一種基于端頭控制器的液壓支架集控系統(tǒng)熱備份方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦井下液壓支架電液控制方法，尤其是一種基于端頭控制器的液壓支架集控系統(tǒng)熱備份方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有煤礦井下利用液壓支架集控系統(tǒng)實現(xiàn)了綜采工作面自動化采煤，但由于煤礦井下地質(zhì)條件復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣，集控系統(tǒng)設(shè)備有時會由于系統(tǒng)宕機或是受到外力損壞而發(fā)生故障，以及液壓支架集控系統(tǒng)通訊總線位于支架控制器之間的電纜中，在生產(chǎn)過程中支架控制器之間的電纜有時會被飛落的煤塊砸斷，或者支架頻繁移動和升降架造成電纜線與支架控制器接口松動，從而出現(xiàn)通訊總線斷裂故障。
[0003]這些故障的發(fā)生往往導(dǎo)致液壓支架集控系統(tǒng)不能正常運轉(zhuǎn)，致使綜采工作面不能正常生產(chǎn)，甚至發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。因此，綜采工作面液壓支架集控系統(tǒng)的可靠性成為影響煤礦生產(chǎn)效率和安全性的重要因素。
[0004]現(xiàn)有煤礦井下液壓支架集控系統(tǒng)是一個支架控制器控制一臺支架，各支架控制器之間通過電纜線連接，所有支架控制器通過通訊總線連接到一個服務(wù)器或是網(wǎng)絡(luò)變換器，再由服務(wù)器或是網(wǎng)絡(luò)變換器與井下防爆計算機進行通訊。這種采用單一服務(wù)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的缺陷和不足。
[0005]首先是由于服務(wù)器或是網(wǎng)絡(luò)變換器負(fù)責(zé)收集液壓支架狀態(tài)參數(shù)并向防爆計算機上傳，還負(fù)責(zé)跟機自動化的控制和跟機自動化參數(shù)的修改，所以服務(wù)器或是網(wǎng)絡(luò)變換器是整個集控系統(tǒng)的核心設(shè)備。在這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下，由于采用的是單一服務(wù)器或是網(wǎng)絡(luò)變換器的結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)服務(wù)器或是網(wǎng)絡(luò)變換器故障時，會造成整個液壓支架集控系統(tǒng)癱瘓，使得系統(tǒng)不能對液壓支架狀態(tài)參數(shù)進行實時監(jiān)視，也失去了根據(jù)采煤機位置控制支架進行追機拉架的功能。此時便需要停止工作面的生產(chǎn)，對故障服務(wù)器或是網(wǎng)絡(luò)變換器進行維修或更換，這會嚴(yán)重影響煤礦生產(chǎn)效率。
[0006]其次是在這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下，如果發(fā)生總線斷裂情況，會導(dǎo)致液壓支架集控系統(tǒng)失去對總線斷裂位置后液壓支架控制器的控制，也不能對斷裂位置后液壓支架狀態(tài)參數(shù)進行監(jiān)視。在這種情況下，便需要停止工作面的生產(chǎn)，由井下工人找出總線斷裂的位置并對此處的電纜進行維修或更換，由于綜采工作面支架數(shù)量多、控制總線長，排查、維修總線斷點費時費力，會大大影響采煤作業(yè)的進度。
[0007]采用雙機熱備份系統(tǒng)是目前提高系統(tǒng)可靠性的主要方案。雙機熱備份系統(tǒng)多采用“心跳信號”來監(jiān)測主、備機的運行狀態(tài)，并以此為依據(jù)切換主、備服務(wù)器。例如，在《一種雙機熱備份方法及系統(tǒng)》《雙機熱備份系統(tǒng)》和《基于SOA、RS485總線實現(xiàn)的雙機熱備份切換方法及熱備份系統(tǒng)》專利中，主、備服務(wù)器間隔一定時間相互發(fā)送通訊信號作為“心跳信號”，并以此監(jiān)測主、備服務(wù)器的運行狀態(tài)，若“心跳信號”丟失，則判斷主服務(wù)器或備用服務(wù)器故障，從而進行主、備服務(wù)器的切換。但是，在液壓支架集控系統(tǒng)中，服務(wù)器或是網(wǎng)絡(luò)變換器作為跟機自動化采煤的關(guān)鍵設(shè)備，在集控過程中需要通過通訊總線對所有液壓支架控制器進行巡檢和集控，如果出現(xiàn)通訊總線斷裂的情況，上述熱備份系統(tǒng)不能正確判斷出該故障，仍舊按系統(tǒng)正常模式運行，這使得系統(tǒng)失去對總線斷裂位置以后的液壓支架控制器的控制。
