一种凿岩台车姿态监测系统
技术领域
本实用新型总体而言涉及矿区作业监测领域，具体而言，涉及一种凿岩台车姿态监测系统。
背景技术
在目前的矿区生产中，矿区生产设备智能程度低，一线工作的进行很大程度上依赖于一线操作人员的作业素质和水平，尤其凿岩台车作业过程中的姿态复杂多变，对操作人员要求较高，增加了矿区生产的人工成本，同时，凿岩台车作业过程中存在较多人力监测盲区，操作人员难以全面及时地进行监测，且监测准确度低，难以为凿岩台车的作业过程提供有意义的指导。
因此，业界亟需一种全面准确且低成本的凿岩台车姿态监测系统。
实用新型内容
本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种全面准确且低成本的凿岩台车姿态监测系统。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
根据本实用新型的一个方面，提供了一种凿岩台车姿态监测系统，所述系统包括安装于凿岩台车上的姿态获取装置和监测操作装置，所述姿态获取装置用于实时测取所述凿岩台车的原始姿态信号，所述监测操作装置与所述姿态获取装置数据传输相连，用于将所述原始姿态信号转换为姿态数据并进行显示和校准。
根据本实用新型的一实施方式，所述监测操作装置包括壳体结构、操作钮和处理器，所述处理器设置于所述壳体结构内，所述操作钮嵌设于所述壳体结构上并与所述处理器电信号控制相连，用于控制所述处理器校准姿态数据。
根据本实用新型的一实施方式，所述监测操作装置包括显示器，所述显示器嵌设于所述壳体结构上，并与所述处理器数据相连，用于显示所述姿态数据。
根据本实用新型的一实施方式，所述监测操作装置包括提示组件，所述提示组件用于以声和/或光信号提示系统运行状态。
根据本实用新型的一实施方式，所述监测操作装置包括设置于所述壳体结构内的数据采集器，所述数据采集器与所述姿态获取装置和所述处理器数据相连，用于采集所述姿态获取装置的原始姿态信号并传输至所述处理器。
根据本实用新型的一实施方式，所述姿态获取装置包括倾斜仪，所述倾斜仪用于测量凿岩台车车身的倾斜程度。
根据本实用新型的一实施方式，所述姿态获取装置包括后臂摆角仪，所述后臂摆角仪用于测量凿岩台车后臂的航向角。
根据本实用新型的一实施方式，所述姿态获取装置包括前臂摆角仪，所述前臂摆角仪用于测量凿岩台车前臂的航向角。
根据本实用新型的一实施方式，所述姿态获取装置包括靠邦角摆角仪，所述靠邦角摆角仪用于测量凿岩台车靠邦角的摆动角度。
根据本实用新型的一实施方式，所述姿态获取装置包括钻杆陀螺仪，所述钻杆陀螺仪用于测量凿岩台车钻杆的旋转角和俯仰角。
由上述技术方案可知，本实用新型的凿岩台车姿态监测系统的优点和积极效果在于：
本实用新型中，姿态获取装置实时测取凿岩台车的原始姿态信号，监测操作装置与姿态获取装置数据传输相连，以将原始姿态信号转换为姿态数据并进行显示和校准，能够对凿岩台车的多个姿态数据实行实时监测，不依赖于操作人员，监测数据全面详实，准确度高，且可靠便捷，有效提高了凿岩台车监测的效率和质量，有效降低凿岩台车生产成本，具有很高的经济性，极为适合在业界推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一实施例凿岩台车姿态监测系统的设置结构示意图。
图2为本实用新型一实施例凿岩台车姿态监测系统的连接结构示意图。
图3为本实用新型一实施例凿岩台车姿态监测系统的监测操作装置结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
1、凿岩台车；11、后臂；12、前臂；13、车身主体；14、靠邦角；15、钻杆；2、姿态获取装置；21、倾斜仪；22、后臂摆角仪；23、前臂摆角仪；24、靠邦角摆角仪；25、钻杆陀螺仪；3、监测操作装置；31、壳体结构；32、显示器；33、操作钮；34、提示组件；35、无线传输接口；36、数据采集器；37、数据转换器；38、处理器。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
在对本实用新型的不同示例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如如附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。
图1为本实用新型一实施例凿岩台车姿态监测系统的设置结构示意图。
如图1所示，该实施例的凿岩台车姿态监测系统包括安装于凿岩台车1上的姿态获取装置2和监测操作装置3，姿态获取装置2用于实时测取凿岩台车1的原始姿态信号，监测操作装置3与姿态获取装置2数据传输相连，用于将原始姿态信号转换为姿态数据并进行显示和校准。
该实施例中，凿岩台车1的工作机构包括钻臂和凿岩机，钻臂包括后臂11、前臂12和推进梁，后臂11可转动连接在凿岩台车1的车身主体13上，前臂12可转动连接在后臂11上，推进梁可转动安装在前臂12上，推进梁上设置有靠邦角14，由靠邦角油缸驱动进行摆动，凿岩机安装在推进梁上，凿岩机包括凿岩驱动件以及与凿岩驱动件连接的钻杆15，凿岩驱动件驱动钻杆15执行凿岩动作。
图2为本实用新型一实施例凿岩台车姿态监测系统的连接结构示意图。
