潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置的製作方法
2023-05-13 16:07:26 2
專利名稱：潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於地面、礦井井下、隧道等場合的潛孔鑽機控制技術和控制方法。
背景技術：
目前，國內外對潛孔鑽機的控制方式主要有以下3種I.駕駛室集中控制在駕駛室集中控制方式中，潛孔鑽機的打鑽、接鑽、定位等動 作由潛孔鑽機上駕駛室內的集中控制臺進行控制。操作員坐在駕駛室中，操作鑽機上集中 控制臺上的手柄，實現對潛孔鑽機的控制。在這種方式中操作者遠離鑽孔操作面，且駕駛室視線受到阻擋，不能清楚觀察操作面的具體尺寸和鑽孔位置，操作不方便，精確度受到視線影響。2.車載集中控制在車載集中控制方式中，潛孔鑽機上沒有駕駛室，而僅僅裝配了一個集中控制臺。操作者站在鑽機旁邊，通過操作鑽機上的控制臺手柄來控制鑽機的各種動作和功能。此方式同樣遠離操作面，且由於鑽探作業過程中灰塵、光線影響，很難看清前方工作狀況。或者作業人員需要觀察完前方情況之後，再回到鑽機旁邊進行操作，工作效率較低。3.線纜集中控制在線纜控制方式中，通過一根多芯線纜連接潛孔鑽機和控制端。鑽機操作者可以遠離潛孔鑽機，通過線纜集中控制端來操作潛孔鑽機的各種動作和功能。但此種方式需要在控制端和鑽機之間鋪設一條多芯電纜，首先，該電纜一般比較粗，移動時拖動困難，行動不便；其次，現場作業環境複雜，地面往往堆積很多礦石、巖石、瓦礫，電纜容易夾在其中，拖動困難；再者，電纜在現場環境容易磨損，折彎，導致電纜出線故障、控制系統癱瘓；最後，電纜一般長度有限，不能將控制端移動到任意位置。總之，現有的這些控制方式，都是基於有線的控制方式，無法實現無線視距內甚至遠程的無線遙控控制，操作不夠靈活，存在安全隱患，工作效率比較低；而且所有操作均需要人工判斷，不能實現接杆、卸杆、定位等的智能化、連續化、自動化控制。
發明內容
為了克服現有潛孔鑽機控制方式操作不便、安全性差、效率低等缺點，本發明提供了一種潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置，該裝置所採用的方法不但提高了打鑽操作安全係數和鑽孔精度，而且可以實時監控鑽機狀態，從而實現了打鑽智能化、連續化、自動化控制。本發明所採用的技術方案是潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置主要包括四個部門，分別是車載接收單元、手柄控制單元、液壓系統接口單元和電氣接口單元，本裝置可工作於三種工作模式有線控制、無線視距控制和無線遠程控制。I.有線控制模式當電氣接口單元工作模式旋鈕旋轉到有線控制模式時，潛孔鑽機工作於有線控制接口方式。在此模式中，車載接收單元和手柄控制單元通過多芯控制電纜相連接，手柄控制發出的控制信號通過電纜發送到車載接收單元，而車載接收單元控制相應電氣接口和液壓系統接口單元執行動作，實現對潛孔鑽機的控制。2.無線視距遙控在無線視距工作模式中，手柄控制單元可在視距範圍內通過無線電磁波向車載接收單元發送控制指令。此時，手柄控制單元和車載接收單元工作Ad Hoc模式，兩者組成無線通信網絡，建立無線通信連結，互相收發信息。3.遠程無線遙控基於WIFI無線通信網絡，手柄控制單元可遠離車載接收單元，實現遠程對潛孔鑽機的控制。為了及時獲得現場信息，在潛孔鑽機的前方工作區安裝兩個網絡視頻攝像頭，在鑽機後部安裝一個網絡視頻攝像頭，同時，在遠程控制中心配置兩臺液晶顯示屏，從而實現 遠程的無線遙控控制。本發明的有益效果是I.提高了打鑽操作安全係數使用本套系統對鑽機進行操作時，操作者完全脫離鑽機駕駛艙束縛，可以在鑽機周圍的安全位置自由活動。一旦工作環境周圍出現危險，如巖壁崩塌等狀況，操作者可以迅速地撤離現場，節省了逃離座艙所需要的時間，人身安全更有保障。2.提聞了鑽孔精度使用本套系統對鑽機進行鑽孔時，操作者可以選擇從不同角度觀察鑽孔操作面，可以多方位觀察鑽孔的位置、角度、深度，解決了在駕駛室中視線受機體阻擋的問題，全面提聞鑽孔精確度。3.提高了工作人員操作靈活度使用本套系統對鑽機進行操作時，手柄單元隨著操作者自由移動，任何位置隨時都可以進行操作，沒有有線線路的限制，也沒有固定操作端的限制，充分體現了無線設備便攜的特點。4.可以實時監控鑽機狀態與鑽機相連的車載單元提供輸入接口，如有需要可以將若干機車狀態接入到車載單元，車載單元將採集這些狀態信息，發送給手柄單元進行聲音或LED指示，方便操作者隨時獲取機車運行狀態信息，掌握機車工作狀態，及時發現故障情況。5、實現了打鑽智能化、連續化、自動化控制使用本系統進行操作時，可以事先設定好自動工作流程，隨後只需進入自動模式，即可自動完成一系列定製動作，其每個動作的幅度，維持時間，都可以精確設定，真正實現了打鑽智能化、連續化、自動化控制。
