СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ПРИВЕДЕНИЯ В ДЕЙСТВИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК E21D23/12 H04B10/00 

Изобретение касается способа дистанционного приведения в действие одного из многих управляющих устройств для стоек в подземной крепи забоя посредством дистанционного управления. Изобретение касается также устройства для дистанционного приведения в действие одного из многих управляющих устройств для стоек в подземной крепи забоя с дистанционным управлением, с, по меньшей мере, одним радиопередатчиком и с, по меньшей мере, одним радиоприемником для управляющих устройств.

Используемые в подземной крепи забоя стойки забойной крепи обычно имеют по одному управляющему устройству каждая, с помощью которого можно управлять отдельными агрегатами стоек крепи не только автоматически посредством центральной ЭВМ, но и, в случае необходимости, вручную управлять отдельными функциями стойки. Чтобы манипулировать вручную стойкой крепи также на большом удалении, можно осуществлять управление дистанционно. Наиболее употребительным типом такого дистанционного управления является так называемое смежное управление, при котором управляющее устройство одной стойки крепи соединено с управляющим устройством соседней стойки крепи посредством кабеля, так что шахтер с помощью управляющего устройства одной стойки крепи может вручную устанавливать соседнюю стойку крепи, извлекать, продвигать или может манипулировать ею как-нибудь еще.

Чтобы шахтер при ручном приведении в действие стоек крепи получил большую свободу перемещений, предлагается управляющие устройства стоек крепи лавы оборудовать, по меньшей мере, одним радиоприемником, так что они могут дистанционно управляться от одного устройства дистанционного управления с одним радиопередатчиком. Проблема такого радиотелеуправления состоит, однако, в том, что целенаправленный выбор управляющего устройства на линии радиосвязи возможен только тогда, когда либо каждое управляющее устройство имеет собственный радиоприемный блок и собственное относящееся к нему устройство дистанционного управления, причем все устройства дистанционного управления отличаются между собой своей отличной частотой передачи, либо же при использовании лишь одного устройства дистанционного управления для всех или нескольких управляющих устройств необходимо каждому управляющему устройству заранее назначить постоянный код опознавания, который должен выбираться шахтером заранее посредством клавиатуры дистанционного управления для выбора подлежащего приведению в действие управляющего устройства. Если оператор не знает код опознавания или сетевой номер подлежащего приведению в действие управляющего устройства или передает ошибочный код опознавания через устройство дистанционного управления на радиоприемник для управляющих устройств, легко можно прийти к тому, что управляющее устройство приводится в действие не на нужной стойке крепи, и она затем по ошибке извлекается, переносится или еще как-нибудь перемещается, что при известных обстоятельствах может привести к опасным ситуациям.

Задачей изобретения является разработка способа и устройства названного вначале типа так, чтобы однозначно могло быть выбрано желаемое, подлежащее обслуживанию управляющее устройство и без знания присвоенного управляющему устройству кода опознавания, причем передача управляющих сигналов от устройства дистанционного управления к управляющему устройству должна происходить известным надежным способом по радио.

Эта задача решается способом согласно изобретению за счет того, что подлежащее приведению в действие управляющее устройство выбирается при помощи дистанционного управления инфракрасными (ИК) лучами, и затем происходит радиопередача управляющих данных между устройством дистанционного управления и выбранным управляющим устройством. В устройстве согласно изобретению для этого каждое управляющее устройство имеет, по меньшей мере, один приемник инфракрасного (ИК) излучения, а устройство дистанционного управления имеет один передатчик ИК излучения, причем подлежащее приведению в действие управляющее устройство может выбираться посредством передачи ИК сигналов между устройством дистанционного управления и соответствующим управляющим устройством.

Изобретение исходит из знания того, что при передаче данных при помощи радиосвязи радиопередатчик излучает практически во всем пространственном угле и поэтому целенаправленный выбор приемника не возможен без дополнительных мероприятий, но что, в противоположность этому, при беспроводной передаче ИК сигналов передача данных происходит только в узкой ограниченной зоне, так как пространственный угол при передаче ИК излучения является очень небольшим как для сигнала передатчика, так и для сигнала приемника. Это означает, что для успешной передачи данных между передатчиком ИК излучения и приемником ИК излучения они должны прицельно быть направлены друг на друга. Таким образом, за счет того, что устройство дистанционного управления с передатчиком ИК излучения направляется на подлежащее приведению в действие управляющее устройство и между приемником ИК излучения у управляющего устройства и передатчиком ИК излучения у устройства дистанционного управления происходит передача данных, запеленгованное управляющее устройство выбирается для последующей передачи данных при помощи радиосвязи, в то время как остальные управляющие устройства не реагируют на передаваемые по радио данные. При этом конструкция системы управления такова, что после однажды произведенного выбора подлежащего приведению в действие управляющего устройства устройство дистанционного управления более не должно быть направлено на него, а шахтер для последующей передачи радиосигналов может совершенно свободно передвигаться в забое.