如图2所示，该实施例中，姿态获取装置2包括倾斜仪21、后臂摆角仪22、前臂摆角仪23、靠邦角摆角仪24和钻杆陀螺仪25，倾斜仪21、后臂摆角仪22、前臂摆角仪23、靠邦角摆角仪24和钻杆陀螺仪25获取的角度信号即凿岩台车1的原始姿态信号；倾斜仪21可以为两轴倾角传感器或者其他适宜传感器件，倾斜仪21可设置于凿岩台车1车身主体13的驾驶室操作平台下方，用于实时测量凿岩台车1车身的倾斜程度，包括车身的俯仰角和车身的横滚角；后臂摆角仪22可以为角度传感器例如磁敏型角度传感器或者其他适宜传感器件，后臂摆角仪22可设置于后臂支架上，例如对应后臂11与车身主体13的连接处设置，用于实时测量凿岩台车1后臂11的航向角。
该实施例中，前臂摆角仪23可以为角度传感器例如磁敏型角度传感器或者其他适宜传感器件，前臂摆角仪23可设置于前臂支架上，例如对应前臂12与后臂11的连接处设置，用于实时测量凿岩台车1前臂12的航向角；靠邦角摆角仪24可以为角度传感器例如磁敏型角度传感器或者其他适宜传感器件，靠邦角摆角仪24可设置于靠邦角支架上，例如对应推进梁与靠邦角14的连接处设置，用于实时测量凿岩台车1靠邦角14的摆动角度；钻杆陀螺仪25对应凿岩机的钻杆15设置，用于实时测量凿岩台车1钻杆15的俯仰角和钻杆15的旋转角，钻杆15的旋转角即钻杆15的横滚角。
图3为本实用新型一实施例凿岩台车姿态监测系统的监测操作装置结构示意图。
如图2和图3所示，该实施例中，监测操作装置3包括壳体结构31、数据采集器36、数据转换器37、处理器38、显示器32、操作钮33、提示组件34、串口通信器、电源接口和无线传输接口35，壳体结构31可以为长方体状外壳或者其他适宜形状的外壳，壳体外侧可设置安装连接结构，以便于监测操作装置3的安装；数据采集器36、数据转换器37、处理器38设置于壳体结构31内，数据采集器36的输入端与姿态获取装置2的倾斜仪21、后臂摆角仪22、前臂摆角仪23、靠邦角摆角仪24和钻杆陀螺仪25信号传输相连，以采集姿态获取装置2的原始姿态信号并为姿态获取装置2供电，数据采集器36的的输出端与数据转换器37的输入端信号传输相连，数据转换器37的输出端与处理器38信号传输相连，数据转换器37接收数据采集器36采集的原始姿态信号并将其进行模数转换处理得到中间数据，进而将中间数据输出至处理器38，处理器38包括滤波模块、三角处理模块和校准模块，滤波模块用于对数据转换得到的中间数据进行异常值剔除和平滑处理，三角处理模块进而对其进行三角函数计算得到姿态数据，校准模块用于对当前的姿态数据进行校准，例如将当前姿态数据置零。
该实施例中，显示器32可以为工业级显示屏例如工业触摸屏，显示器32嵌设于壳体结构31上，显示器32与处理器38数据相连，用于获取处理器38处理得到的姿态数据并显示，常态下显示器32显示姿态数据界面；操作钮33嵌设于壳体结构31上并与处理器38电信号控制相连，操作钮33可包括校准按钮、选择按钮、确认按钮、亮度调节按钮和退出按钮，触动校准按钮可向处理器38发送校准控制指令，处理器38接收并执行校准控制指令即可对当前的姿态数据进行校准，选择按钮可包括上下左右四个分按钮，分别用于向上选择、向下选择、向左选择或向前翻页、向右选择或向后翻页，确认按钮用于校准确认或关闭提示窗口，触动亮度调节按钮即可对显示器32当前的显示亮度进行调节，退出按钮用于从校准界面或者亮度调节界面返回姿态数据界面。
该实施例中，提示组件34嵌设于壳体结构31上并与处理器38信号相连，用于以声和/或光信号提示系统运行状态，提示组件34包括电源灯、系统灯、通信灯和报警灯，还可包括其他使用者所需的信号灯，电源灯、系统灯、通信灯和报警灯可分别对应各设置有蜂鸣器或者其他适宜的声音信号器，或者电源灯、系统灯、通信灯和报警灯对应同一个蜂鸣器设置；电源灯用于指示监测操作装置3是否通电，系统灯用于指示监测操作装置3是否完成开机加载，通信灯用于指示监测操作装置3通信是否正常，监测操作装置3运行异常例如电路异常时报警灯闪烁。
该实施例中，串口通信器、电源接口、无线传输接口35嵌设于壳体结构31上并与处理器38信号相连，串口通信器用于为监测操作装置3与其他设备的数据连接提供接口，电源接口用于监测操作装置3与外界供电电源例如凿岩台车1车载电源的连接，无线传输接口35可以是天线接口，用于安装天线以进行监测操作装置3与其他设备的无线数据传输。
本实用新型中，姿态获取装置2实时测取凿岩台车1的原始姿态信号，监测操作装置3与姿态获取装置2数据传输相连，以将原始姿态信号转换为姿态数据并进行显示和校准，能够对凿岩台车1的多个姿态数据实行实时监测，不依赖于操作人员，监测数据全面详实，准确度高，且可靠便捷，有效提高了凿岩台车1监测的效率和质量，有效降低凿岩台车1生产成本，具有很高的经济性，极为适合在业界推广使用。
本实用新型所属技术领域的普通技术人员应当理解，上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的，而非限制性的。而且，本实用新型所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案，或者进行其它改动，而都属于本实用新型的范围之内。
