本發(fā)明屬于無線通信，特別涉及一種礦用皮帶機(jī)控制設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、煤礦中使用的皮帶機(jī)控制器通常是煤礦皮帶集控系統(tǒng)的核心組成部分，它負(fù)責(zé)對(duì)皮帶輸送機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，確保運(yùn)輸系統(tǒng)的安全、高效和可靠運(yùn)行。

2、煤礦使用的傳統(tǒng)皮帶機(jī)控制器通常使用礦用電纜連接皮帶機(jī)沿線的傳感器和控制開關(guān)等裝置。具體實(shí)施時(shí)的步驟是將皮帶機(jī)主控制器安裝在皮帶機(jī)機(jī)頭，然后沿著皮帶機(jī)運(yùn)輸方向布置多芯礦用電纜，再在皮帶機(jī)沿線安裝電源、分控器、傳感器和控制開關(guān)，最后使用礦用電纜將傳感器和控制開關(guān)連接到主控制器上。

3、傳統(tǒng)的皮帶機(jī)控制器內(nèi)部需要安裝一個(gè)獨(dú)立的交換機(jī)，然后將主控板的網(wǎng)口連接到交換機(jī)上以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的接入能力，因此傳統(tǒng)的皮帶機(jī)控制器實(shí)施時(shí)，由于皮帶機(jī)主控制器與傳感器和控制開關(guān)采用礦用電纜連接，安裝繁瑣，布線麻煩；并且，礦用電纜需貫穿整個(gè)皮帶沿線，線路長(zhǎng)度達(dá)數(shù)公里，電纜容易受損，電纜傳輸?shù)男盘?hào)也容易受到干擾。更何況，由于需要安裝獨(dú)立的交換機(jī)，進(jìn)而極大的增加了設(shè)備的整體尺寸，受到礦洞內(nèi)部空間限制，其在礦洞內(nèi)的實(shí)施過于局限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種礦用皮帶機(jī)控制設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)分控器的無線安裝和通信，并且極大的縮小了設(shè)備的整體尺寸，更適用于內(nèi)部空間受限的礦洞使用。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種礦用皮帶機(jī)控制設(shè)備，包括主控器和分控系統(tǒng)。

3、主控器用于與皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)件連接并控制皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。分控系統(tǒng)有多個(gè)，多個(gè)分控系統(tǒng)間隔布設(shè)在皮帶機(jī)的皮帶沿線；每個(gè)分控系統(tǒng)均包括：傳感器，用于采集皮帶機(jī)的運(yùn)行信息；急停開關(guān)，用于接收操作人員的控制指令，實(shí)現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換控制；分控器，分別與傳感器、急停開關(guān)連接，用于接收與其連接的傳感器采集到的運(yùn)行信息以及與其連接的急停開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)；主控器與各分控器之間以及各分控器之間均通過wifi-mesh組網(wǎng)無線通信連接；wif?i-mesh組網(wǎng)為無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

4、進(jìn)一步地，所述主控器包括：

5、殼體，其內(nèi)部通過隔板分為隔爆腔、本安腔；

6、控制板，設(shè)于本安腔內(nèi)，與各分控器通信連接；

7、電源組件，設(shè)于隔爆腔內(nèi)，與控制板連接，用于對(duì)控制板供電；

8、固態(tài)繼電器，設(shè)于隔爆腔內(nèi)，與控制板連接，用于作為非安開關(guān)量輸出。

9、更進(jìn)一步地，所述本安腔側(cè)壁設(shè)有顯示屏、按鈕和插頭；

10、所述顯示屏與控制板連接，用于顯示各狀態(tài)信息；

11、所述按鈕與控制板連接，用于接收用戶指令，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置；

12、所述插頭與控制板連接，用于連接控制線路。

13、更進(jìn)一步地，所述電源組件包括：

14、寬壓開關(guān)電源，與外部電源連接，用于將外部60v-265v的交流電轉(zhuǎn)換為24v的直流電；

15、第一本安電源，分別與寬壓開關(guān)電源、控制板電連接，用于將24v的直流電轉(zhuǎn)換為12v的本安電源并向控制板供電。

16、更進(jìn)一步地，所述電源組件還用于對(duì)外輸出，電源組件還包括第二本安電源；所述第二本安電源與寬壓開關(guān)電源連接，用于將24v的直流電轉(zhuǎn)換為24v的本安電源并用作對(duì)外輸出。