[0008]因此，找到一種液壓支架集控系統(tǒng)的熱備份方法，使之能夠?qū)σ簤褐Ъ芗叵到y(tǒng)的服務(wù)器或是網(wǎng)絡(luò)變換器故障和通訊總線斷裂故障都能夠進行快速診斷，以及能夠在查明故障后對故障進行快速、有效地處理，及時恢復(fù)集控系統(tǒng)的運行，從而不影響綜采工作面的生產(chǎn)，這成為目前提高液壓支架集控系統(tǒng)可靠性迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種基于端頭控制器的液壓支架集控系統(tǒng)熱備份方法，以解決現(xiàn)有液壓支架集控系統(tǒng)和現(xiàn)有系統(tǒng)熱備份方法不能在控制器或是通訊總線出現(xiàn)故障時都能夠進行快速有效的診斷和處理的問題，進一步提高綜采工作面液壓支架集控系統(tǒng)的可靠性。
[0010]為了解決上述問題，本發(fā)明所采取的措施如下。
[0011]一種基于端頭控制器的液壓支架集控系統(tǒng)熱備份方法，其所述方法是基于液壓支架雙端頭控制器實現(xiàn)其液壓支架集控系統(tǒng)的熱備份方法；
所述液壓支架集控系統(tǒng)，包括一順槽防爆計算機通過RS485數(shù)據(jù)通訊總線I并聯(lián)連接有相同的一主端頭控制器與備用端頭控制器，并通過RS485數(shù)據(jù)通訊總線2串接有l(wèi)~Nf支架控制器；
所述液壓支架集控系統(tǒng)的熱備份方法，所述熱備份方法中的主端頭控制器負(fù)責(zé)對所述支架控制器進行巡檢和集中控制；所述防爆計算機定時向所述端頭控制器發(fā)送詢問命令，所述端頭控制器接到詢問命令后，將所巡檢到的所述支架控制器的狀態(tài)參數(shù)打包發(fā)送給所述防爆計算機，所述防爆計算機對接收到的數(shù)據(jù)進行分析和處理；所述備用端頭控制器只接收數(shù)據(jù)，不進行巡檢和集中控制；
當(dāng)所述防爆計算機向所述端頭控制器的詢問命令未得到所述端頭控制器響應(yīng)或是響應(yīng)不正確，則判斷所述主端頭控制器異常，立即切換到備用端頭控制器集控模式，備用端頭控制器完全替代主端頭控制器的工作；切換方法及步驟如下，
(1)所述防爆計算機切換到只向備用端頭控制器進行詢問的模式，命令發(fā)送時的地址幀由原來主端頭控制器地址A切換為備用端頭控制器地址B ;
(2)所述防爆計算機通過RS485總線I向所述備用端頭控制器發(fā)送激活命令；
(3)所述備用端頭控制器接收到激活命令后，激活通訊模塊輸出允許標(biāo)志，允許通訊模塊通過RS485總線2向所述支架控制器發(fā)送動作控制命令和狀態(tài)參數(shù)巡檢命令，允許通訊模塊通過RS485總線I向所述防爆計算機返回所巡檢到的狀態(tài)參數(shù)；
(4)當(dāng)所述備用端頭控制器完成激活后，向所述防爆計算機發(fā)送激活完成后的握手信息;
(5)防爆計算機接收備用端頭控制器的握手信息后，判斷出備用端頭控制器已激活完畢；
當(dāng)所述防爆計算機檢測到所述端頭控制器發(fā)送的巡檢結(jié)果不能包括所有所述支架控制器的狀態(tài)參數(shù)，且一定位置后的所述支架控制器的狀態(tài)參數(shù)缺失，則所述防爆計算機判斷此位置后通訊總線斷裂，立即切換到主、備端頭控制器同時集控模式，所述主端頭控制器負(fù)責(zé)巡檢和集控總線斷裂位置之前的所有支架控制器(l~x-l)，所述備用端頭控制器負(fù)責(zé)巡檢和集控總線斷裂位置后所有支架控制器(X~N);切換方法及步驟如下:
(1)所述防爆計算機切換到主端頭控制器和備用端頭控制器同時工作的模式，此模式下，命令發(fā)送時的地址幀不再僅為原主端頭控制器的地址A，當(dāng)詢問命令對象為主端頭控制器時，發(fā)送命令的地址幀為主端頭控制器的地址A，當(dāng)詢問命令對象為備用端頭控制器時，發(fā)送命令的地址幀為備用端頭控制器的地址B ;
(2)所述防爆計算機通過RS485總線I向所述備用端頭控制器發(fā)送激活命令；
(3)所述備用端頭控制器接收到激活命令后，激活通訊模塊輸出允許標(biāo)志，允許通訊模塊通過RS485總線2向所述支架控制器發(fā)送動作控制命令和狀態(tài)參數(shù)巡檢命令，允許通訊模塊通過RS485總線I向所述防爆計算機返回所巡檢到的狀態(tài)參數(shù)；
(4)當(dāng)所述備用端頭控制器完成激活后，向所述防爆計算機發(fā)送激活完成后的握手信息;
(5)防爆計算機接收備用端頭控制器的握手信息后，判斷出備用端頭控制器已激活完畢；
(6)所述防爆計算機對所述主端頭控制器