ЭКРАННОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК G09G5/00 E21D23/12 

Из DE 10200612693 A1 известна установка для добычи угля в забое шахты, содержащая устройства для добычи угля в забое шахты, включающие в себя выемочную машину, смещаемую вдоль угольного забоя, и множество секций крепи, установленных вдоль забоя, а также устройство управления крепью, содержащее: надземное центральное управляющее устройство; вычислительное устройство установки, являющееся управляющим устройством забоя, расположенным в конце забоя для управления добывающими функциями выемочной машины и крепежными функциями секций крепи в смысле разгрузки, передвижки, распора; управляющие устройства секций крепи, расположенные на соответствующих секциях крепи и функционально связанные с ними для преобразования и передачи команд крепления управляющего устройства забоя и для передачи данных; экранное устройство отображения для визуализации команд, функций, рабочих состояний, положений и/или функциональных состояний установки; управляющее устройство экранного устройства отображения с программой для управления экранным устройством отображения согласно заданным параметрам вычислительного устройства установки.

При этом экранное устройство отображения подходит лишь для отображения изображения, которое хотя и может содержать выдержки и наплывы из других изображений, но не является в этом отношении уже полным. К тому же выдержки и наплывы должны быть предварительно запрограммированы, так что приведение в соответствие текущим необходимостям и потребностям текущей эксплуатации невозможно.

Под изображением в рамках данной заявки понимается любое отображение на экранном устройстве отображения, которое является полезным или желаемым для управления или контроля установки, будь то актуальные неподвижные или подвижные изображения установки или частей установки, графическое представление, схематическое представление или представление в виде диаграммы функций и процессов, отображение команд и последовательностей команд, эксплуатационных параметров и параметров как отдельных данных, рядов данных и таблиц. Содержание и тип графических представлений определены только конструкцией установки, использованными датчиками и приборами записи и потоком данных к вычислительному устройству для управления производственными процессами и от вычислительного устройства для управления производственными процессами.

Задачей изобретения является усовершенствование установки указанного выше назначения таким образом, чтобы обеспечить одновременное отображение нескольких изображений параллельно друг другу и с произвольной сменой и произвольной последовательностью рядом друг с другом и без взаимного влияния и наложения.

Поставленная задача решена за счет того, что с вычислительным устройством установки соотнесен (связан) накопитель данных, предназначенный для сведения и сбора данных, которые могут быть показаны на экранном устройстве отображения, и оснащенный запоминающим устройством для хранения собранных данных, которые образуются в установке или части установки и включают в себя команды, значения измерения, отснятые изображения, эксплуатационные параметры секций крепи и/или крепежные функции, выполняемые каждой из секций крепи, а экранное устройство отображения содержит несколько независящих и отделенных друг от друга частичных экранных устройств отображения, с каждым из которых соотнесено законченное управляющее устройство, которое не зависит от других управляющих устройств частичных экранных устройств отображения и которое оснащено независящей от других программой, причем вычислительное устройство установки выполнено с возможностью запрашивания указанных данных из накопителя данных и распределения этих данных по частичным экранным устройствам отображения согласно вводимому образу посредством управляющего мастер-устройства, которое приводится в действие и программируется (параметризуется) посредством соединенной с ним клавиатуры по желанию оператора таким образом, что определенные хранящиеся команды, значения измерения, отснятые изображения или эксплуатационные параметры выбираются оператором для запрашивания из накопителя данных и распределения для визуализации на одно или несколько частичных экранных устройств отображения, выбираемых оператором, а остальные запрошенные данные, выбранные оператором, распределяются на одно или несколько других частичных экранных устройств отображения по образу (схеме), вводимому(-ой) оператором посредством клавиатуры.

