煤仓料位监测仪的制作方法
【专利摘要】一种煤仓料位监测仪，适用于煤炭储存中的对煤仓仓料位高度的监测和预警使用。包括监测器和底座，监测器与底座之间设有两个可实现监视器全角度旋转的舵机A和舵机B，所述监测器包括单片机、超声波传感器、外部存储器和无线无线通信模块A，超声波传感器上设有除尘风扇，所述单片机分别与超声波传感器、外部存储器、无线通信模块A、舵机和除尘风扇相连接，所述除尘风扇设在超声波传感器上。结构简单，成本低，操作方便使用效果好。
【专利说明】煤仓料位监测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤仓涉料位监测仪，尤其适用于煤炭储存中的对煤仓仓料位高度的监测和预警使用。
【背景技术】
[0002]煤矿生产主要分井下与井上两部分。井下主要是采煤与皮带传输到井上；井上部分分为原煤处理，优化，清洗，分类等。当井下大量的原煤通过传送带传到井口时，地面就需要建造一定数量的成品煤仓用于存储煤料。为了保证这个井下、井上系统能够均衡连续生产，就必须实时了解原煤仓，成品煤仓的料位情况，指导井下生产与井上煤炭外运工作，这部分就是煤仓料位监测系统所要承担的使命。因此，煤矿料位监控系统必须达到准确、稳定地对所有料仓进行测量。
[0003]由于煤仓内部环境的多变性和复杂性，多年来一直是一个技术难题。长期以来国内选煤厂普遍采用人工目测或简单机械重垂测量的方法测量煤仓的仓料高度，现有的煤仓料位监测系统存在着系统庞杂，成本较高，性能不足等缺点。如比较成熟的雷达料位计来说，尽管测量效果好，但煤仓内恶劣和复杂的环境对雷达料位计工作的稳定性和寿命产生较大影响，同时不同介质对电磁波的介电常数不同会对测量准确度有较大影响，同时价格较高对于安装的要求也比较高。
【发明内容】
[0004]本新型的目的是克服已有技术的不足，提供一种结构简单，成本低，操作方便使用效果好的煤仓料位监测仪。
[0005]为实现上述目的，本实用新型煤仓料位监测仪，包括监测器和底座，监测器与底座之间设有两个可实现监视器全角度旋转的舵机A和舵机B，所述监测器包括单片机、超声波传感器、外部存储器和无线无线通信模块A，超声波传感器上设有除尘风扇，所述单片机分别与超声波传感器、外部存储器、无线通信模块A、舵机和除尘风扇相连接，所述除尘风扇设在超声波传感器上。
[0006]所述的单片机型号为STC12C5412AD ;所述的超声波传感器型号为TCF40-16TR ;所述的无线通信模块A和无线通信模块B型号为SRW-1042 ;所述的舵机型号为MG995。
[0007]有益效果:本实用新型煤仓料位监测仪上设有超声波传感器和两个可自由度的旋转舵机，超声波传感器模块测出煤仓煤料到超声波模块的距离，经单片机数据处理后，通过无线通信模块传输到上位机软件，在上位机软件呈现煤料表面3D效果图，供监控人员实时掌握煤料的体积，高度等参数，并及时高度预警和发现安全隐患。本装置结构简单，成本较低，使用方便，在煤矿企业有广泛的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的煤仓料位监测仪的结构框图；[0009]图2是本实用新型的煤仓料位监测仪中监测装置电路图；
[0010]图3是本实用新型的煤仓料位监测仪中监测装置电路图；
[0011]图4是本实用新型的煤仓料位监测仪中监测装置电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型的实施做进一步的描述:
[0013]如图1所示，本实用新型的煤仓料位监测仪包括监测器和底座，监测器与底座之间设有两个可实现监视器全角度旋转的舵机A和舵机B，所述监测器包括单片机、超声波传感器、外部存储器和无线无线通信模块A，超声波传感器上设有除尘风扇，所述单片机分别与超声波传感器、外部存储器、无线通信模块A、舵机和除尘风扇相连接，所述除尘风扇设在超声波传感器上，所述的无线通信模块A通过无线信号与设有无线通信模块B的上位机相连接。所述的单片机型号为STC12C5412AD。所述的超声波传感器型号为TCF40-16TR，所述的无线通信模块A和无线通信模块B型号为SRW-1042，所述的舵机型号为MG995。
[0014]工作流程:监控室上位机通过无线通信模块B发出料位仪工作的周期等相关指令，并将指令数据存储到外部存储器AT24C02，单片机根据工作指令控制两个舵机转动，同时启动超声波传感器工作，单片机对超声波传感器的数据进行处理，然后通过无线通信模块A把数据发送给上位机，上位机对数据进行处理并呈现煤仓表面3D效果图并实时显示体积、高度等参数，监控管理员可以对料位仪的工作的周期，报警高度等工作策略进行设置，当超过该值的时候，现场料位仪报警同时上位机软件会报警提示监控管理员。
[0015]如图2、图3和图4所示，Ul为单片机，引脚28连接+5V，引脚14连接GND，引脚18连接电源指示灯，引脚19连接超声波传感器工作指示灯，引脚20连接无线通信模块工作指示灯，引脚21分别连接舵机A和舵机B的工作指示灯，引脚15和引脚16为P2接口，P2接口为I2C接口，分别连接超声波传感器和外部存储器，引脚6和引脚7串联晶振电路，引脚3连接有复位电路，引脚4和引脚5构成Pl接口，Pl连接无线串口模块，引脚17和引脚11分别连接舵机A和舵机B，引脚26和引脚12连接电机驱动芯片L298N来驱动除尘风扇。P3接口接入+7V直流电源，S2为电源开关，电源开关S2的PVCC分别给舵机A和舵机B供电，AMS1117-5V是稳压芯片，输出电压为5V。U2为PL-2303芯片，该芯片是USB转串口 RS232芯片，可用来下载程序。U4为AT24C02外部存储器芯片，用来存储料位仪工作的相关策略。U5为L298N电机驱动芯片用来连接除尘风扇。
[0016]所述新型料位仪的机械结构中连接超声波传感器的舵机A和舵机B，其中一个可上下旋转，另一个可以左右旋转，通过两个舵机O到180度的旋转来检测到煤料表面的高度，同时通过无线传感器能够检测煤仓的内表面有无异常情况，从而实现煤料表面多点的距离检测，上位机根据这些数据模拟出煤料表面的3D效果图，并算出煤料的体积。
【权利要求】
1.一种煤仓料位监测仪，其特征在于:它包括监测器和底座，监测器与底座之间设有两个可实现监视器全角度旋转的舵机A和舵机B，所述监测器包括单片机、超声波传感器、外部存储器和无线无线通信模块A，超声波传感器上设有除尘风扇，所述单片机分别与超声波传感器、外部存储器、无线通信模块A、舵机和除尘风扇相连接，所述除尘风扇设在超声波传感器上。
2.根据权利要求1所述的煤仓料位监测仪，其特征在于:所述的单片机型号为STC12C5412AD。
3.根据权利要求1所述的煤仓料位监测仪，其特征在于:所述的超声波传感器型号为TCF40-16TR。
4.根据权利要求1所述的煤仓料位监测仪，其特征在于:所述的无线通信模块A和无线通信模块B型号为SRW-1042。
5.根据权利要求1所述的煤仓料位监测仪，其特征在于:所述的舵机型号为MG995。
【文档编号】B65D90/48GK203392271SQ201320312223
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月3日 优先权日:2013年6月3日
【发明者】唐宏飞, 金祥倍, 张明礼, 金鑫 申请人:江苏师范大学