具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参看图1及图2所示，本发明实施例提供的综采工作面采煤机位置测量系统，所述系统至少包括测量单元、标签单元和微处理器；

其中，综采工作面布设有多台液压支架及位于液压支架前方的采煤机，应用时，所述测量单元安装于综采工作面液压支架上，且测量单元的发光点垂直面综采工作面煤壁设置，所述标签单元安装于采煤机机身及其滚筒上，所述测量单元与所述微处理器通信连接；

所述测量单元包括可见光收发模块，所述可见光收发模块，用于发射可见光定位信号至所述标签单元，以及，用于接收所述标签单元响应所述可见光定位信号发射的可见光定位响应信号；每个测量单元具有唯一身份标识信息；

所述标签单元，用于在采煤机运行过程中，接收所述测量单元发送的可见光定位信号，并发射响应所述可见光定位信号的可见光定位响应信号至所述测量单元；每个标签单元具有唯一标识码，所述可见光定位响应信号携带有所述标签单元的唯一标识码；

所述测量单元还包括测距模块，所述测距模块，用于在接收到所述可将光定位响应信号之后，根据可见光定位信号发送至接收到可见光定位响应信号的传输时间确定出标签单元与当前液压支架上的所述测量单元之间的相对距离，并将所述相对距离发送至微处理器；

所述微处理器，用于根据所述测量单元的唯一身份标识信息查询得到测量单元在综采工作面中的位置坐标；

其中，微处理器中预设有综采工作面液压支架在综采工作面中的位置坐标，由于测量单元安装于液压支架上，可以视为微处理中预设有每个测量单元身份标识及其对应的的位置坐标的映射关系表，再者，每个测量单元具有唯一身份标识信息，在得到测量单元的唯一身份标识信息之后，可以查询预设的映射关系表即可得到测量单元的位置坐标。

基于得到的当前液压支架上的测量单元的位置坐标与所述相对距离确定出采煤机当前的位置信息。

当测量单元的位置坐标和标签单元与当前液压支架上的所述测量单元之间的相对距离确定后，将对应节点位置处的测量单元的位置坐标的横坐标加上所述相对距离，即可确定出采煤机当前的位置坐标。

本发明实施例提供的综采工作面采煤机位置测量系统，包括测量单元、标签单元和微处理器；综采工作面布设有多台液压支架及位于液压支架前方的采煤机，应用时，所述测量单元安装于综采工作面液压支架上，且测量单元的发光点垂直面综采工作面煤壁设置，所述标签单元安装于采煤机机身及其滚筒上，所述测量单元与所述微处理器通信连接；其中，每个测量单元具有唯一身份标识信息；每个标签单元具有唯一标识码，所述可见光定位响应信号携带有所述标签单元的唯一标识码；所述测量单元还包括测距模块，所述测距模块，用于在接收到所述可将光定位响应信号之后，根据可见光定位信号发送至接收到可见光定位响应信号的传输时间确定出标签单元与当前液压支架上的所述测量单元之间的相对距离，并将所述相对距离发送至微处理器；所述微处理器，用于根据所述测量单元的唯一身份标识信息查询得到测量单元在综采工作面中的位置坐标；基于得到的当前液压支架上的测量单元的位置坐标与所述相对距离确定出采煤机当前的位置信息。由此，便于实现对综采工作面中采煤机运行位置的精准测量。

其中，所述测量单元还包括直线度测量模块，所述直线度测量模块，用于向相邻液压支架上的测量单元发射第一激光光束，并接收相邻测量单元发射的第二激光光束；

根据第一激光光束与第二激光光束确定相邻液压支架上的测量单元相对于当前液压支架上的测量单元的直线度，并将所述直线度发送至微处理器；

所述微处理器，还用于根据所述直线度校准采煤机运行至相邻液压支架对应的节点位置处得到的采煤机位置信息。

所述根据所述直线度校准采煤机运行至相邻液压支架对应的节点位置处得到的采煤机位置信息包括：

根据所述直线度对测量得到的标签单元的位置进行校准，以得到采煤机真实的位置信息。

本实施例中，当采煤机运行至第n个液压支架对应的节点位置处时，根据前述实施例的系统得到采煤机当前的位置信息之后，如果第n个液压支架上的测量单元相对于端头液压支架的直线度在预设阈值范围之外，则需要根据该直线度校正采煤机的位置坐标。可以理解的是，直线度反映相邻液压支架上的测量单元之间在横坐标及纵坐标方向上的差异，因此，直线度主要用于校正采煤机位置坐标的坐标值，以提高采煤机位置的测量精度。

其中，n为大于等于2的整数。

在一些实施例中，所述微处理器，还用于根据得到的采煤机在经过布设的n个液压支架上的测量单元分别对应的节点位置处的位置信息及n-1个直线度信息，得到采煤机的运行位置轨迹模型；

当采煤机运行时，根据获取到的测量单元的唯一身份标识信息及直线度信息，输入所述运行位置轨迹模型，得到采煤机当前的运行位置。

本实施例中，通过获取采煤机在采煤过程中经过综采工作面布设的所有液压支架对应的节点位置处的位置信息及直线度信息，形成定位点集合，并将该定位点集合存储，形成运行位置轨迹模型，当下次再需要对采煤机定位时，仅需要将获取的测量单元的唯一身份标识信息及直线度信息，输入所述运行位置轨迹模型中，即可快速通过查询得到采煤机的位置。