При осуществлении изобретения один оператор способен: держать на контроле несколько критических элементов, например участков забоя, функций или параметров (результатов измерений); собирать и сохранять в памяти данные, относящиеся к этим критическим элементам, как за прошедший период времени, так и в реальном времени; произвольно выбирать несколько, например четыре, указанных элемента, которые одновременно и параллельно визуализируются, т.е. выводятся на экран, не оказывая влияния друг на друга и не перекрывая друг друга, причем остальные элементы могут выводиться в любой программируемой последовательности. Такими четырьмя элементами могут быть текущий эксплуатационный параметр выемочной машины, эксплуатационный параметр выемочной машины в прошлом, изображение секции крепи, к которой выемочная машина в данный момент подходит, и изображение секции крепи, которую выемочная машина только что прошла.

Таким образом, оператору на нескольких независимых частичных экранных устройствах отображения может одновременно демонстрироваться подмножество элементов информации из большего множества, что значительно повышает надежность и эффективность управления забойным оборудованием.

Управляющие устройства частичных экранных устройств отображения предпочтительным образом идентичны в отношении своей структуры, функции, конструкции, программного обеспечения и программирования. Данные установки, например забоя, собираются в накопителе данных, который соотнесен с вычислительным устройством для управления производственными процессами и, предпочтительным образом, расположен в том же корпусе вычислительного устройства. Данные накопителя данных мастер-вычислительное устройство (управляющее мастер-устройство) распределяет на вычислительные устройства дисплеев (управляющие устройства частичных экранных устройств) согласно заданным параметрам устройства ввода. Устройство ввода может быть запоминающим устройством, которое содержит программу для распределения изображений. Прежде всего, речь идет о клавиатуре, которая имеет то преимущество, что с ее помощью можно в любое время выбрать содержание, способ представления и необходимое частичное экранное устройство отображения. Несколько дисплеев (частичных экранных устройств отображения), расположенных, например, по схеме 2×2 или 2+3, могут быть расположены в одной плоскости в крышке корпуса вычислительного устройства и видимы снаружи. Такое расположение подходит как для отображения нескольких различных изображений, так и для одного единственного изображения, которое распределено на два или несколько или все частичные экранные устройства отображения и составлено вместе. Свободные частичные экранные устройства отображения могут быть заняты в этом случае другими изображениями, которые относятся к функциональным элементам установки.

Предлагаемая в изобретении установка для добычи угля в забое шахты является системой высокой сложности, включая в себя выемочную машину, которая является смещаемой вдоль угольного забоя, более 100 секций крепи (щитов), которые установлены вдоль забоя, устройство управления крепью с центральным управляющим устройством в надземной части, связанное с ними управляющее устройство забоя в конце забоя для управления добывающими функциями выемочной машины и крепежными функциями секций крепи в смысле разгрузки, передвижки, распора, и управляющих устройств секций крепи, из которых с каждой секцией крепи локально и функционально соответственно соотнесено управляющее устройство забоя для выполнения и передачи команд крепи управляющего устройства забоя и для передачи данных (шина). При этом вычислительное устройство для управления производственными процессами является управляющим устройством забоя, которое одновременно в качестве запоминающего устройства для сбора данных оснащено модулями ПЗУ для сведения, сбора и при необходимости сохранения образующихся в забое эксплуатационных параметров функций крепления и добычи.

Управляющее устройство забоя или же каждое управляющее устройство забоя находятся в качестве искробезопасных вычислительных устройств визуализации на концах забоя и осуществляют коммуникацию с центральным вычислительным устройством и управляющими устройствами секций крепи. Пункт 6 формулы изобретения относится к усовершенствованию, которое подходит, прежде всего, для подземной работы и является применяемым, прежде всего, в управляющем устройстве забоя или же управляющих устройствах забоя на концах забоя. За счет этого можно заменить используемые ранее неудобные тяжелые корпусы компьютеров легкими корпусами, которые также могут позиционироваться так, чтобы с одной их боковой стороны, предпочтительным образом на крышке, были расположены дисплеи в прямоугольном растре, однако частичные экранные устройства отображения могли быть расположены на или у обратной стороны дисплеев внутри корпуса таким образом, что за счет открытия крышки вверх частичные экранные устройства отображения являются видимыми и доступными для технического обслуживания или замены. Для этого вычислительные устройства для управления производственными процессами выполнены «искробезопасными», при этом они имеют такое низкое потребление энергии и электричества, что не образуются ни искр, ни недопустимого нагрева, а от корпуса вычислительного устройства легкой конструкции также не исходит опасности взрыва.

