PL B1. INSTYTUT TECHNIKI GÓRNICZEJ KOMAG, Gliwice, PL BUP 07/14. DARIUSZ MICHALAK, Bytom, PL ŁUKASZ JASZCZYK, Pyskowice, PL

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. E21C 35/24 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Pilot do zdalnego sterowania górniczą maszyną urabiającą (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 07/14 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 10/16 (73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT TECHNIKI GÓRNICZEJ KOMAG, Gliwice, PL (72) Twórca(y) wynalazku: DARIUSZ MICHALAK, Bytom, PL ŁUKASZ JASZCZYK, Pyskowice, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Elżbieta Olbrzymek

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest pilot do zdalnego sterowania górniczą maszyną urabiającą, w szczególności kombajnem ścianowym. Nowoczesne kombajny górnicze wyposażone są w systemy, które pozwalają na automatyzację pracy kombajnu. W systemach tych dzięki połączeniu kombajnu z kontrolerami można optymalizować pracę nawet całego kompleksu ścianowego oraz wyświetlać różnego typu dane na ekranie komputerów znajdujących się w rejonie kombajnu, lub nawet na powierzchni kopalni. Znane są rozwiązania zdalnego sterowania kombajnem ścianowym za pośrednictwem komputera pokładowego oraz pilota, w które to urządzenia wyposażony jest kombajn. Z opisu patentowego wynalazku nr PL znany jest układ zdalnego dwupilotowego sterowania pracą kombajnu. Układ zdalnego sterowania przy sterowaniu dwupilotowym składa się z odbiornika umieszczonego w skrzyni aparaturowej kombajnu oraz pilota kombajnisty i pilota pomocnika wraz z zasilaczami. W przedstawionym układzie każdy pilot ma zamontowany przycisk wyboru strony uprawnienia. Na pilocie kombajnisty i na pilocie pomocnika wybierana jest niezależnie strona uprawnienia kombajnu. Następnie dyspozycje są porównywane. Dla zgodnych dyspozycji przełącza się uprawnienie kombajnisty i pomocnika do sterowania urządzeniami kombajnu zgodnie z tymi dyspozycjami, a dla niezgodnych dyspozycji zatrzymuje się pracę kombajnu. Znane jest też, z opisu zgłoszenia wynalazku nr PL rozwiązanie, w którym urządzenie do odczytu znaczników radiowych ma charakter modułowy, co umożliwia dołączanie oraz odłączanie poszczególnych elementów systemu w zależności od potrzeb. Z opisu patentowego wynalazku nr PL znany jest przenośny zestaw do radiowej identyfikacji urządzeń w podziemnych wyrobiskach górniczych, zwłaszcza elementów sekcji obudów zmechanizowanych. Stanowi go przenośny czytnik znaczników radiowych oraz aplikacji zarządzających otrzymywanymi danymi na potrzeby identyfikacji elementów sekcji obudowy zmechanizowanej. Przenośny czytnik znaczników radiowych zbiera informacje o kompletacji poszczególnych elementów składowych sekcji obudowy zmechanizowanej, co służy kontroli cyklu życia poszczególnych jej elementów oraz wykorzystywane jest także w przeglądach kontrolnych do zapisu spostrzeżeń w miejscu pracy kontrolowanych urządzeń. Przedstawione powyżej rozwiązania nie wykorzystują w pełni możliwości sterowania bezprzewodowego z wykorzystaniem pilotów oraz zalet pochodzących od możliwości zastosowania znaczników radiowych umieszczonych na wybranych elementach maszyny. Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do zdalnego bezprzewodowego sterowania górniczą maszyną urabiającą, z wykorzystaniem technologii znaczników radiowych RFID. Pilot do zdalnego sterowania górniczą maszyną urabiającą zintegrowany jest z czytnikiem znaczników radiowych RFID, który stanowi integralną część pilota. Czytnik znaczników radiowych RFID zamknięty jest w tej samej obudowie, co pozostałe standardowe elementy pilota zdalnego sterowania. Ponadto pilot zdalnego sterowania ma na zewnętrznej części obudowy głowicę do odczytywania znaczników radiowych. Pilot zdalnego sterowania posiada też wyświetlacz do wyświetlania informacji dotyczących sterowania kombajnem, przekazywanych drogą bezprzewodową z komputera pokładowego kombajnu. Integracja pilota do zdalnego sterowania górniczą maszyną urabiającą z czytnikiem znaczników radiowych RFIDF umożliwia, za pośrednictwem pilota i komputera pokładowego maszyny, realizowanie dodatkowych zadań. Przedmiot wynalazku zilustrowano w przykładowym wykonaniu na rysunku, gdzie na fig. 1 ukazany jest pilot do zdalnego sterowania, który współpracuje z górniczym kombajnem ścianowym wyposażonym w elementy pomiarowe, fig. 2 przedstawia przykładową sekwencję wykonywania inspekcji wybranych elementów pomiarowych za pośrednictwem pilota, a fig. 3 ukazuje pilot do zdalnego sterowania w widoku z przodu. Górnicza maszyna urabiająca 1, w szczególności kombajn ścianowy, wyposażona jest w komputer pokładowy 3 oraz w pilota 2 zdalnego sterowania. Pilot 2 zdalnego sterowania przesyła sygnały radiowe do komputera pokładowego 3 górniczej maszyny urabiającej 1, co umożliwia bezprzewodowe sterowanie. Na wybranych zespołach/podzespołach górniczej maszyny urabiającej 1 rozmieszczone są znaczniki radiowe RFID 4. Usytuowanie znaczników radiowych RFID 4 uzależnione jest od budowy maszyny i rozmieszczenia istotnych z punktu widzenia obsługi i utrzymania ruchu podzespołów ma-