其中，所述可见光收发模块包括第一LED发射模块、第一LED驱动模块、第一调制解调模块及第一信号接收模块；

所述第一LED发射模块与第一LED驱动模块相连接，用于发射可见光定位信号；所述第一LED驱动模块与第一调制解调模块相连接，用于控制第一LED发射模块的亮灭状态；所述第一调制解调模块，用于将定位信号调制到第一LED发射模块，及解调出加载到第一信号接收模块的定位响应信号；

所述直线度测量模块与第一信号接收模块相连接，至少用于发射第一及光光书及通过第一信号接收模块接收相邻测量单元发射的第二激光光束。

所述标签单元包括第二LED发射模块、第二LED驱动模块、第二调制解调模块及第二信号接收模块；

所述第二LED发射模块与第二LED驱动模块相连接，所述第二LED驱动模块与第二调制解调模块相连接，所述第二LED驱动模块用于控制第二LED发射模块的亮灭状态；

所述第二调制解调模块分别与第二LED发射模块及第二信号接收模块相连，所述第二调制解调模块用于将定位响应信号调制到发射模块，用于解调出加载到接收模块的可见光定位信号，所述第二信号接收模块用于接收可见光定位信号。

在提供了前述实施例所述的采煤机位置测量系统的基础上，还提供了应用所述测量系统实现采煤机位置测量的方法，包括以下步骤：

步骤1：以端头液压支架为起点，每间隔相同的距离，在相应的液压支架底座上安装测量单元，且测量单元的发光点垂直面综采工作面煤壁设置；每个测量单元具有唯一身份标识信息；

步骤2：在采煤机滚筒和机身上分别安装标签单元；每个标签单元具有唯一标识码；

步骤3：微处理器以固定周期向所有测量单元发送时间同步指令，使所有测量单元时钟保持同步；

步骤4：采煤机在运行过程中，所有测量单元实时进行信息广播发射可见光定位信号，以在采煤机运行至对应节点位置处时接收到测量单元发送的可见光定位信号；

步骤5：采煤机上的标签单元接收来自测量单元的可见光定位信号，在匹配到对应的液压支架上的测量单元后，发射响应所述可见光定位信号的可见光定位响应信号至相应的测量单元；所述可见光定位响应信号携带有所述标签单元的唯一标识码；

步骤6：测量单元在接收到所述可将光定位响应信号之后，根据可见光定位信号发送至接收到可见光定位响应信号的传输时间确定出标签单元与当前液压支架上的所述测量单元之间的相对距离，并将所述相对距离发送至微处理器；步骤7：所述微处理器根据所述测量单元的唯一身份标识信息查询得到测量单元在综采工作面中的位置坐标；

基于得到的当前液压支架上的测量单元的位置坐标与所述相对距离确定出采煤机当前的位置信息。

作为一可选实施例，所述步骤4还包括：端头液压支架上的测量单元向相邻液压支架上的测量单元发射第一激光光束，并接收相邻测量单元发射的第二激光光束；

根据第一激光光束与第二激光光束确定相邻液压支架上的测量单元相对于端头液压支架上的测量单元的直线度，并将所述直线度发送至微处理器；

其中，以端头液压支架上发出的准直光束作为直线基准，相邻液压支架发出的激光束中心与准直光束进行比较，得到直线度的大小。在一些实施例中，所述直线度测量模块可以为基于光电传感器或激光的直线度测量系统，具有测量精度高、位置分辨率高、自动化程度高和安装简便等特点。所述步骤7还包括：微处理器根据所述直线度校准采煤机运行至相邻液压支架对应的节点位置处得到的采煤机位置信息。

本实施例中，具体校准采煤机位置信息的方式在前述实施例中已经有所描述，在此就不再赘述。

在另一些实施例中，所述方法还包括：重复步骤4～步骤7，得到采煤机在经过布设的n个液压支架上的测量单元分别对应的节点位置处的位置信息及n-1个直线度信息，并发送至微处理器；n为大于等于2的整数；

所述微处理器根据得到的采煤机在经过布设的n个液压支架上的测量单元分别对应的节点位置处的位置信息及n-1个直线度信息，得到采煤机的运行位置轨迹模型；

当采煤机运行时，根据获取到的测量单元的唯一身份标识信息及直线度信息，输入所述运行位置轨迹模型，得到采煤机当前的运行位置。

本实施例中，当下次再需要对采煤机定位时，仅需要将获取的测量单元的唯一身份标识信息及直线度信息，输入所述运行位置轨迹模型中，即可快速通过查询得到采煤机的位置。

另外，可以理解的是，测量单元发出的可见光定位信号的传输距离有限，可以设定每个测量单元发出的可见光定位信号的传输距离上限，这样，当采煤机在经过液压支架对应的节点位置处时，可以与当前的测量单元发出的定位信号匹配，当采煤机位于下一个液压支架对应的节点位置范围内时，由于当前液压支架上的测量单元与采煤机上的标签单元的信号的距离超过传输距离上限，则自动切换采煤机上的标签单元与下一个测量单元发出的信号匹配。

综上，本实施例提供的采煤机位置测量系统及方法，成本低、操作简单，便于实现对综采工作面中采煤机运行位置的精准测量。

需要说明的是，在本文中，各个实施例之间描述的方案的侧重点不同，但是各个实施例又存在某种相互关联的关系，在理解本发明方案时，各个实施例之间可相互参照；另外，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。