具體實施例方式I.使用視距遙控模式時，不需要任何準備工作；而使用遠程遙控模式時，需要事先準備一個AP，對其進行網絡配置(需要與遙控系統的配置一致)；2.為車載單元上電；3.在切換之前確保車載單元的電源指示燈和準備指示燈為點亮狀態，說明其已經正確上電，並準備好與手柄單元進行連接；4.離開鑽機，前進到手柄控制單元；5.檢查按鍵和手柄是否處於期望位置；6.檢查急停按鈕是否為旋起狀態，如果不是，將其旋起；7.確認上述操作無誤後，將鑰匙插進鑰匙開關鎖孔，旋動鑰匙給手柄單元上電，上電時電源指示燈和準備指示燈應該亮起；
8.等待3到10秒，如果連接指示燈亮起(綠色)，說明無線通信已經成功建立，這時就可以將鑰匙拔下來，通過手柄單元對鑽機進行操作；9.使用完畢後，可以直接用鑰匙開關關閉手柄單元。
權利要求
1.一種潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置，由四個單元組成車載接收單元、手柄控制單元、液壓系統接口單元和電氣接口單元，其特徵是克服了現有潛孔鑽機控制方式操作不便、安全性差、效率低的缺點，可實現對潛孔鑽機的有線控制、無線視距控制及無線遠程控制。
2.根據權利要求I所述的潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置，其特徵是提高了打鑽操作安全係數，使用本套系統對鑽機進行操作時，操作者完全脫離鑽機駕駛艙束縛，可以在鑽機周圍的安全位置自由活動，一旦工作環境周圍出現危險，如巖壁崩塌等狀況，操作者可以迅速地撤離現場，節省了逃離座艙所需要的時間，人身安全更有保障。
3.根據權利要求I所述的潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置，其特徵是提高了鑽孔精度，使用本套系統對鑽機進行鑽孔時，操作者可以選擇從不同角度觀察鑽孔操作面，可以多方位觀察鑽孔的位置、角度、深度，解決了在駕駛室中視線受機體阻擋的問題，全面提高鑽孔精確度。
4.根據權利要求I所述的潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置，其特徵是提高了工作人員操作靈活度，使用本套系統對鑽機進行操作時，手柄單元隨著操作者自由移動，任何位置隨時都可以進行操作，沒有有線線路的限制，也沒有固定操作端的限制，充分體現了無線設備便攜的特點。
5.根據權利要求I所述的潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置，其特徵是可以實時監控鑽機狀態，與鑽機相連的車載單元提供輸入接口，如有需要可以將若干機車狀態接入到車載單元，車載單元將採集這些狀態信息，發送給手柄單元進行聲音或LED指示，方便操作者隨時獲取機車運行狀態信息，掌握機車工作狀態，及時發現故障情況。
6.根據權利要求I所述的潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置，其特徵是實現了打鑽智能化、連續化、自動化控制，使用本系統進行操作時，可以事先設定自動工作流程，隨後只需進入自動模式，即可自動完成一系列定製動作，其每個動作的幅度，維持時間，都可以精確設定，真正實現了打鑽智能化、連續化、自動化控制。
全文摘要
一種潛孔鑽機有線/無線遙控系統裝置，它由四個單元組成車載接收單元、手柄控制單元、液壓系統接口單元和電氣接口單元，該裝置可實現對潛孔鑽機的有線控制、無線視距控制及無線遠程控制。它提高了打鑽操作安全係數、鑽孔精度和工作人員操作的靈活度，可以實時監控鑽機狀態從而實現打鑽的智能化、連續化、自動化控制。
文檔編號E21B44/00GK102828738SQ201210336440
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者田洪現, 程凱, 王繼東, 吳若峰, 高雅 申請人:北京易聯創安科技發展有限公司