17、更進(jìn)一步地，所述控制板包括：

18、處理器；

19、第一輸入電路，分別與處理器、外部開關(guān)量輸入設(shè)備電連接，用于接收外部開關(guān)量輸入設(shè)備的開關(guān)量；

20、第一輸出電路，分別與處理器、第一外部設(shè)備電連接，用于對(duì)第一外部設(shè)備傳輸控制信號(hào)；

21、rs485電路，分別與處理器、顯示屏電連接，用于處理器與顯示屏的通信連接；

22、第二輸出電路，分別與處理器、第二外部設(shè)備電連接，用于對(duì)第二外部設(shè)備傳輸控制信號(hào)；

23、第二輸入電路，分別與處理器、傳感器電連接，用于將傳感器采集到的信息傳輸至處理器；

24、射頻電路，與處理器電連接，用于實(shí)現(xiàn)無線通信；

25、交換機(jī)模塊，與處理器電連接，用于實(shí)現(xiàn)有線通信；

26、直流轉(zhuǎn)直流電路，分別與隔爆腔內(nèi)輸入的本安電源、處理器電連接，用于將隔爆腔內(nèi)輸入的本安電源供給處理器。

27、更進(jìn)一步地，所述直流轉(zhuǎn)直流電路有兩路，其中一路直流轉(zhuǎn)直流電路用于處理本安電源以向處理器以及射頻電路供電，另一路直流轉(zhuǎn)直流電路用于處理本安電源以向第一輸入電路、第一輸出電路、rs485電路、第二輸出電路、第二輸入電路以及交換機(jī)模塊供電。

28、更進(jìn)一步地，兩個(gè)所述直流轉(zhuǎn)直流電路采用光耦芯片進(jìn)行電氣隔離。

29、進(jìn)一步地，還包括發(fā)電組件，發(fā)電組件有多個(gè)，多個(gè)發(fā)電組件與多個(gè)分控器一一對(duì)應(yīng)電連接，用于將皮帶移動(dòng)的機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)化為向分控器供電的電能；所述發(fā)電組件包括：

30、滾動(dòng)組件，用于緊貼皮帶，皮帶移動(dòng)帶動(dòng)滾動(dòng)組件發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；

31、發(fā)電機(jī)，與所述滾動(dòng)組件傳動(dòng)連接，滾動(dòng)組件轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并進(jìn)行發(fā)電；

32、穩(wěn)壓器，與所述發(fā)電機(jī)連接，用于對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電流進(jìn)行穩(wěn)壓處理。

33、更進(jìn)一步地，所述滾動(dòng)組件包括：

34、固定支架；

35、彈性件，一端設(shè)置在所述固定支架上；

36、滾輪，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述彈性件另一端，彈性件用于擠壓滾輪緊貼皮帶。

37、本發(fā)明的工作原理為：主控器通過自帶的第一輸出電路和第二輸出電路控制皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)件運(yùn)行，使得皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過wifi-mesh網(wǎng)絡(luò)與皮帶機(jī)沿線的各分控器通信。第一輸入電路和第二輸入電路用于連接距離較近的傳感器和急停開關(guān)。網(wǎng)口和光纖口用于連接網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程服務(wù)器的連接。

38、分控器通過發(fā)電組件利用皮帶機(jī)的皮帶運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能發(fā)電，給分控器內(nèi)部的電池充電。通過無線網(wǎng)絡(luò)和自發(fā)電的特點(diǎn)避免了供電和通信線纜的使用，使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了無線部署的功能。

39、分控器連接了傳感器和急停開關(guān)，傳感器實(shí)時(shí)采集皮帶機(jī)運(yùn)行時(shí)的溫度、重量、皮帶撕裂等運(yùn)行信息，通過wifi-mesh網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至主控制器進(jìn)行分析。當(dāng)皮帶機(jī)的皮帶發(fā)生異?；蚴鹿蕰r(shí)，附近操作人員會(huì)立即按下急停開關(guān)，分控器監(jiān)測(cè)到急停開關(guān)按下后，通過wifi-mesh網(wǎng)絡(luò)通知主控器控制皮帶機(jī)停止工作。

40、主控器和分控器之間通過wifi-mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，此通信方式不需要在皮帶機(jī)沿線布置多臺(tái)無線路由器即可實(shí)現(xiàn)所有分控器的聯(lián)網(wǎng)功能。每一臺(tái)分控器在作為終端設(shè)備的同時(shí)也可以充當(dāng)無線路由器，為其他分站提供wifi網(wǎng)絡(luò)。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

42、本發(fā)明主控器與分控器之間、各分控器之間采用wifi-mesh組網(wǎng)的無線通信方式，wifi-mesh組網(wǎng)技術(shù)避免了每一個(gè)分控器都需要接入wifi網(wǎng)絡(luò)的情況，極大地減少了對(duì)井下靜態(tài)ip地址資源的占用。

43、利用wifi-mesh組網(wǎng)功能，可以通過無線方式將皮帶機(jī)沿線的傳感器和控制開關(guān)連接到皮帶機(jī)主控制器上，實(shí)現(xiàn)皮帶運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和急停信號(hào)的上傳。當(dāng)某一區(qū)域沒有wifi覆蓋時(shí)，此處的分控器可以通過mesh網(wǎng)絡(luò)連接到其他分控器上，最終實(shí)現(xiàn)與主控器的互聯(lián)。

44、在實(shí)際使用中無需電纜連接，進(jìn)而并不需要進(jìn)行復(fù)雜的布線，具備使用的便捷性。

45、并且本發(fā)明提出的控制設(shè)備無需交換機(jī)之間進(jìn)行交互，進(jìn)而極大的縮小了設(shè)備的整體尺寸，更適用于內(nèi)部空間受限的礦洞使用。