超前预警系统。

背景技术

目前，市场上销售及使用的探地雷达探测系统，只能在地面等非井下巷道常规地区使用，基于复杂的工区环境，为做到井下煤矿巷道煤岩识别、实现采煤超前预警的目的，对探测系统的屏蔽性提出了新的要求，传统探地雷达无法满足探测需求，直接影响到采煤安全问题。

传统天线针对的是常规环境中的探测，周围干扰小，不考虑抗干扰性而强调分辨率，但是在复杂工区井下煤矿巷道煤岩识别过程存在严重的噪声信号干扰问题，原始数据有效信号的难以提取，存在探测深度与分辨率低的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供采煤机超前预警系统，包括天线系统、雷达主机系统、无线数据传输系统与数据处理系统；

天线系统包括发射通道、接收通道、同步输入模块与缓冲模块；发射通道包括依次相连的发射天线、第一增益滤波电路、脉冲产生电路；接收通道包括依次相连的接收天线、第二增益滤波电路、解调单元、信号中继单元；接收天线通过同步输入模块与雷达主机系统相连；发射天线通过缓冲模块与数据处理系统相连；同步输入模块用于预警信号采集输入；

雷达主机系统包括电压转换单元、电源控制电路与主机采集控制单元；电压转换电路通过电源控制电路与主机采集控制单元相连；主机采集控制单元设置多个数据采集与输出端口；

主机采集控制单元与同步输入模块与缓冲模块相连；

无线数据传输系统包括无线发射模块与无线接收模块；无线发射模块与无线接收模块分别与主机采集控制单元相连；

主机采集控制单元通过无线数据传输系统与可编程逻辑控制单元相连。

本发明的有益效果在于：本发明显著提高了天线性能，具有较强的工作稳定性与抗干扰能力，解决了复杂工区井下煤矿巷道煤岩识别中遇到的噪声信号干扰问题，实现原始数据有效信号的提取，提高探测深度与分辨率；能够判断和分析出煤层掘进掌子面前方的不良地质体和围岩发育等情况，实现超前预警。

附图说明

图1是本发明的系统图；

图2是本发明的具体实施原理图。

图中：1-接收天线；2-第二增益滤波电路；3-解调器；4-中继器；5-发射天线；6-第一增益滤波电路；7-数字脉冲发生器；8-第一限幅保护电路；9-第二限幅保护电路；10-同步输入模块；11-三态缓冲模块；U-雷达主机系统；UPS-不间断电源；ENB-温控开关装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如附图1所示，本发明采煤机超前预警系统，包括天线系统、雷达主机系统、无线数据传输系统与数据处理系统；

天线系统包括发射通道、接收通道、同步输入模块与缓冲模块；发射通道包括依次相连的发射天线、第一增益滤波电路、脉冲产生电路；接收通道包括依次相连的接收天线、第二增益滤波电路、解调单元、信号中继单元；接收天线通过同步输入模块与雷达主机系统相连；发射天线通过缓冲模块与数据处理系统相连；同步输入模块用于预警信号采集输入；

雷达主机系统包括电压转换单元、电源控制电路与主机采集控制单元；电压转换电路通过电源控制电路与主机采集控制单元相连；主机采集控制单元设置多个数据采集与输出端口；