Подключенная к управляющему мастер-устройству клавиатура может при этом быть расположена на крышке корпуса вычислительного устройства видимо и с хорошим доступом, и без внешних подводов к корпусу вычислительного устройства служить для параметризации мастера и для вызова всех функций установки визуализации. Мастер осуществляет разделение доступной информации по дисплеям. Управляющие мастер-устройства могут быть запрограммированы/параметризованы табулятором так, чтобы все (например: четыре) дисплеи отображали одно изображение или, что более предпочтительно, например, два расположенных рядом друг с другом изображения, а остальные дисплеи отображали соответственно другое изображение или, что наиболее предпочтительно, чтобы все дисплеи отображали различные изображения. Вычислительные устройства в качестве искробезопасных вычислительных устройств визуализации находятся в концах забоя и осуществляют коммуникацию с центральным вычислительным устройством и управляющими устройствами секций.

На чертежах схематически показано в качестве примера управляющее устройство крепи и предпочтительный объект применения изобретения:

на фиг.1 - схема забоя шахты с некоторыми секциями 11 крепи и управляющими устройствами забоя,

на фиг.2 - разрез корпуса 14 с крышкой 13 вычислительного устройства для управления производственными процессами/управляющих устройств 6 забоя.

Ссылкой 1 обозначено надземное центральное управляющее устройство, которое также имеет экранное устройство 2 отображения. Центральное управляющее устройство посредством шины 3 соединено с управляющим устройством забоя, предпочтительным образом с двумя по существу идентичными по конструкции и функции управляющими устройствами 6 забоя, которые находятся под землей в концах забоя и служат здесь в качестве вычислительных устройств для управления производственными процессами. Вычислительные устройства 6 для управления производственными процессами соединены посредством шины 3 и соответствующих межсистемных линий с управляющими устройствами 12 секций 11 крепи.

Далее описываются вычислительные устройства для управления производственными процессами/управляющие устройства 6 забоя. Каждое вычислительное устройство для управления производственными процессами размещено в корпусе и оснащено экранным устройством 8 отображения. Вычислительное устройство для управления производственными процессами/управляющее устройство 6 забоя выполнено «искробезопасным» («самозащищенным»). То есть: схемы и конструктивные элементы выполнены таким образом, что они являются эксплуатируемыми с низкой энергией и, тем самым, с низким уровнем тока так, что также при неправильной работе или повреждениях или дефектах образование искры и недопустимый нагрев являются невозможными и, тем самым, также и при подземных работах отсутствует опасность взрыва. Поэтому корпус вычислительного устройства может быть выполнен как легкий металлический ящик с толщиной листа менее 10 мм, в отличие от обычных корпусов вычислительных устройств не «искробезопасных» управляющих устройств забоя.

На фиг.1 и 2 показан корпус 14 с крышкой 13 в закрытом состоянии.

Каждое экранное устройство отображения состоит из частичных экранных устройств 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 отображения, которые имеют соответственно одинаковый размер и расположены в плоском прямоугольном растре. Как показано на фиг.2, частичные экранные устройства отображения расположены на обращенной наружу стороне крышки 13, с помощью которой можно герметично закрыть корпус 14 вычислительного устройства для управления производственными процессами/управляющего устройства 6 забоя.

