露天礦開采設(shè)備的對(duì)中方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及礦采技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種露天礦開采設(shè)備的對(duì)中方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 半連續(xù)剝采技術(shù)在露天礦剝采中的應(yīng)用日益廣泛。
[0003] 半連續(xù)剝采的裝置通常包括挖掘機(jī)、自移式破碎機(jī)、工作面膠帶機(jī)等。
[0004] 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，物料的走向?yàn)椋和诰驒C(jī)將挖掘的原煤通過電伊投入到自移式破碎機(jī) 的受料斗，自移式破碎機(jī)將原煤破碎，破碎后的物料經(jīng)過破碎機(jī)的排料臂送至工作面膠帶 機(jī)上的料斗車收料斗，在工作面膠帶機(jī)的作用下傳送至端幫皮帶。在該一流程中，上游設(shè)備 和下游設(shè)備（如挖掘機(jī)和自移式破碎機(jī)）之間的物料轉(zhuǎn)接能夠順利實(shí)現(xiàn)，前提是落料點(diǎn)要 精確，也就是說，需要挖掘機(jī)的落料部和自移式破碎機(jī)的接料部對(duì)中，通常要求轉(zhuǎn)接點(diǎn)的偏 差值在10cmW下。
[0005] 另外，采礦實(shí)踐中，很容易會(huì)出現(xiàn)自移式破碎機(jī)與料斗車相距較遠(yuǎn)，自移式破碎機(jī) 無法直接將破碎的物料輸送至料斗車，此時(shí)需要轉(zhuǎn)載機(jī)實(shí)現(xiàn)過渡，即自移式破碎機(jī)先將破 碎的物料輸送至轉(zhuǎn)載機(jī)，再由轉(zhuǎn)載機(jī)將物料輸送至料斗車。顯然，為實(shí)現(xiàn)物料轉(zhuǎn)接，自移式 破碎機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)該兩臺(tái)移動(dòng)設(shè)備之間也需要進(jìn)行對(duì)中。
[0006] 目前，在露天礦開采中，上游設(shè)備的落料部與下游設(shè)備的接料部的對(duì)中方式通常 采用人工操作。該里，上游設(shè)備和下游設(shè)備是針對(duì)物料的走向而言，在挖掘機(jī)和破碎機(jī)之 間，挖掘機(jī)為上游設(shè)備，破碎機(jī)為下游設(shè)備，在破碎機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)之間，破碎機(jī)則為上游設(shè)備， 轉(zhuǎn)載機(jī)為下游設(shè)備。
[0007] 由于挖掘機(jī)、破碎機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)一般都為履帶式工程設(shè)備，其體積龐大，轉(zhuǎn)向控制中 司機(jī)操作死角較多，手動(dòng)控制靈活性差，所W，每次對(duì)中都需要操作人員多次操作才能實(shí) 現(xiàn)，平均時(shí)間多達(dá)十幾分鐘。另外，由于露天剝采隨著剝采進(jìn)行，往往挖掘機(jī)幾次作業(yè)后就 需要移動(dòng)到下一剝采點(diǎn)，造成較短時(shí)間（如半小時(shí)）就需要進(jìn)行一次對(duì)中，即對(duì)中頻率高， 而人工對(duì)中又費(fèi)時(shí)費(fèi)力，導(dǎo)致剝采整體效率非常低下。
[000引有鑒于此，如何提高露天礦剝采中相關(guān)設(shè)備的對(duì)中速度，提高剝采效率，是本領(lǐng)域 技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的為提供一種露天礦開采設(shè)備的對(duì)中方法和對(duì)中系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng) 能夠提高露天礦剝采時(shí)相關(guān)設(shè)備的對(duì)中速度和效果，從而提高露天礦的剝采效率。
[0010] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種露天礦開采設(shè)備的對(duì)中方法，包括如下步 驟：
[0011] 獲取待對(duì)中的上游設(shè)備、下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置；
[0012] 根據(jù)所述上游設(shè)備、所述下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置設(shè)定所述上游設(shè)備運(yùn)行至所述下游 設(shè)備的目標(biāo)路徑，并依據(jù)該目標(biāo)路徑計(jì)算所述上游設(shè)備電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；
[0013] 根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速對(duì)所述上游設(shè)備電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制，直至所述上游 設(shè)備和所述下游設(shè)備無位置偏差。
[0014] 可選地，通過RTK-GI^S位置測(cè)量系統(tǒng)獲取所述上游設(shè)備、所述下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位 置的空間大地坐標(biāo)。
[0015] 可選地，將所述上游設(shè)備、所述下游設(shè)備實(shí)時(shí)位置的空間大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面直 角坐標(biāo)；
[0016] 所述目標(biāo)路徑設(shè)定為經(jīng)過所述上游設(shè)備平面直角坐標(biāo)點(diǎn)和所述下游設(shè)備平面直 角坐標(biāo)點(diǎn)的圓??；設(shè)置所述上游設(shè)備對(duì)中初始的瞬時(shí)速度方向?yàn)樵搱A弧的切線方向，并據(jù) 此計(jì)算所述上游設(shè)備的理論轉(zhuǎn)向半徑；
[0017] 設(shè)置所述上游設(shè)備運(yùn)行至所述下游設(shè)備的目標(biāo)平均車速，并結(jié)合所述圓弧確定所 述上游設(shè)備的目標(biāo)角速度；
