專利名稱：基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦山自動(dòng)化工程領(lǐng)域中的煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，尤其是基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
大同煤業(yè)(集團(tuán))公司是一個(gè)年產(chǎn)2. 6億噸的大型礦井，煤炭的生產(chǎn)主要靠膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，原有系統(tǒng)每個(gè)膠帶輸送機(jī)均獨(dú)立控制開(kāi)停，系統(tǒng)分散，控制的靈活性、可靠性差。且各膠帶輸送機(jī)的配置差異較大，給統(tǒng)一調(diào)配、事故處理造成諸多不便。原有系統(tǒng)每個(gè)膠帶輸送機(jī)設(shè)置專人專崗進(jìn)行操作，生產(chǎn)效率、人員利用率低。原控制系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的分立元件及繼電器控制方式，僅能實(shí)現(xiàn)就地的簡(jiǎn)單操作，控制方式不靈活，且大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不能由調(diào)度人員及時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及出現(xiàn)故障時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，嚴(yán)重影響了運(yùn)輸系統(tǒng)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而制約了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因而實(shí)施模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)是提高整個(gè)礦井生產(chǎn)效率和現(xiàn)代化管理水平的重要和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)礦井運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制和管理提供了良好的技術(shù)保障。該系統(tǒng)主要有井下主控機(jī)及本安彩色顯示器、多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器、地面控制計(jì)算機(jī)組成，所述多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器采用總線接口分別電連接在井下主控機(jī)上，所述有井下主控機(jī)單元與地面控制計(jì)算機(jī)通訊，在所述井下主控機(jī)單元中通過(guò)上位機(jī)固化的監(jiān)控軟件，在中心計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制下，實(shí)現(xiàn)地面對(duì)煤礦井下皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、控制，數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能，包括各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及各種保護(hù)信號(hào)的采集與傳輸，該系統(tǒng)具備故障信息處理自動(dòng)化、時(shí)間提示、故障智能記憶化、查詢系統(tǒng)日志事件可視化、皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)自動(dòng)化，同時(shí)又具備傻瓜式上位機(jī)搭建平臺(tái)，局域網(wǎng)監(jiān)視和故障報(bào)警短信通知功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)技術(shù)中系統(tǒng)分散，控制方式的靈活性、可靠性差；且各膠帶輸送機(jī)的配置差異較大，給統(tǒng)一調(diào)配、事故處理造成諸多不便的問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于包括有井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元、多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器單元、地面控制計(jì)算機(jī)單元；所述的多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器單元包括有安裝在井下的多種皮帶保護(hù)傳感器和各傳感器的皮帶保護(hù)模塊化傳感器接口，皮帶保護(hù)模塊化傳感器接口包括有依次連接的信號(hào)輸入電路、信號(hào)放大電路、信號(hào)濾波電路、以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路，所述的各傳感器的信號(hào)輸出端分別與各自的帶保護(hù)模塊化傳感器接口的信號(hào)輸入電路的信號(hào)輸入端連接，各帶保護(hù)模塊化傳感器接口的以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路的控制輸出端共同接入一個(gè)4線式CAN總線接口的輸入口，以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路還外接有地址設(shè)置模塊、顯示模塊；所述的井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元包括有中央處理器、本安彩色顯示器，所述中央處理器通過(guò)串口與本安彩色顯示器連接，中央處理器上集成電連接有兩路CAN總線接口電路、語(yǔ)音報(bào)警電路，語(yǔ)音報(bào)警電路的信號(hào)輸出端連接功放單元，功放單元的信號(hào)輸出端連接揚(yáng)聲器，中央處理器還外接有RS232接口、存儲(chǔ)器接口、鍵盤(pán)接口 ；所述的地面控制計(jì)算機(jī)單元包括有計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)中固化有監(jiān)控軟件；所述4線式CAN總線接口的輸出口通過(guò)一路CAN總線接口電路與中央處理器電連接，所述各傳感器采集的信號(hào)信息通過(guò)信號(hào)輸入電路、信號(hào)放大電路、信號(hào)濾波電路及以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路處理后傳送至中央處理器中，中央處理器再次分析后在本安彩色顯示器中動(dòng)態(tài)顯示出皮帶保護(hù)參數(shù)和畫(huà)面，中央處理器通過(guò)另一路CAN總線接口電路與計(jì)算機(jī)通訊，中央處理器還控制連接井下抱閘電機(jī)的電磁閥。