Наряду с вычислительной емкостью 9 и процессорами, каждое управляющее устройство 6 забоя имеет также и запоминающие устройства 7, которые выполнены в виде ПЗУ из цифровых модулей памяти полупроводниковой конструкции, в которых сохранены функциональные, рабочие и контрольные программы, которые необходимы вычислительным устройствам для управления производственными процессами/управляющим устройствам 6 забоя для управления функциями крепи. Каждое управляющее устройство 6 забоя, так же как и центральное управляющее устройство 1, оснащено клавиатурой, с помощью которой для крепи могут быть введены команды, а также, что далее еще будет описано, команды для запроса данных и для определения типа отображения на одном или нескольких частичных экранных устройствах 8 отображения.

С каждым частичным экранным устройством отображения соотнесено законченное управляющее устройство экранного устройства отображения, так называемое управляющее устройство 10.1-10.4 частичного экранного устройства отображения с программой для управления частичным экранным устройством отображения. Управляющие устройства 10.1-10.4 частичных экранных устройств отображения закреплены с обратной стороны соответствующего частичного экранного устройства отображения. Предпочтительным образом, все управляющие устройства частичных экранных устройств отображения имеют идентичную конструкцию и оснащены идентичным программным обеспечением и программированием для визуализации соответственно введенных данных. Каждое из этих управляющих устройств частичных экранных устройств отображения соединено посредством кабеля с общим для всех управляющих устройств частичных экранных устройств отображения управляющим мастер-устройством 15 и приводится им в действие. Управляющее мастер-устройство 15 также размещено в корпусе 14 вычислительного устройства 6 для управления производственными процессами. Управляющее мастер-устройство 15 может быть составной частью одного из управляющих устройств частичного экранного устройства отображения.

Управляющее мастер-устройство 15 приводится в действие и программируется (параметризуется) за счет ввода с клавиатуры 16, с которой оно соединено посредством жгута проводов. За счет этого управляющее мастер-устройство 15 может распределять данные, собранные в накопителе 17 данных, по желанию оператора по отдельным управляющим устройствам экранных устройств отображения вычислительного устройства для управления производственными процессами и предварительно определять изображение, показываемое на каждом отдельном экранном устройстве отображения. Накопитель 17 данных (запоминающее устройство сбора данных) является запоминающим устройством, соотнесенным с вычислительным устройством 6 для управления производственными процессами, в котором все образующиеся в системе или части установки данные, которые могут быть показаны на экранном устройстве отображения, прежде всего команды, значения измерения, отснятые изображения и т.п., собираются и/или сохраняются таким образом, что запрошенные управляющим мастер-устройством 15 по введенным желаниям оператора, они могут распределяться по одному или нескольким управляющим устройствам частичных экранных устройств отображения вычислительного устройства для управления производственными процессами и визуализироваться по вводимому образу на соответствующих частичных экранных устройствах отображения.

Ссылочные обозначения

1. Центральное управляющее устройство 1

2. Экранное устройство отображения 2

3. Линия шины 3

4. 4

5. 5

6. Вычислительное устройство для управления производственными процессами, вычислительное устройство забоя, вычислительный блок, процессор, управляющее вычислительное устройство, вычислительное устройство 6

7. Запоминающее устройство 7

8. Экранное устройство 8 отображения

8.1-8.4 частичные экранные устройства отображения

9. Жесткий диск 9, накопитель 9 на жестком магнитном диске

10. Процессор экранного устройства отображения, процессор частичных экранных устройств отображения, управляющее устройство 10.1-10.4 экранного устройства отображения

