【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及慣性導航，具體涉及一種用于采煤機的慣性導航調直系統及采煤機。
技術介紹
1、慣性導航調直系統(簡稱慣導系統)安裝在采煤機機身的高壓防爆艙或顯示控制防爆艙內，當采煤機在井下工作面行走采煤時，慣性導航調直系統即可實時定位并輸出采煤機的位置信息，形成采煤機的行走路線軌跡，并自動計算和控制調整采煤機所在工作面的液壓支架，使采煤機能在一條直線軌道上進行開采作業，改變了依靠人工調直液壓支架和采煤機行走的傳統作業方式，實現了采煤作業的無人化和智能化，極大程度提升了采煤作業的安全性，同時也極大程度提升了采煤作業效率。
2、井下作業采用三班輪換作業制，輪換期間，要對工作面設備包括采煤機進行斷電檢修維護，由于慣導在采煤機導航之前需要先進行初始對準，以確定采煤機初始的姿態、速度和位置信息。只有獲取了采煤機的姿態、速度以及位置的初始值，并以初始值為基礎通過力學編排才能計算出采煤機未來各時刻的姿態、速度和位置信息。慣導初始對準耗時較長，一般在15分鐘以上，一旦慣導斷電，采煤機重新上電后，慣導就需要重新執行對準處理，因此，井下慣導都會配備ups(uninterruptible?power?supply,不間斷電源)系統，以保證采煤機斷電再上電后，慣導即可立即進入導航狀態。
3、現有慣性導航調直系統均采用慣導部件與任務機部件雙組合的設計架構，由任務機部件中的計算機板控制慣導部件的上下電，在完成初始對準后，實時輸出載體的姿態、速度等信息，任務機接收集控中心的遠程控制指令以及慣導信息和采煤機里程儀信息，并實時解算采煤機的位置
4、采煤機的慣性導航調直系統對慣導部件的定位精度要求較高，高精度慣導部件的功耗較大，慣導部件一旦上電運行后，在運行期間任務機部件和慣導部件均以全功率狀態運行，這樣對ups的容量和續航時間就提出了較高要求，ups容量和續航時間越高，其占用空間體積就越大，而采煤機機身安裝空間極其有限，因此要求采煤機同時滿足慣性導航調直系統小型化且ups長續航的矛盾較為突出。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中所存在的上述問題，本專利技術提供了一種用于采煤機的慣性導航調直系統及采煤機。
2、本專利技術要解決的技術問題通過以下技術方案實現：
3、第一方面，本專利技術提供了一種用于采煤機的慣性導航調直系統，包括：任務機單元和慣導單元；任務機單元包括：ups、計算機板以及智能功率控制器；慣導單元包括：電源板、通信板、解算板以及量化器板；
4、智能功率控制器與外部主電輸入端以及ups均電連接；計算機板與智能功率控制器中的第一數字輸出端口out_d連接；電源板與智能功率控制器中的第二數字輸出端口out_c連接；計算機板與通信板電連接；解算板與通信板、電源板以及量化器板均電連接；電源板與通信板以及量化器板均電連接；
5、智能功率控制器用于根據外部主電源和ups之間的壓差，對通信板、計算機板和慣導單元的狀態進行切換。
6、可選地，智能功率控制器設置有：第一肖特基二極管、第二肖特基二極管、降壓轉換器芯片以及主控芯片；
7、第一肖特基二極管與外部主電輸入端連接；第二肖特基二極管與ups連接；第一肖特基二極管和第二肖特基二極管均與降壓轉換器芯片的輸入端連接，降壓轉換器芯片的輸出端與主控芯片連接；第一肖特基二極管和第二肖特基二極管均采用sbdd2045ct芯片，降壓轉換器芯片采用tps5430ddar芯片，主控芯片采用stm32f030芯片。
8、可選地，智能功率控制器還用于根據外部主電源和ups的電壓高低，進行供電電源切換。
9、可選地，智能功率控制器根據外部主電源和ups的電壓高低，進行供電電源切換，包括：
10、當外部主電源的電壓大于ups的電壓時，智能功率控制器選擇外部主電源作為供電電源；
11、當ups的電壓大于外部主電源的電壓時，智能功率控制器選擇ups作為供電電源。
12、可選地，智能功率控制器用于在外部主電源供電時，將第一數字輸出端口out_d置高以給計算機板加電；
13、在ups供電時將第一數字輸出端口out_d置低以給計算機板斷電。
14、可選地，智能功率控制器還用于在外部主電源供電時，將第二數字輸出端口out_c置高以使通信板協同上電；
15、在ups供電時將第二數字輸出端口out_c置低，以使通信板協同斷電。
16、可選地，智能功率控制器還用于在檢測到外部主電源斷電時，向慣導單元發送低電平控制指令；低電平控制指令用于控制慣導單元進入低功耗運行模式。
17、可選地，智能功率控制器還用于在檢測到外部主電源上電時，向慣導單元發送高電平控制指令；高電平控制指令用于控制慣導單元退出低功耗運行模式。
18、第二方面，本專利技術實施例提供一種采煤機，采煤機上設置有上述第一方面的慣性導航調直系統。