所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的皮帶保護(hù)傳感器包括有堆煤、沿線急停、溫度、煙霧、撕裂、跑偏、速度、張力、開(kāi)停、斷帶傳感器。所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)中的監(jiān)控軟件包括有模塊化分析控制軟件單元及可擴(kuò)充式皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件單元，總線式采集軟件單元建立標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一動(dòng)態(tài)皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述中央處理器上還集成電連接有通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器，中央處理器與通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器之間連接有操作按鈕控制電路，通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器還與前臺(tái)信號(hào)、話筒、后臺(tái)信號(hào)、功放單元連接。所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述中央處理器采用嵌入式單片機(jī)芯片。所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于還包括有本安電源，本安電源的輸入電壓為127V或660V交流電壓，本安電源的電壓輸出端經(jīng)過(guò)隔離防爆電路后為井下的各皮帶保護(hù)傳感器、本安彩色顯示器提供12V電壓，為嵌入式單片機(jī)芯片提供5V電壓。本發(fā)明主要由井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元、多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器、地面控制計(jì)算機(jī)組成，將多個(gè)不同的皮帶保護(hù)傳感器分別接入各自對(duì)應(yīng)的模塊化傳感器接口，再通過(guò)4線式CAN總線接口傳送至井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元，中央處理器對(duì)信號(hào)初步處理后，通過(guò)CAN總線輸出電路將皮帶保護(hù)與控制信號(hào)傳送至地面計(jì)算機(jī)分析，實(shí)現(xiàn)地面對(duì)煤礦井下皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、控制，數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能，具備故障信息處理自動(dòng)化、時(shí)間提示、故障智能記憶化、查詢系統(tǒng)日志事件可視化、皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)自動(dòng)化，同時(shí)又具備傻瓜式上位機(jī)搭建平臺(tái)，局域網(wǎng)監(jiān)視和故障報(bào)警短信通知功能。本發(fā)明的有益效果在于
(I)在地面計(jì)算機(jī)控制中心對(duì)井下膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行可視化集中自動(dòng)控制、綜合保護(hù)以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，真正實(shí)現(xiàn)了井下膠帶輸送機(jī)的無(wú)人值守。(2)井下各主控機(jī)及各保護(hù)模塊化傳感器是通用裝置，其硬件配置和控制軟件完全相同，通過(guò)地面計(jì)算機(jī)控制中心可以對(duì)井下各主控機(jī)及各保護(hù)模塊化傳感器控制流程、閉鎖關(guān)系進(jìn)行在線配置，充分適應(yīng)礦井膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)流程變更及設(shè)備移位與更新的實(shí)際工況。(3)地面計(jì)算機(jī)控制中心監(jiān)控軟件采用可視化軟件VC開(kāi)發(fā)，編程靈活、界面友好、方便操作和易于維護(hù)，該系統(tǒng)在上位機(jī)、和井下各主控機(jī)分別采用了嵌入式技術(shù)和冗余技術(shù)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。


