为了提高工作面液压支架稳定性,准确掌握支架支护过程中姿态,店坪煤矿对204工作面ZY6600-18/37型掩护式液压支架安装一套姿态监控系统,系统倾角传感器实现对支架高度及倾角进行监测,建立支架姿态模型对其姿态变化规律预测及支撑状态监测,从而保证了工作面支架支护效果。

在光纤光栅(FBG)传感监测技术研究基础上,设计了一种液压支架FBG传感监测方法,并对支架运动学模型进行了分析,最终设计了FBG倾角传感器。通过运动模型可以计算支架铰点的坐标。实践证明,通过监测顶梁、底座和前连杆的倾斜角度,可以获得液压支架的姿态信息。通过实验可知,传感器在-30°~30°内具有很好的线性度,且传感器的角度监测结构具有良好的抗疲劳性和稳定性。该传感器可以广泛用于其他类型液压支架的准分布式测量和长期在线监测。研究成果可为采矿安全技术和智能矿山技术的发展提供助力。

在实验的基础上,提出一种设计差动电容传感器调理电路的新方法,引入AMG公司开发的将电容信号转换成电压信号的集成电路CAV424,以及CAV424在倾角传感器中的应用.另外,结合实例给出系统各部分的详细硬件原理图.

零位偏差和漂移是所有倾角传感器都待解决的技术难题。本文通过水泡尺旋转1800找平的古老方法深八研究传感器的调平原理，建立一套倾角传感器自动调零的理论和方法。采用步进电机和单片机控制技术设计实现自动调零伺服倾角传感器，很好的解决了零位偏差，时间漂移和温度漂移等问题，使倾角传感器的性能得到提高，具有非常重要的应用价值。

车载平台的变形对光电经纬仪测角精度将产生一定的影响,使车载经纬仪难以达到高精度测量的目的;为了提高车载经纬仪静态测角精度,提出了基于查找表的静态测角误差事后补偿技术;首先,推导出车载经纬仪的静态测角误差修正模型。然后,利用安放在经纬仪垂直轴上的倾角传感器采集车载平台变形特征值;最后,构建映射函数,建立输入值和输出值之间的查找关系,即高精度的查找表;实验数据分析结果表明：该方法能有效补偿因为车载平台变形而带来的静态测角误差,使方位测角精度提高46″,高低测角精度提高20″;为实现车载经纬仪高精度测量提供了理论依据和技术支持。

介绍倾角传感器的工作原理,对PIC16C72与倾角传感器的硬件接口电路及其软件进行了设计,并且该设计已经由实验得到验证.

构建四台矿井下液压支架姿态监测系统,惯性测量单元采用MPU6050型六轴运动处理组件对液压支架角速度和加速度测定,倾角传感器模块采用SCA100T-D02型芯片同时监测水平两轴倾角,并设计功能模块数据流程,测试系统角度监测数据平均偏差小于0.22°,高度平均偏差0.01 m。

论文对矿用液压支架姿态监测技术进行了研究,进一步分析了成组支架监测、姿态计算准确度提升及监测实时性等问题,在此基础上提出了采用倾角传感器的矿用液压支架姿态监测方案,从而实现实际工况下单个及成组液压支架的姿态精确测量,监测范围得到进一步提升。

目前通常采用倾角传感器实现液压支架姿态,但液压支架在综采工作面的位置是动态变化的,为保证数据监测准确,倾角传感器需要定期进行坐标校准,同时倾角传感器安装方向也有一定的要求,致使安装维护不便。针对上述问题,提出了一种综采液压支架姿态监测及控制技术。通过支架上安装的测高传感器配合底座倾角传感器监测支架高度、倾角变化情况,实现支架姿态实时监测;支架控制器将传感器监测数据上传至工作面监控中心SAC电控监控主机,若传感器监测数据与设定值有偏差,则通过监控中心支架操作台实现支架姿态远程调整,也可通过控制器程序设定自动调整支架姿态,实现支架姿态及时控制,有效防止支架运行过程中出现挤架、咬架等问题。

本文从研究煤矿智能化综采液压支架检测出发,检测综采液压支架角度传感器,设计倾角控制等效模型及控制算法控制其姿态运动,满足煤矿综采工作面智能化运行工作需求。