第44卷 第9期 2017年5月 建 筑设计 Architectural Design 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development
智 能 中 深 孔 全 液 压 凿 岩 台 车 感 知 系 统 设 计
谌 浩 渺
(中冶 长天 国 际工程有 限责任 公 司 ，长沙 410007)
[摘 要]基于功能需求、结构化分区和高度冗余原则研发的 “十二五”国家高技术研究发展技术 “智能中深孔全液压凿岩
台车”课题感知系统，针对具备高度智能化需求、多样化数据采集、实时性强的矿用设备感知系统设计提 出了一个全新的解决
方案，并取得良好的实际效果。
[关键词 ]感知系统设计 ；功能需求 ；凿岩 台车
[中图分类号 ]Tu l7 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001—523X (2017)09-0016-03
Sensing System of Intelligence Full Hydraulic Drilling Rig for M edium -deep H ole
Chen Hao—miao
[Abstract]Based on the requirements of functional requirements，structured partition and high redundancy，the system of ”Twelve Five”national high—tech research and development technology”intelligent medium—deep hole full hydraulic rock drilling trolley”
problem sensing system，with a high degree ofintelligent demand，diversified data acquisition，real—time mining equipment awareness
system design proposed a new solution，and achieved good practical results．
[Keywords]perceived system design；functional requirements；drilling trolley
智能中深孔全液压凿岩台车是一种具备高度智能化水平
的地下金属矿无人开采装备，智能中深孔全液压凿岩台车作
为可根据调度系统指令或远程客户端指令 自主工作的智能化
设备，为实现服务器程序对设备姿态、环境状态、设备状态
的全方位掌握，需要搭建成熟、可靠、准确 的冗余感知系
统 “ ]。从而使台车通过对各类信息的采集与分析，对相关指
令做 出正确判断与准确执行。为此构建了以环境交互为基础
以自身感知和状态判断为重点的感知系统。为台车实现智能
化、自动化奠定了强大 的硬件基础。同时上述系统通过对传
感元件的冗余布置实现了设备形态的多重判断机制，为智能
化策略提供 了更多决策依据和数据支撑。
l 总体架构设计原则
(1)根据智能控制装备对环境信息及 自身功能信息的数
据需求，进行功能分类，由此形成了电压、电流、发动机转速、
油温、油压、油位、压力、流量等为主的设备状态传感系统 ；
以位移、角度、频率等为主的设备姿态传感系统 ；以超声波、
温湿度、激光扫描、倾角仪等为主的环境感知系统。
(2)根据装备结构特点，为方便传感信息采集、传感器
布置、保证传感信息及时、准确、高效进入控制系统而采取
的结构化功能分区原则，形成 了针对钻架范围内凿岩工况和
钻机姿态为主的钻架传感系统模块 ；以掌握装备环境状态和
状态位姿为主的前车架传感系统模块 ；以获取装备动力系统
和连续介质传输状态为主的后车架传感系统模块。
(3)基于上述两原则形成的信息交互冗余判断机制，各
传感模块既相互独立同时为提高装备可靠性进行的信息复用
冗余判断，从而大幅减少装备性能误判，提高装备智能化水平。
2 基于功能需求的传感系统设计
2．1 环境感知传感系统
台车需要根据设备与采场环境关系，及时了解设备所处位
置、巷道及采场状况、路面状况、环境温湿度、采场内其他设备
位置等综合信息并做出判断，同时接收调度信息或远程操作台
指令，决策自动指令执行时间及执行内容。为及时准确判断环境
状况智能中深孔全液压凿岩台车通过以下几类传感器综合感
智能中深孔全液压凿岩台车感知系统设计（论文）.pdf