圖I是皮帶保護(hù)模塊化傳感器接口的電路原理框圖。圖2是井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元的電路原理框圖。圖3是主控機(jī)單元的程序流程圖。圖4是可擴(kuò)充式上位機(jī)編程軟件的功能框圖。圖5是系統(tǒng)基本型硬件組成圖。圖6是系統(tǒng)擴(kuò)展型硬件組成圖。圖7是本安電源為各裝置供電的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，包括有井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元、多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器單元、地面控制計(jì)算機(jī)單元；所述的多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器單元包括有安裝在井下的多種皮帶保護(hù)傳感器I和各傳感器的皮帶保護(hù)模塊化傳感器接口 2，皮帶保護(hù)模塊化傳感器接口 2包括有依次連接的信號(hào)輸入電路3、信號(hào)放大電路4、信號(hào)濾波電路5、以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路6，所述的各傳感器I的信號(hào)輸出端分別與各自的帶保護(hù)模塊化傳感器接口 2的信號(hào)輸入電路3的信號(hào)輸入端連接，各帶保護(hù)模塊化傳感器接口 2的以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路6的控制輸出端共同接入一個(gè)4線式CAN總線接口 7的輸入口，以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路6還外接有地址設(shè)置模塊8、顯示模塊9 ；
所述的井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元包括有中央處理器10、本安彩色顯示器11，所述中央處理器10通過(guò)串口與本安彩色顯示器11連接，中央處理器10上集成電連接有兩路CAN總線接口電路12、語(yǔ)音報(bào)警電路13，語(yǔ)音報(bào)警電路13的信號(hào)輸出端連接功放單元14，功放單元14的信號(hào)輸出端連接揚(yáng)聲器15，中央處理器10還外接有RS232接口、存儲(chǔ)器接口、鍵盤(pán)接口 ；所述的地面控制計(jì)算機(jī)單元包括有計(jì)算機(jī)16，計(jì)算機(jī)16中固化有監(jiān)控軟件；所述4線式CAN總線接口 7的輸出口通過(guò)一路CAN總線接口電路12與中央處理器10電連接，所述各傳感器I采集的信號(hào)信息通過(guò)信號(hào)輸入電路3、信號(hào)放大電路4、信號(hào)濾波電路5及以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路6處理后傳送至中央處理器10中，中央處理器10再次分析后在本安彩色顯示器11中動(dòng)態(tài)顯示出皮帶保護(hù)參數(shù)和畫(huà)面，中央處理器10通過(guò)另一路CAN總線接口電路12與計(jì)算機(jī)16通訊，中央處理器10還控制連接井下抱閘電機(jī)的電磁閥17。所述的皮帶保護(hù)傳感器I包括有堆煤、沿線急停、溫度、煙霧、撕裂、跑偏、速度、張力、開(kāi)停、斷帶傳感器。所述計(jì)算機(jī)16中的監(jiān)控軟件包括有模塊化分析控制軟件單元及可擴(kuò)充式皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件單元，總線式采集軟件單元建立標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一動(dòng)態(tài)皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。所述中央處理器10上還集成電連接有通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器18，中央處理器10與通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器18之間連接有操作按鈕控制電路19，通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器18還與前臺(tái)信號(hào)20、話筒21、后臺(tái)信號(hào)22、功放單元14連接。所述中央處理器10采用嵌入式單片機(jī)芯片，該芯片運(yùn)算速度快，接口功能強(qiáng)，使用相對(duì)較為靈活。還包括有本安電源23，本安電源23的輸入電壓為127V或660V交流電壓，本安電源23的電壓輸出端經(jīng)過(guò)隔離防爆電路24后為井下的各皮帶保護(hù)傳感器I、本安彩色顯示器11提供12V電壓，為中央處理器10的嵌入式單片機(jī)芯片提供5V電壓。系統(tǒng)對(duì)傳感器送來(lái)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)CAN總線轉(zhuǎn)換送入中央處理器進(jìn)行分析，不但可以鑒別出供電回路的運(yùn)行狀態(tài)，還可以對(duì)負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，同時(shí)將運(yùn)行狀態(tài)顯示出來(lái)。一旦回路故障動(dòng)作后，系統(tǒng)將顯示其位置，并驅(qū)動(dòng)語(yǔ)言報(bào)警電路給于聲光報(bào)警?；芈返墓收蠣顟B(tài)存儲(chǔ)在RAM中，可通過(guò)鍵盤(pán)查詢其位置和故障時(shí)間。數(shù)據(jù)通訊按232標(biāo)準(zhǔn)，傳輸?shù)骄哂袑?duì)應(yīng)接口的外設(shè)上供查詢調(diào)閱。系統(tǒng)根據(jù)不同種類的保護(hù)信號(hào)傳感器和信號(hào)處理的需求，設(shè)計(jì)了不同的模塊化傳感器接口，如堆煤信號(hào)傳感器接口、急停信號(hào)傳感器接口、速度信號(hào)傳感器接口、溫度信號(hào)傳感器接口、張力信號(hào)傳感器接口等等，若需要獲取更多其他信號(hào)傳感器接口，可以對(duì)這種特定信號(hào)再設(shè)計(jì)兩個(gè)傳感器接口(開(kāi)關(guān)量、模擬量)，所有接口以一種統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的本安盒體進(jìn)行封裝，輸出接口采用快插式4線式CAN總線接口，可以優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，提高信號(hào)的精度，而且擴(kuò)展接口方便。供電采用127V或660V交流供電，輸出隔離的二路+12V本安電源，一路供彩屏液晶顯示器；一路供傳感器使用；一路5V電壓供嵌入式單片機(jī)及外圍電路使用，通過(guò)光電隔離，提高了裝置的穩(wěn)定性。單片機(jī)經(jīng)邏輯電路送出10路控制信號(hào)分別控制主、副電機(jī)、抱閘、灑水電磁閥、張緊、給煤機(jī)、破碎機(jī)、刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)。通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器分別與前、后臺(tái)聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言通話、打點(diǎn)。其硬件原理框圖如附圖2所示。主控機(jī)單元的程序流程圖單元
