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上海创力智能化掘进机介绍

2023年2月

一、系统简介

掘进机远程智能控制系统由导航定位系统、信号传输系统、视频音频系统、

无线遥控系统、远程操作系统、自动截割等子系统组成。

在掘进机系统中融入惯导系统和三维激光雷达，配合油缸行程传感器和压力

传感器等多种传感器融合处理，实现高精度的定位，可实时掌握机器当前姿态位

置情况；并可通过控制器内部算法可对掘进机进行行走路径规划、截割炮头路径

规划等自动化功能进行控制，从而实现掘进机的自动化功能。

在自移机尾、胶带输送机、供电系统等工作面各设备处安装有通讯分站，可

将各设备数据与视频监控系统一起通过光纤连接至井下集控中心处进行处理显

示。

掘进机司机可在远程集控中心处根据屏幕显示参数、工作面监控视频画面以

及机身三维动画显示等画面，掌握当前掘进机工作面情况，并可根据井下实际工

况对机器进行远程手动操作控制或者下达一键启停、自动截割命令。

远程集控中心可通过井下工业环网传输至地面控制中心显示，同时可在地面

控制中心和井下集控中心处远程控制工作面各设备。

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二、系统功能介绍

1)远程数据传输与监控

自动化掘进机系统中，采用光纤传输方式，将掘进机及工作面其他设备的各

项数据和视频传送至井下集控中心进行显示，并可通过光纤接入井下环网上传至

地面调度室实时显示；实现掘进机司机在掘进巷道后方集控中心或地面调度室远

程监控掘进机工作；

2)多种控制方式

掘进设备具有就地控制、视距遥控、远程集控中心控制和地面控制中心等多

种控制方式。同时满足：

控制方式可相互切换。实现本地、遥控、远程集控等控制方式。井下和地面

远程集中控制、启动相互闭锁，并具备一键紧急停机功能。控制方式的转换由授

权人员进行操作，控制状态在系统界面有明确的显示。

3)掘进机无线遥控

掘进机本身各种动作功能如截割升降、截割回转、铲板升降、油泵电机启停、

截割电机启停、行走、后支撑升降、一运启停等，采用无线遥控操作方式，增大

人员操作设备的距离，提高安全性。

无线遥控器为本安型，具有断电和通讯中断保护功能，且满足一次充电连续

工作不小于10小时的要求。

视距遥控距离不小于50m，且能够可靠遥控设备动作；

4)信号中断自动停机功能

系统具备急停、断信号停机。当远程控制中心和掘进机的通讯信号处于断开

和信号质量较差的状态时，设备会报警停机。当信号恢复时，无复位操作指令不

得开机。

5）视频音频系统：

视频监控采用机载本安型摄像仪，红外补光技术，机身安装4台摄像仪，

并安装防冲击防护罩；摄像仪采取固定设计（角度可调节），减少摄像头的人工

挪移，方便缆线的保护。能够实现远程实时监控功能，将掘进机在工作面的现场

画面送达到后方集控中心，辅助操作人员对设备进行监控和操作。

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掘进机增加机载语音对讲系统，用于掘进机、集控中心、地面调度室之间的

直接通话，方便人员之间的沟通。

6)人员接近报警系统

掘进机有人员接近报警系统，主要包含有红外热释传感器和控制器。红外热

释传感器装在机组的后方和急停位置附近，在机组生产的时候当有人员靠近探头

附近会使机器急停。

7)掘进机导航定位系统：

在掘进机上安装有惯导系统与矿用本安型三维激光雷达，配合行走装置内安

装的行走测速传感器、各油缸中安装的行程传感器等多种传感器，将各自测得的

当前实时参数回传给总控制器，经过内部程序运算，实现高精度的机身位置定位

和机身当前位、姿态信息；

根据惯导、三维激光雷达等多种传感器的实时数据信息，计算出机身位置定

位和机身当前位、姿态信息后，可以判断出取掘进机在巷道中的实时位置及航向

数据，提供航向、横滚、俯仰三个方向的角度变化数据和位移变化数据至中央控

制单元，并解算出车体的实时定位数据，在掘进过程中，该系统自动进行位置更

新，以实现精准实时定位。

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8)掘进机自主纠偏功能

根据机身实时定位信息，可以判断出掘进机在巷道中是否按预期轨迹行走。

如果惯导、雷达等发回的数据信息显示掘进机已偏离预期轨迹，内部程序会自动

计算出偏移量，并根据偏移量更改掘进机