基 于惯性导航设备的 工作面直线度检测及控制技术方案说明（LASC 技术方案说明） 北京天地玛珂电液控制系统有限公司 无人化开采项目部 2019 年 4 月 一 、LASC 技术介绍 （一）LASC 技术背景 澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）推出了基于陀螺仪导向定位的自动化采煤方法，英文名称为LASC，是以承担此项技术研究团队Longwall Automation Steering Committee（译为“长壁自动化指导委员会” ）英文缩写命名。这种技术采用高精度光纤陀螺仪和定制的定位导航算法，解决了惯性导航系统与采煤机高度通信、采煤机起始点校准、截割曲线生成、支架推移调整控制等难题。 LASC 核心技术包括：采煤机的三维空间定位、自动工作面拉直、保持工作面平直、自动调高控制、3D 可视化为远程监控提供虚拟现实等。 （二）LASC 技术简要介绍 LASC 技术主要为三部分，分别为：采煤机三维精确定位（误差± 10cm）、工作面矫直系统（误差± 50cm）和工作面水平控制，最大的技术优点在与可以实现采煤机自动定位、工作面自动找直，实现工作面推进长距离无人干预。 LASC 系统组成包括 LASC 机架和LASC 服务器软件，LASC 服务器软件集成在 LASC 硬件设备中，LASC 硬件设备主要由惯性导航系统（INS），采煤机位置测量系统（SPMS），不间断电源（MUPS）组成。 LASC 技术从 2016 年进入中国，已经发展了三个版本：分别为早期定制版、通用机架板以及最新的精简版（LASC-Lite），三种设备的结构如下图所示。 (a)早期定制版 (b)通用机架版 (c)精简版 图 1：LASC 硬件版本示意 （三）基于LASC 技术的工作面直线度控制 LASC 系统的核心是应用高精度（军事级别）惯性导航系统进行采煤机位置、姿态精确检测，描绘工作面运输机的实际形状。然后通过对每个液压支架推移行程单独闭环控制来达成直线度控制目标。 LASC 系统在运行过程中一方面通过与采煤机通信获取里程计位置，另一方面电液控系统通信，实现工作面直线度状态及支架找直控制行程目标。LASC 系统与采煤机、电液控系统间的以太网通信协议为Ethernet/IP。 图2：LASC 系统与采煤机、电液控系统的通信架构 LASC 机架通过与采煤机通信，获得初始空间位置，当采煤机行走时，陀螺仪（INS）检测采煤机的运行轨迹，当一刀煤完成时，LASC 机架生成采煤机运行轨迹曲线，并通过LASC 服务器发出。天玛主机Longw angmind（LM-SAC）软件收到数据后，下发给控制器，控制器会...