主控機(jī)單元的程序流程圖單元是運(yùn)行在主控機(jī)單元的程序流程圖單元上的程序，它和上位機(jī)軟件經(jīng)過(guò)通信，對(duì)每個(gè)通道輸入的信號(hào)類型、采樣頻率、采樣模式等進(jìn)行用戶動(dòng)態(tài)配置，比如速度傳感器可以配置為皮帶保護(hù)速度信號(hào)，用戶只要在保護(hù)監(jiān)測(cè)開(kāi)始時(shí)通過(guò)在上位機(jī)分析軟件中的采集設(shè)置界面對(duì)相應(yīng)的通道進(jìn)行通道信號(hào)類型設(shè)置即可，其軟件工作的流程如附圖3所示?？蓴U(kuò)充式上位機(jī)編程軟件的功能框圖
A、軟件的框架構(gòu)成如下
I)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集與功能模板可設(shè)定采集單元的采集模式、通道數(shù)，采樣頻率和采樣時(shí)間等，在實(shí)現(xiàn)功能單元同步集成的基礎(chǔ)上，各功能子單元也可以獨(dú)立采集分析數(shù)據(jù)。2)各子功能單元配置自主控制軟件和人機(jī)接口，可作為獨(dú)立的動(dòng)態(tài)顯示器。3)所有功能單元的同步數(shù)據(jù)有機(jī)集成，在時(shí)頻域進(jìn)行對(duì)比分析和關(guān)聯(lián)耦合性分析，構(gòu)建融合友好的人機(jī)界面，建立皮帶3D動(dòng)畫(huà)的綜合運(yùn)動(dòng)模型。4)井下主控機(jī)單元通過(guò)中央處理器外接的以CAN總線接口或RS232接口與計(jì)算機(jī)通訊；在所述計(jì)算機(jī)中設(shè)置有模塊化分析控制軟件單元及可擴(kuò)充式皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件單元，通過(guò)總線式采集軟件單元調(diào)取皮帶3D動(dòng)畫(huà)圖片模型建立標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一動(dòng)態(tài)皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)自動(dòng)化監(jiān)控畫(huà)面。為相關(guān)理論研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供數(shù)據(jù)平臺(tái)。5)提供數(shù)據(jù)打印接口、標(biāo)準(zhǔn)文本數(shù)據(jù)導(dǎo)入接口，供備案使用，獲取采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。6)查詢功能地面監(jiān)控室可以在計(jì)算機(jī)屏幕上查詢所有分站的歷史故障信息和用戶登錄信息。7)局域網(wǎng)瀏覽功能地面監(jiān)控室同一局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)的方式瀏覽其皮帶運(yùn)行的有關(guān)信息，只能監(jiān)視，不能控制。B、軟件在對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析時(shí)，主要采取的一些算法
1)在邏輯控制方面，構(gòu)造多輸入多輸出模糊控制分類器進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別；
2)地面控制中心監(jiān)控軟件采用可視化軟件VC開(kāi)發(fā)，編程靈活、界面友好、方便操作和易于維護(hù)，可擴(kuò)充式上位機(jī)編程軟件的功能框圖如圖4所示。系統(tǒng)基本型硬件組成圖
整個(gè)控制系統(tǒng)主要有多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器單元、井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元、地面控制計(jì)算機(jī)單元三部分組成，采用總線技術(shù)集中加分布控制方式，將多個(gè)不同的皮帶保護(hù)傳感器分別接入各自對(duì)應(yīng)的模塊化傳感器接口，再通過(guò)快速拔插式接口傳送至井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元，中央處理器對(duì)信號(hào)初步處理后，通過(guò)CAN總線輸出電路將皮帶保護(hù)參數(shù)與控制信號(hào)傳送至地面計(jì)算機(jī)分析，再通過(guò)地面控制中心監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、控制，數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能，具備故障信息處理自動(dòng)化、時(shí)間提示、故障智能記憶化、查詢故障及系統(tǒng)日志事件可視化、皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)自動(dòng)化，同時(shí)又具備傻瓜式上位機(jī)搭建平臺(tái)，局域網(wǎng)監(jiān)視和故障報(bào)警短信通知功能?？刂凭W(wǎng)絡(luò)采用PR0FIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線連接地面控制計(jì)算機(jī)和井下主控機(jī)，實(shí)現(xiàn)控制及數(shù)據(jù)和信息的交互。接入PR0FIBUS網(wǎng)的所有設(shè)備稱為節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)地址，通過(guò)各自地址相互通信。