19、本專利技術提供了一種用于采煤機的慣性導航調直系統及采煤機。其中，一種用于采煤機的慣性導航調直系統，包括：任務機單元和慣導單元；任務機單元包括：ups、計算機板以及智能功率控制器；慣導單元包括：電源板、通信板、解算板以及量化器板；智能功率控制器與外部主電輸入端以及ups均電連接；計算機板與智能功率控制器中的第一數字輸出端口out_d連接；電源板與智能功率控制器中的第二數字輸出端口out_c連接；計算機板與通信板電連接；解算板與通信板、電源板以及量化器板均電連接；電源板與通信板以及量化器板均電連接；智能功率控制器用于根據外部主電源和ups之間的壓差，對通信板、計算機板和慣導單元的狀態進行切換。在本專利技術中，通過采用智能功率控制器，并基于外部主電源和ups之間的壓差，對慣導單元和任務機單元進行分區狀態控制，避免了現有技術中，當外部主電源斷電時，采用ups進行任務機部件和慣導部件的全功率供電，所導致的慣性導航調直系統體積過大和ups續航時間短的問題，實現了在減小慣性導航調直系統體積的同時，提高ups續航時長。
20、以下將結合附圖及實施例對本專利技術做進一步詳細說明。
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1.一種用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，包括：任務機單元和慣導單元；所述任務機單元包括：UPS、計算機板以及智能功率控制器；所述慣導單元包括：電源板、通信板、解算板以及量化器板；
2.根據權利要求1所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，所述智能功率控制器設置有：第一肖特基二極管、第二肖特基二極管、降壓轉換器芯片以及主控芯片；
3.根據權利要求1所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，所述智能功率控制器還用于根據外部主電源和所述UPS的電壓高低，進行供電電源切換。
4.根據權利要求3所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，智能功率控制器根據外部主電源和所述UPS的電壓高低，進行供電電源切換，包括：
5.根據權利要求1所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，所述智能功率控制器用于在外部主電源供電時，將所述第一數字輸出端口OUT_D置高以給所述計算機板加電；
6.根據權利要求1所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，所述智能功率控制器還用于在外部主電源供電時，將所述第二數字輸
7.根據權利要求1所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，所述智能功率控制器還用于在檢測到外部主電源斷電時，向所述慣導單元發送低電平控制指令；所述低電平控制指令用于控制所述慣導單元進入低功耗運行模式。
8.根據權利要求1所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，所述智能功率控制器還用于在檢測到外部主電源上電時，向所述慣導單元發送高電平控制指令；所述高電平控制指令用于控制所述慣導單元退出低功耗運行模式。
9.一種采煤機，其特征在于，所述采煤機上設置有權利要求1-8任一項所述的慣性導航調直系統。
...【技術特征摘要】
1.一種用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，包括：任務機單元和慣導單元；所述任務機單元包括：ups、計算機板以及智能功率控制器；所述慣導單元包括：電源板、通信板、解算板以及量化器板；
2.根據權利要求1所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，所述智能功率控制器設置有：第一肖特基二極管、第二肖特基二極管、降壓轉換器芯片以及主控芯片；
3.根據權利要求1所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，所述智能功率控制器還用于根據外部主電源和所述ups的電壓高低，進行供電電源切換。
4.根據權利要求3所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，智能功率控制器根據外部主電源和所述ups的電壓高低，進行供電電源切換，包括：
5.根據權利要求1所述的用于采煤機的慣性導航調直系統，其特征在于，所述智能功率控制器用于在外部主電源供電時...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王寶，高超，
申請(專利權)人：西安克萊姆電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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