[001引根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)向半徑、所述目標(biāo)平均車速和所述目標(biāo)角速度計(jì)算所述上游設(shè)備電機(jī) 的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，其中，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向半徑為所述理論轉(zhuǎn)向半徑。
[0019] 可選地，當(dāng)所述理論轉(zhuǎn)向半徑小于所述上游設(shè)備的最小轉(zhuǎn)向半徑時(shí)，選取所述最 小轉(zhuǎn)向半徑作為所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向半徑。
[0020] 可選地，對(duì)中前，若所述下游設(shè)備處于移動(dòng)狀態(tài)，則驅(qū)動(dòng)所述上游設(shè)備與所述下游 設(shè)備同速度同方向運(yùn)行，至所述下游設(shè)備停止后，再根據(jù)所述目標(biāo)路徑進(jìn)行對(duì)中。
[0021] 本發(fā)明還提供一種露天礦開采設(shè)備的對(duì)中系統(tǒng)，包括：
[0022] 數(shù)據(jù)采集模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)待對(duì)中的所述上游設(shè)備、所述下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位 置；
[0023] 數(shù)據(jù)分析模塊，根據(jù)所述上游設(shè)備、所述下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置設(shè)定所述上游設(shè)備 運(yùn)行至所述下游設(shè)備的目標(biāo)路徑，并根據(jù)該目標(biāo)路徑計(jì)算所述上游設(shè)備電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；
[0024] 數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將所述上游設(shè)備電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速傳送至所述上游設(shè)備的驅(qū)動(dòng) 執(zhí)行模塊；
[0025] 所述驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模塊根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速對(duì)所述上游設(shè)備電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán) 控制，直至所述上游設(shè)備與所述下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置無偏差。
[0026] 可選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊為RTK-GI^S位置測(cè)量系統(tǒng)。
[0027] 可選地，所述數(shù)據(jù)分析模塊包括：
[002引坐標(biāo)轉(zhuǎn)換子模塊，用于將所述RTK-GI^S位置測(cè)量系統(tǒng)獲取的所述上游設(shè)備、所述 下游設(shè)備實(shí)時(shí)位置的空間大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面直角坐標(biāo)；
[0029] 路徑設(shè)置子模塊，用于將所述上游設(shè)備運(yùn)行至所述下游設(shè)備的目標(biāo)路徑設(shè)置為經(jīng) 過所述上游設(shè)備平面直角坐標(biāo)點(diǎn)和所述下游設(shè)備平面直角坐標(biāo)點(diǎn)的圓弧，并設(shè)置所述上游 設(shè)備對(duì)中初始的瞬時(shí)速度方向?yàn)樗鰣A弧的切線方向；
[0030] 速度計(jì)算子模塊，計(jì)算所述上游設(shè)備的理論轉(zhuǎn)向半徑；設(shè)置所述上游設(shè)備運(yùn)行至 所述下游設(shè)備的目標(biāo)平均車速，并結(jié)合所述圓弧確定所述上游設(shè)備的目標(biāo)角速度；還根據(jù) 目標(biāo)轉(zhuǎn)向半徑、所述目標(biāo)平均車速和所述目標(biāo)角速度計(jì)算所述上游設(shè)備電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速， 其中，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向半徑為所述理論轉(zhuǎn)向半徑。
[0031] 可選地，所述速度計(jì)算子模塊還包括比較模塊，其預(yù)設(shè)有所述上游設(shè)備的最小轉(zhuǎn) 向半徑，當(dāng)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向半徑小于所述最小轉(zhuǎn)向半徑時(shí)，選取所述最小轉(zhuǎn)向半徑作為所述 目標(biāo)轉(zhuǎn)向半徑。
[0032] 可選地，所述對(duì)中系統(tǒng)還包括下游設(shè)備狀態(tài)判斷模塊，當(dāng)其判斷所述下游設(shè)備處 于移動(dòng)狀態(tài)，輸出控制信號(hào)至所述上游設(shè)備的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模塊，使其驅(qū)動(dòng)所述上游設(shè)備與所 述下游設(shè)備同速度、同方向運(yùn)行，至所述下游設(shè)備停止后，再根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速對(duì)所述上游 設(shè)備電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制。