11. Секции крепи 11

12. Управляющие устройства щита 12

13. Крышка

14. Корпус вычислительного устройства, корпус, металлический ящик

15. Управляющее мастер-устройство 15

16. Клавиатура 16

17. Накопитель 17 данных.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к экранному устройству отображения для вычислительных устройств, которые управляют производственными процессами комплексных установок. Техническим результатом является обеспечение возможности одновременного отображения нескольких изображений параллельно друг другу с произвольной сменой и с произвольной последовательностью рядом друг с другом и без взаимного влияния и наложения. Установка для добычи угля в забое шахты включает в себя устройства для добычи угля в забое шахты, включающие в себя выемочную машину, множество секций крепи, установленных вдоль забоя, устройство управления крепью. Устройство управления крепью включает в себя надземное управляющее устройство, вычислительное устройство установки, управляющие устройства секций крепи, экранное устройство отображения для визуализации команд, функций, рабочих состояний, положений и/или функциональных состояний установки. Экранное устройство отображения содержит несколько независящих и отделенных друг от друга частичных экранных устройств отображения, с каждым из которых соотнесено законченное управляющее устройство, которое не зависит от других управляющих устройств частичных экранных устройств отображения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для добычи угля в забое шахты, содержащая устройства для добычи угля в забое шахты, включающие в себя выемочную машину, смещаемую вдоль угольного забоя, и множество секций крепи, установленных вдоль забоя, а также устройство управления крепью, содержащее:
- надземное центральное управляющее устройство (1);
- вычислительное устройство (6) установки, являющееся управляющим устройством забоя, расположенным в конце забоя для управления добывающими функциями выемочной машины и крепежными функциями секций крепи в смысле разгрузки, передвижки, распора;
- управляющие устройства (12) секций крепи, расположенные на соответствующих секциях крепи и функционально связанные с ними для преобразования и передачи команд крепления управляющего устройства забоя и для передачи данных;
- экранное устройство отображения для визуализации команд, функций, рабочих состояний, положений и/или функциональных состояний установки;
- управляющее устройство экранного устройства отображения с программой для управления экранным устройством отображения согласно заданным параметрам вычислительного устройства (6) установки;
отличающаяся тем, что:
- с вычислительным устройством (6) установки соотнесен накопитель (17) данных, предназначенный для сведения и сбора данных, которые могут быть показаны на экранном устройстве отображения;
- накопитель (17) данных оснащен запоминающим устройством для хранения собранных данных, которые образуются в установке или части установки и включают в себя команды, значения измерения, отснятые изображения, эксплуатационные параметры секций крепи и/или крепежные функции, выполняемые каждой из секций крепи;
- экранное устройство отображения содержит несколько независящих и отделенных друг от друга частичных экранных устройств (8.1-8.4) отображения, с каждым из которых соотнесено законченное управляющее устройство (10.1-10.4), которое не зависит от других управляющих устройств частичных экранных устройств отображения и которое оснащено независящей от других программой,
- вычислительное устройство (6) установки выполнено с возможностью запрашивания указанных данных из накопителя (17) данных и распределения этих данных по частичным экранным устройствам отображения согласно вводимому образу посредством управляющего мастер-устройства (15);
- управляющее мастер-устройство (15) приводится в действие и программируется (параметризуется) посредством соединенной с ним клавиатуры (16) по желанию оператора таким образом, что:
- определенные хранящиеся команды, значения измерения, отснятые изображения или эксплуатационные параметры выбираются оператором для запрашивания из накопителя (17) данных и распределения для визуализации на одно или несколько частичных экранных устройств (8.1-8.4) отображения, выбираемых оператором;
- остальные запрошенные данные, выбранные оператором, распределяются на одно или несколько других частичных экранных устройств (8.1-8.4) отображения по образу, вводимому оператором посредством клавиатуры.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что частичные экранные устройства отображения расположены в общей плоскости, прежде всего на боковой стенке, прежде всего на крышке корпуса вычислительного устройства, где они являются видимыми снаружи, и на своей обратной стороне оснащены конструктивными элементами и платами их соответствующего управляющего устройства частичного экранного устройства отображения.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ее вычислительное устройство имеет легкий корпус, причем каждое управляющее устройство частичного экранного устройства отображения расположено внутри корпуса с обратной стороны соответствующего частичного экранного устройства отображения, способно работать при низком энергопотреблении и малом токе без опасности образования искры и недопустимого нагрева, а корпус вычислительного устройства может быть выполнен в виде металлического ящика.