地面控制中心，與礦計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)連接，將膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)工作狀況在網(wǎng)上發(fā)布，使聯(lián)網(wǎng)的調(diào)度及有權(quán)限的計(jì)算機(jī)可以隨時(shí)查看膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于包括有井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元、多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器單元、地面控制計(jì)算機(jī)單元；所述的多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器單元包括有安裝在井下的多種皮帶保護(hù)傳感器和各傳感器的皮帶保護(hù)模塊化傳感器接口，皮帶保護(hù)模塊化傳感器接口包括有依次連接的信號(hào)輸入電路、信號(hào)放大電路、信號(hào)濾波電路、以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路，所述的各傳感器的信號(hào)輸出端分別與各自的帶保護(hù)模塊化傳感器接口的信號(hào)輸入電路的信號(hào)輸入端連接，各帶保護(hù)模塊化傳感器接口的以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路的控制輸出端共同接入一個(gè)4線式CAN總線接口的輸入口，以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路還外接有地址設(shè)置模塊、顯示模塊；所述的井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元包括有中央處理器、本安彩色顯示器，所述中央處理器通過(guò)串口與本安彩色顯示器連接，中央處理器上集成電連接有兩路CAN總線接口電路、語(yǔ)音報(bào)警電路，語(yǔ)音報(bào)警電路的信號(hào)輸出端連接功放單元，功放單元的信號(hào)輸出端連接揚(yáng)聲器；所述的地面控制計(jì)算機(jī)單元包括有計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)中固化有監(jiān)控軟件；所述4線式CAN總線接口的輸出口通過(guò)一路CAN總線接口電路與中央處理器電連接，所述各傳感器采集的信號(hào)信息通過(guò)信號(hào)輸入電路、信號(hào)放大電路、信號(hào)濾波電路及以嵌入式單片機(jī)為核心的信號(hào)處理電路處理后傳送至中央處理器中，中央處理器再次分析后在本安彩色顯示器中動(dòng)態(tài)顯示出皮帶保護(hù)參數(shù)和畫(huà)面，中央處理器通過(guò)另一路CAN總線接口電路與計(jì)算機(jī)通訊，中央處理器還控制連接井下抱閘電機(jī)的電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的皮帶保護(hù)傳感器包括有堆煤、沿線急停、溫度、煙霧、撕裂、跑偏、速度、張力、開(kāi)停、斷帶傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)中的監(jiān)控軟件包括有模塊化分析控制軟件單元及可擴(kuò)充式皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件單元，總線式采集軟件單元建立標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一動(dòng)態(tài)皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述中央處理器上還集成電連接有通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器，中央處理器與通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器之間連接有操作按鈕控制電路，通話打點(diǎn)按鈕信號(hào)器還與前臺(tái)信號(hào)、話筒、后臺(tái)信號(hào)、功放單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述中央處理器采用嵌入式單片機(jī)芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于還包括有本安電源，本安電源的輸入電壓為127V或660V交流電壓，本安電源的電壓輸出端經(jīng)過(guò)隔離防爆電路后為井下的各皮帶保護(hù)傳感器、本安彩色顯示器提供12V電壓，為嵌入式單片機(jī)芯片提供5V電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的中央處理器還外接有RS232接口、存儲(chǔ)器接口、鍵盤(pán)接口。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于模塊化通用智能型煤礦井下皮帶運(yùn)輸監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，包括有井下主控機(jī)及本安彩色顯示器單元、多種皮帶保護(hù)模塊化傳感器單元、地面控制計(jì)算機(jī)單元；采用總線技術(shù)集中加分布控制方式，將多個(gè)不同的皮帶保護(hù)傳感器分別接入各自對(duì)應(yīng)的模塊化傳感器接口，再通過(guò)快速拔插式接口傳送至井下主控機(jī)，中央處理器對(duì)信號(hào)初步處理后，通過(guò)CAN總線輸出電路將皮帶保護(hù)參數(shù)與控制信號(hào)傳送至地面計(jì)算機(jī)分析，再通過(guò)地面控制中心監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、控制。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能，具備故障信息處理自動(dòng)化、時(shí)間提示、故障智能記憶化、查詢故障及系統(tǒng)日志事件可視化、皮帶結(jié)構(gòu)重構(gòu)自動(dòng)化。
文檔編號(hào)G05B19/048GK102913278SQ20121043369
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者司志良, 范守保, 杜博, 陳萬(wàn)輝, 楊林, 吳雪峰 申請(qǐng)人:宿州市恒泰電器有限公司