一种液压支架双伸缩立柱的长度测量方法及装置与流程

本申请涉及液压支架，尤其涉及一种液压支架双伸缩立柱的长度测量方法及装置。

背景技术：

1、液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。采面矿压以外载的形式作用在液压支架上。在液压支架和采面围岩相互作用的力学系统中，若液压支架的各支承件合力与顶板作用在液压支架上的外载合力正好同一直线，则该液压支架对此采面围岩十分适应。立柱是液压支架主要承载顶板压力的重要部件之一，它是将支架顶梁和底座连接起来的主要部件，是用于液压支架承受顶板载荷和调节支护高度的。立柱处于灰尘较多以及石块较多的工作环境中。

2、然而，由于立柱是双伸缩结构，传统的矿用磁致伸缩传感器无法直接安装，而非煤行业常用的拉线传感器、拉杆传感器等其他测距传感器受限于井下复杂环境无法直接应用。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的第一个目的在于提出一种液压支架双伸缩立柱的长度测量方法，以对立柱的伸缩距离进行测量。

3、本申请的第二个目的在于提出一种液压支架双伸缩立柱的长度测量装置。

4、本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。

5、本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

6、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出一种液压支架双伸缩立柱的长度测量方法，包括：

7、将多个测距传感器、反射板和信号处理装置分别安装在伸缩立柱的不同位置上，读取各个所述测距传感器的读数，根据所述读数计算所述测距传感器读数的平均值，所述信号处理装置包括稳压模块、输入输出接口与伸缩距离编码解码器；

8、根据所述平均值得到各个所述测距传感器的概率密度，并通过所述概率密度得到各个所述测距传感器的置信距离；

9、比较所述置信距离与置信距离上限，确定各个所述测距传感器中的正常测距传感器与异常测距传感器；

10、根据所述正常测距传感器的预设权值和读数，得到所述伸缩立柱的立柱伸缩长度。

11、可选的，在读取多个测距传感器的读数之前，包括：

12、依次将各个所述测距传感器安装于同一个预设固定位置，利用高精度测量装置在距离所述测距传感器特定长度的位置放置一块挡板；

13、每隔预设时间读取一次所述测距传感器的数据，当读取次数达到预设次数时，将预测次数内读取数据的方差作为所述测距传感器的测量方差，其中，将第i个测距传感器的预测方差记为σi，0＜i≤n,n为所述测距传感器的总数量。

14、可选的，所述在将多个测距传感器和反射板分别安装在伸缩立柱的不同位置上之前，包括：

15、将夹持支架安装在所述伸缩立柱缸筒的上端或/和下端，将多个所述测距传感器安装在所述夹持支架上，将所述反射板安装在所述伸缩立柱缸筒的上端或/和下端；

16、或者，将夹持支架安装在所述伸缩立柱缸筒的上端或/和下端，将多个所述测距传感器安装在所述夹持支架上，将所述反射板安装在所述伸缩立柱柱窝的上端或/和下端。

17、可选的，通过以下计算公式得到所述测距传感器读数的平均值，表达式为：

18、

19、其中，μ为所述平均数，ri为第i个测距传感器的本次读数。

20、可选的，所述根据所述平均值计算各个所述测距传感器的概率密度，并通过所述概率密度得到各个所述测距传感器的置信距离，包括：

21、以如下计算公式计算各个所述测距传感器的概率密度，表达式为：

22、

23、其中，pi(r|ri)为第i个测距传感器的概率密度；

24、以如下计算公式得到各个所述测距传感器的置信距离，表达式为：

25、

26、其中，dij和dji分别表示第i个测距传感器和第j个测距传感器的置信距离，以及第j个测距传感器和第i个测距传感器的置信距离,且0＜j≤n。

27、可选的，所述比较所述置信距离与置信距离上限，确定各个所述测距传感器中的正常测距传感器与异常测距传感器，包括：

28、根据所述置信距离与置信距离上限计算各个所述测距传感器的支持度，表达式为：

29、

30、其中，βij为所述置信距离上限，sij为第i个测距传感器的支持度；

31、若sij为0，表示第i个测距传感器为异常测距传感器，否则，表示第i个测距传感器为正常测距传感器。

32、可选的，通过以下计算公式得到各个所述正常测距传感器的预设权值，表达式为：

33、

34、其中，m表示所述正常测距传感器的总数量，ωi表示第i个正常测距传感器的预设权值。

35、可选的，所述根据所述正常测距传感器的预设权值和读数，得到伸缩立柱的立柱伸缩长度，包括：

36、

37、其中，r为所述立柱伸缩长度。

38、为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种液压支架双伸缩立柱的长度测量装置，包括：

39、第一计算模块，用于将多个测距传感器、反射板和信号处理装置分别安装在伸缩立柱的不同位置上，读取各个所述测距传感器的读数，根据所述读数计算所述测距传感器读数的平均值，所述信号处理装置包括稳压模块、输入输出接口与伸缩距离编码解码器；

40、第二计算模块，用于根据所述平均值得到各个所述测距传感器的概率密度，并通过所述概率密度得到各个所述测距传感器的置信距离；

41、筛选模块，用于比较所述置信距离与置信距离上限，确定各个所述测距传感器中的正常测距传感器与异常测距传感器；

42、输出模块，用于根据所述正常测距传感器的预设权值和读数，得到伸缩立柱的立柱伸缩长度。

43、为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

44、所述存储器存储计算机执行指令；

45、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如上述第一方面中任一项所述的方法。

46、为达上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述第一方面中任一项所述的方法。

47、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

48、通过测量每个测距传感器的方差与读取测量过程中读数，计算各个测距传感器的置信距离并剔除异常传感器的读数，从而计算出该次测量过程中液压支架双伸缩立柱的伸缩长度，计算过程简便且准确，能够快速准确的得到液压支架双伸缩立柱的伸缩长度，提高液压支架工作过程中的智能化程度。

49、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种液压支架双伸缩立柱的长度测量方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将多个测距传感器和反射板分别安装在伸缩立柱的不同位置上之前，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将多个测距传感器和反射板分别安装在伸缩立柱的不同位置上，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下计算公式得到所述测距传感器读数的平均值，表达式为：

5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均值计算测距传感器的概率密度，并通过所述概率密度得到各个所述测距传感器的置信距离，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述比较所述置信距离与置信距离上限，确定各个所述测距传感器中的正常测距传感器与异常测距传感器，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过以下计算公式得到各个所述正常测距传感器的预设权值，表达式为：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述正常测距传感器的预设权值和读数，得到伸缩立柱的立柱伸缩长度，包括：

9.一种液压支架双伸缩立柱的长度测量装置，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提出了一种液压支架双伸缩立柱的长度测量方法及装置，包括：将多个测距传感器、反射板和信号处理装置分别安装在伸缩立柱的不同位置上，读取各个测距传感器的读数，根据读数计算测距传感器读数的平均值，其中，信号处理装置包括稳压模块、输入输出接口与伸缩距离编码解码器；根据平均值得到各个测距传感器的概率密度，通过概率密度得到各个测距传感器的置信距离；比较置信距离与置信距离上限，确定各个测距传感器中的正常测距传感器与异常测距传感器；根据正常测距传感器的预设权值和读数，得到伸缩立柱的立柱伸缩长度。通过本申请提出的方案，能够准确测量液压支架双伸缩立柱的伸缩长度，提高液压支架工作过程中的智能化程度。

技术研发人员：任怀伟,周杰,张德生,程延海,徐亚军,杜毅博,薛国华,张玉良,宋焘,王飞,赵朋
受保护的技术使用者：中煤科工开采研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12