Целесообразно перекрестно связать несколько управляющих устройств между собой посредством шины данных и использовать общий радиоприемник. Дополнительно к радиопередатчику устройство дистанционного обслуживания может также иметь радиоприемник, в то время как управляющие устройства дополнительно имеют, по меньшей мере, один радиопередатчик. Радиосвязь между устройством дистанционного управления и управляющими устройствами производится благодаря этому в двух направлениях, так что могут передаваться не только управляющие команды от устройства дистанционного управления к управляющей ЭВМ управляющих устройств, но и в обратном направлении: устройство дистанционного управления информируется по радио об исполнении поданных команд. Особенно простая конструкция получается, когда радиопередатчики и радиоприемники выполнены как приемопередатчик, а также передатчик и приемник ИК излучения могут быть выполнены как трансивер ИК излучения.

Предпочтительно устройство дистанционного управления наряду с клавиатурным блоком имеет также устройство индикации, на котором шахтер может видеть текущее рабочее состояние подлежащей приведению в действие стойки крепи, даже если он находится на большом удалении от непосредственно управляемой по радио стойки.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения явствуют из последующего описания и чертежей, где подробнее объясняется на примере предпочтительная форма конструктивного исполнения изобретения. При этом:
Фиг.1: блок-схема электрогидравлической системы управления для подземной крепи забоя в конечной зоне выемочного штрека с несколькими управляющими устройствами для крепи или соответственно отдельными управляющими устройствами и
Фиг. 2: часть отдельных управляющих устройств с одним устройством дистанционного управления, также в схематическом представлении.

На фиг.1 цифрой 10 обозначена конечная зона выемочного штрека, которая в целом имеет общую длину свыше 200 м. Перед грудью забоя 11 в выемочном штреке находится, как правило, забойный конвейер 12 (показан схематически), на котором движется вдоль него (не представленное) добычное устройство, например угольный струг или горный комбайн с барабанным исполнительным устройством. На противоположной груди забоя 11 стороне забойного конвейера 12 находится, как правило, шагающая крепь забоя с расположенными в ряд одна около другой гидравлическими стойками крепи, которые также не представлены по причине наглядности.

Каждой не представленной стойке крепи соответствует управляющее устройство 13, причем в показанном примере исполнения каждые десять управляющих устройств объединены в одну группу I, II, III управляющих устройств и связаны между собой посредством шины данных 14. Все управляющие устройства 13 одной группы устройств I, II, III связаны с общим радиопередающим и приемным блоком 15 с радиопередатчиком S1 и радиоприемником E1.

Радиопередающий и приемный блок 15 служит для дистанционного приведения в действие отдельных, объединенных в приборную группу управляющих устройств 13 с помощью устройства 16 дистанционного управления, которое представлено более детально на фиг.2.

Под устройством дистанционного управления понимается переносное устройство, которое известным самим по себе образом снабжено клавиатурным блоком 17 и устройством 18 индикации. Для передачи команд управления устройство дистанционного управления также снабжено радиотрансивером 18, т.е. комбинированным радиопередающим и приемным блоком S2, E2, который по радио может передавать данные на радиопередающий и приемный блок 15 управляющих устройств 13 приборной группы и соответственно может принимать данные от нее, как это представлено обозначенными радиоволнами 19.

Для целенаправленного выбора подлежащих приведению в действие управляющих устройств все они имеют по трансиверу ИК излучения 20, и устройство дистанционного управления также имеет на своей передней стороне трансивер ИК излучения 21, с помощью чего возможно посредством беспроводной передачи ИК излучения установить связь между устройством дистанционного управления 16 и выбранным, подлежащим приведению в действие управляющим устройством 13'. При этом ИК сигналы излучаются все же трансиверами ИК излучения 20 и 21 не как радиосигналы 19 по всему пространственному углу, а в виде сравнительной малой обозначенной на фиг.2 цифрой 22 зоны передающего сигнала трансивера ИК излучения 21, и как малой зоны приема 23 трансивера ИК излучения 20 на управляющем устройстве, так что инфракрасная связь между устройством дистанционного управления и управляющим устройством 13', как представлено, происходит только тогда, когда зона передачи 22 и зона приема 23 перекрываются.