3 PL B1 3 szyny. Znaczniki radiowe 4 usytuowane mogą być na zewnętrznych płaszczyznach obudowy lub w wnętrzu obudowy, pod pokrywą. Pilot 2 zdalnego sterowania wyposażony jest w: zintegrowany czytnik 6 znaczników radiowych RFID 4, który stanowi integralną część konstrukcji pilota 2, zbliżeniową lub dotykową głowicę odczytującą 5 do odczytu znaczników radiowych RFID 4 oraz wyświetlacz 7 do prezentacji bieżących parametrów pracy maszyny. Wyświetlacz 7 wyświetla też polecenia dotyczące konieczności dokonania przeglądu lub naprawy. Działanie systemu opiera się na bezprzewodowej komunikacji pomiędzy komputerem pokładowym 3 górniczej maszyny urabiającej a pilotem 2 zdalnego sterowania. Zgodnie z instrukcją obsługi maszyny, wybrane elementy, zespoły lub cała konstrukcja musi podlegać okresowym przeglądom lub wymianie z uwagi na np. utratę założonych parametrów eksploatacyjnych. Wybrane do identyfikacji elementy górniczej maszyny urabiającej zaopatruje się w znaczniki radiowe RFIDF. Rozmieszczenie znaczników radiowych RFID 4 na istotnych, z punktu widzenia eksploatacji, elementach górniczej maszyny urabiającej 1 pozwala na ich jednoznaczną identyfikację i rejestrację w komputerze pokładowym. Gotowa do eksploatacji maszyna zawiera zestawienie wszystkich zespołów w pełni sprawnych i z określonymi, przypisanymi przez producenta, czasami prawidłowego działania. Dodatkowo komputer pokładowy 3 górniczej maszyny urabiającej rejestruje jej czas pracy i przeprowadza ciągłą diagnostykę podzespołów. W sytuacji gdy zachodzi potrzeba przeprowadzenia przeglądu górniczej maszyny urabiającej realizowanego zgodnie z instrukcją w założonych odstępach czasu na ekranie komputera pokładowego wyświetla się informacja o konieczności wykonania czynności przeglądu oraz zadana kolejność wymaganych do przeprowadzenia czynności. Informacja ta w postaci uproszczonej wyświetlana jest także na wyświetlaczu 7 pilota 2 zdalnego sterowania. Rozwiązanie według wynalazku wymusza na obsłudze konieczność przemieszczenia się do wybranych zespołów i potwierdzenia dokonania czynności poprzez zbliżenie głowicy odczytującej 5 do wskazanego na wyświetlaczu 7 pilota 2 zdalnego sterowania elementu górniczej maszyny urabiającej 1 oznaczonego znacznikami radiowymi RFID 4. Po dokonaniu inspekcji/przeglądu/naprawy lub wymiany elementu górniczej maszyny urabiającej zaopatrzonego w znacznik radiowy RFIDF i potwierdzeniu wykonania tej czynności potwierdzenie zostaje przesłane drogą bezprzewodową do komputera pokładowego 3, który wskazuje kolejną wymaganą czynność. Po przeprowadzeniu i potwierdzeniu za pośrednictwem urządzenia z głowicą RFID wszystkich czynności wskazanych przez komputer pokładowy dokonuje się załączenia maszyny. Umieszczenie głowicy odczytującej 5 na zewnętrznej ścianie pilota 2 umożliwia realizację odczytu bezdotykowego lub przez bezpośrednie połączenie głowicy odczytującej 5 ze znacznikiem radiowym RFID 4. Rodzaj zastosowanego sposobu odczytu wynika z panujących w środowisku pracy warunków. Rozwiązanie może być wykorzystane również w zapewnieniu prawidłowego sposobu wykonywania napraw. Komputer pokładowy 3 po zdiagnozowaniu awarii wyświetla informację na swoim ekranie oraz na ekranie pilota 2. Element po wymianie wprowadzany jest do systemu poprzez zbliżenie głowicy odczytującej 5 i zarejestrowaniu elementu w systemie. Rozwiązanie według wynalazku podnosi poziom bezpieczeństwa użytkowania maszyn, zwłaszcza górniczych kombajnów ścianowych i chodnikowych oraz ma wpływ na wymuszenie prawidłowego sposobu realizacji napraw zespołów maszyny. Bezprzewodowa komunikacja pilota zdalnego sterowania ze sterownikiem maszyny wykorzystywana jest w celu wymuszenia określonych zachowań związanych z koniecznością przeglądu wybranych elementów maszyny, które potwierdzane jest zbliżeniem czytnika do rozmieszczonych na maszynie znaczników radiowych. Zastrzeżenia patentowe 1. Pilot do zdalnego sterowania górniczą maszyną urabiającą, w szczególności kombajnem ścianowym, przy wykorzystaniu komputera pokładowego, znamienny tym, że wyposażony jest w zintegrowany moduł (6) czytnika znaczników radiowych RFID (4), który stanowi integralną część pilota (2) i zamknięty jest w tej samej obudowie co pozostałe standardowe elementy pilota (2).

4 4 PL B1 2. Pilot według zastrz, 1, znamienny tym, że ma na zewnętrznej części obudowy głowicę odczytującą (5) do odczytu znaczników radiowych RFID (4). 3. Pilot według zastrz. 1, znamienny tym, że ma wyświetlacz (7) do wyświetlania informacji przekazywanych drogą bezprzewodową z komputera pokładowego (3) górniczej maszyny urabiającej (1). Rysunki

5 PL B1 5

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)