[0033] 本發(fā)明提供的露天礦開采設(shè)備的對(duì)中方法和系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)露天礦剝采時(shí)相關(guān)設(shè) 備的快速對(duì)中。具體地，本方案中，根據(jù)待對(duì)中的上游設(shè)備和下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置，設(shè)定上 游設(shè)備運(yùn)行至下游設(shè)備的目標(biāo)路徑，并據(jù)此目標(biāo)路徑計(jì)算上游設(shè)備電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，W該 目標(biāo)轉(zhuǎn)速為指定轉(zhuǎn)速對(duì)上游設(shè)備的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制，直至上游設(shè)備和下游設(shè)備無位 置偏差；如此根據(jù)上游設(shè)備和下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置，規(guī)劃了上游設(shè)備的對(duì)中路徑及對(duì)中速 度，并實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了上游設(shè)備和下游設(shè)備的自動(dòng)對(duì)中，較之現(xiàn)有技術(shù)中人為對(duì)中操 作，大大縮短了露天礦開采過程中相關(guān)設(shè)備的對(duì)中時(shí)間，從而提高了露天礦的剝采效率。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發(fā)明所提供露天礦開采設(shè)備對(duì)中方法一種【具體實(shí)施方式】的流程框圖；
[0035] 圖2為圖1中目標(biāo)路徑設(shè)置的原理示意圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明所提供露天礦開采設(shè)備對(duì)中系統(tǒng)一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 本發(fā)明的核屯、為提供一種露天礦開采設(shè)備的對(duì)中方法和對(duì)中系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng) 能夠提高露天礦剝采時(shí)相關(guān)設(shè)備的對(duì)中速度和效果，從而提高露天礦的剝采效率。
[003引露天礦開采的實(shí)際作業(yè)中，物料的走向?yàn)椋和诰驒C(jī)一破碎機(jī)一工作面膠帶機(jī)上的 料斗車；實(shí)踐中，若破碎機(jī)和工作面膠帶機(jī)之間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，需要通過轉(zhuǎn)載機(jī)過渡，此時(shí) 物料的走向?yàn)?；挖掘機(jī)一破碎機(jī)一轉(zhuǎn)載機(jī)一工作面膠帶機(jī)上的料斗車。
[0039] 轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，為實(shí)現(xiàn)物料的順利轉(zhuǎn)接，需要相鄰的上游設(shè)備和下游設(shè)備對(duì)中方可， 比如，挖掘機(jī)將挖掘的原煤轉(zhuǎn)運(yùn)至破碎機(jī)的受料斗時(shí)，往往因兩者有一定的距離，需要實(shí)現(xiàn) 挖掘機(jī)與破碎機(jī)的對(duì)中。下文就露天礦開采中，如何實(shí)現(xiàn)上游設(shè)備和下游設(shè)備的對(duì)中進(jìn)行 詳細(xì)說明。
[0040] 需要指出的是，文中"上游設(shè)備"和"下游設(shè)備"是針對(duì)物料的走向而言的，比如， 在挖掘機(jī)和破碎機(jī)之間，挖掘機(jī)為上游設(shè)備，破碎機(jī)為下游設(shè)備；在破碎機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)之間， 破碎機(jī)則為上游設(shè)備，轉(zhuǎn)載機(jī)為下游設(shè)備。
[0041] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0042] 為便于理解和描述簡(jiǎn)潔，下文結(jié)合露天礦開采設(shè)備的對(duì)中方法、對(duì)中系統(tǒng)進(jìn)行說 明，有益效果不再重復(fù)論述。
[0043] 請(qǐng)參考圖1和圖3,圖1為本發(fā)明所提供露天礦開采設(shè)備對(duì)中方法一種具體實(shí)施方 式的流程框圖；圖3為本發(fā)明所提供露天礦開采設(shè)備對(duì)中系統(tǒng)一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)框 圖。
[0044] 該【具體實(shí)施方式】中，露天礦開采設(shè)備的對(duì)中方法包括如下步驟：
[0045] Sll、獲取待對(duì)中上游設(shè)備、下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置；
[0046] S12、根據(jù)所述上游設(shè)備、所述下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置設(shè)定所述上游設(shè)備運(yùn)行至所述 下游設(shè)備的目標(biāo)路徑，并依據(jù)該目標(biāo)路徑計(jì)算所述上游設(shè)備電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；
[0047] 如圖3中所示，該實(shí)施方式中，露天礦開采設(shè)備的對(duì)中系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊 100,用于監(jiān)測(cè)待對(duì)中的上游設(shè)備、下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置。
[0048] 所述對(duì)中系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)分析模塊200,該數(shù)據(jù)分析模塊200可W根據(jù)上游設(shè)備、 下游設(shè)備的實(shí)時(shí)位置設(shè)定上游設(shè)備運(yùn)行至下游設(shè)備的目標(biāo)路徑，并根據(jù)該目標(biāo)路徑計(jì)算出 上游設(shè)備電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
[0049] 需要說明的是，由于露天礦開采中物料的走向，為避免開采設(shè)備的多余移動(dòng)，實(shí)際 操作時(shí)，通常使上游設(shè)備向下游設(shè)備移動(dòng)。
[0化0] 還需要指出的是，