Так как передача ИК излучения между устройством дистанционного управления и управляющим устройством происходит только в узкой зоне передачи и приема 22, 23 посредством передачи ИК команды от устройства дистанционного управления к управляющему устройству, оно может выбираться целенаправленно, после чего связанное с управляющими устройствами по шине данных управляющая ЭВМ 25 блокирует все остальные, не выбранные управляющие устройства для радиотелеуправления, так что передаваемые затем посредством радиотрансиверов 18, 15 команды управления обрабатываются только управляющим устройством 13', которое было выбрано перед этим посредством передачи ИК излучения. При передаче данных управления по радиотрассе также не требуется далее направлять устройство дистанционного управления на подлежащее приведению в действие управляющее устройство, а также нет необходимости поддерживать одно и то же пространственное удаление от управляющего устройства, которое требуется для успешного установления передачи данных ИК излучения между управляющим устройством и устройством дистанционного управления.

Изобретение не ограничено представленным и описанным примером конструктивного исполнения, а могут быть допустимы различные изменения и дополнения, не выходящие за рамки изобретения. Так, например, можно не предусматривать общий радиоприемный блок для нескольких управляющих устройств, а вполне возможно, что каждое управляющее устройство имеет свой собственный радиопередающий и/или приемный блок, который активируется посредством передачи ИК сигнала для последующей передачи радиокоманд.

Изобретение относится к средствам дистанционного приведения в действие одного из многих управляющих устройств для стоек в подземной крепи забоя. Технический результат заключается в однозначном выборе подлежащего обслуживанию управляющего устройства и в надежной передаче известным образом по радио управляющих сигналов от устройства дистанционного управления. Для этого устройство дистанционного управления оборудовано радиопередатчиком и передатчиком инфракрасного излучения, а управляющие устройства - радиоприемниками и приемниками инфракрасного излучения. Выбирают желаемое управляющее устройство, а остальные блокируют посредством подачи сигналов от ЭВМ. 2 с. и 5 з. п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ дистанционного приведения в действие одного из нескольких управляющих устройств при помощи дистанционного управления для стоек в подземной крепи забоя, отличающийся тем, что выбор подлежащего приведению в действие управляющего устройства (13) производят путем направления инфракрасного (ИК) излучения от устройства дистанционного управления (16) с передатчиком ИК излучения на подлежащее приведению в действие управляющее устройство и при этом осуществляют блокирование для радиотелеуправления невыбранных управляющих устройств. 2. Устройство для дистанционного приведения в действие одного из нескольких управляющих устройств при помощи дистанционного управления для стоек в подземной крепи забоя с устройством дистанционного управления с, по меньшей мере, одним радиопередатчиком и с, по меньшей мере, одним радиоприемником для управляющих устройств, отличающееся тем, что каждое управляющее устройство (13) имеет, по меньшей мере, один приемник инфракрасного излучения (20), устройство дистанционного управления имеет передатчик инфракрасного излучения (21), выбор подлежащего приведению в действие управляющего устройства (13) осуществляют путем передачи инфракрасного излучения между устройством дистанционного управления (16) и выбранным управляющим устройством (13), а связанная с управляющими устройствами управляющая ЭВМ предназначена для блокировки не выбранных для радиоуправления управляющих устройств. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что несколько управляющих устройств (13) связаны между собой посредством шины данных (14) и имеют радиоприемник (Е1). 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что устройство дистанционного управления (16) наряду с радиопередатчиком (S2) имеет радиоприемник (Е2) и управляющие устройства (13) дополнительно имеют, по меньшей мере, один радиопередатчик (S1). 5. Устройство по одному из пп.2-4, отличающееся тем, что радиопередатчики и радиоприемники (15, 18) выполнены как радиотрансивер. 6. Устройство по одному из пп.2-5, отличающееся тем, что передатчик ИК излучения и приемник ИК излучения (20, 21) выполнены как инфракрасный трансивер. 7. Устройство по одному из пп.2-6, отличающееся тем, что устройство дистанционного управления (16) имеет клавиатурный блок и устройство индикации (17).