一种矿用隔爆型电控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种矿用隔爆型电控系统，包括：RFIC卡、主控单元、显示器、读卡器、固态继电器和电源模块，所述读卡器连接于所述主控单元，所述RFIC卡通过读卡器与主控单元进行无线通信，所述显示器连接于所述主控单元，所述固态继电器连接于主控单元和被控设备的安全回路。所述矿用隔爆型电控系统通过设定自动识别程序，使授权的专职操作人员持卡操作授权被控设备，非授权人员因无识别卡或持无效卡而无法操作设备，有效保障了矿用设备的使用安全，同时通过所述电控系统能够对设备的操作过程实施全过程监视，有利于落实矿用设备的事故责任，提高了矿用设备的安全管理水平。
【专利说明】—种矿用隔爆型电控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及设备控制【技术领域】，更具体的涉及一种矿用隔爆型电控系统。
【背景技术】
[0002]目前煤矿井下的各种运输、提升设备如小绞车、提升机、皮带运输机、电瓶车等均未配置电子锁定装置。现场工作中，经常出现未经培训的无证人员随意开动小绞车、提升机、皮带运输机、电瓶车等机电设备的情况，由于无证人员未经专门培训，缺乏专业知识，不熟悉操作规程，操作中不注意各岗位之间的配合与协调，因而常常容易损坏设备，造成设备或人身事故，严重时甚至造成人身伤亡事故。而且矿井中的很多设备根据相关安全管理要求必须做到专人专用，现有技术中对这种设备使用的专人专用管理多数是通过管理人员的现场管控实现，不但增加了设备的管控成本，而且由于实际中这种待管控的专用设备数量较多，加之管理人员的管控疏忽，无法避免的会出现专用设备被随意开动的问题，造成较大的安全隐患。而且由于井下工人流动性大，有的事故发生后难以追查事故直接责任人，对矿井安全生产十分不利。因此急需针对矿井设备的安全使用开发一种控制系统。
实用新型内容
[0003]本实用新型为解决上述问题，创新的提出一种专门针对矿井设备的隔爆型电控系统，该电控系统包括控制部分和RFIC卡，通过控制部分读取RFIC卡的信息来对被控制矿用设备启用状态进行控制，采用非接触式的RFIC卡进行控制通信，满足了矿井条件的防爆要求，同时通过设定自动识别的读卡程序，实现了专职操作人员持卡操作专用设备的控制目的以及对设备操作过程的全程监视，有效保障了矿用设备的使用安全。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
[0005]一种矿用隔爆型电控系统，包括:RFIC卡和控制部分，所述控制部分包括主控单元、显示器、读卡器、固态继电器和电源模块，所述读卡器连接于所述主控单元，所述RFIC卡通过读卡器与主控单元进行无线通信，所述显示器连接于所述主控单元，所述固态继电器的输入端连接于所述主控单元，输出端连接于被控设备的安全回路，所述主控单元基于所读取的RFIC卡的信息而控制所述固态继电器向所述安全回路输出通断信号，所述电源模块连接于所述主控单元。
[0006]进一步的根据本实用新型所述的矿用隔爆型电控系统，其中所述电源模块包括滤波器和变压器，所述变压器的输入端连接外接电源，所述变压器的输出端连接所述滤波器，所述滤波器的输出端连接于所述主控单元。
[0007]进一步的根据本实用新型所述的矿用隔爆型电控系统，其中所述读卡器中设置有所述RFIC卡的插槽。
[0008]进一步的根据本实用新型所述的矿用隔爆型电控系统，其中所述显示器包括电源状态指示灯、读卡状态指示灯、自检指示灯和被控设备控制状态显示屏。
[0009]进一步的根据本实用新型所述的矿用隔爆型电控系统，其中所述主控单元为具备程序读写和存储功能的单片机。
[0010]进一步的根据本实用新型所述的矿用隔爆型电控系统，其中所述电控系统还包括有壳体，所述主控单元、固态继电器、电源模块安装于所述壳体的内腔中，所述显示器和读卡器安装于所述壳体的盖板上。
[0011]进一步的根据本实用新型所述的矿用隔爆型电控系统，其中所述RFIC卡包括:员工RFIC卡、维修RFIC卡、数据读取RFIC卡及管理RFIC卡。
[0012]通过本实用新型的技术方案至少能够达到以下技术效果:
[0013]I)、通过设定自动识别的读卡程序，实现了专职操作人员持卡操作专用设备的控制目的，保证了非授权无卡人员、无证人员无法操作专用矿用设备，增加了矿用设备的使用安全性。
[0014]2)、基于主控单元的读卡记录和存储功能，能够读取对相关设备的使用状态记录数据，实现了对设备操作过程的全程监控，当出现操作责任事故时，能够像飞机上的“黑匣子” 一样为查找事故原因，判定事故发生的准确时间，为落实事故直接责任人提供有力证据，非常有利于矿用设备的安全管理。
[0015]3)、本实用新型所述电控系统集计算机技术、通讯传输技术、单片机技术以及非接触式RFIC卡技术于一体，填补了国内外矿用设备安全智能控制的空白。
[0016]4)、本实用新型所述电控系统基于普通的单片机即可实现，方案的可操作性强，同时所述电控系统亦可广泛使用于除煤矿以外的其它设备安全使用【技术领域】，可推广性强，市场前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型所述矿用隔爆型电控系统的整体结构示意图；
[0018]图2为附图1中控制部分的实物连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本实用新型的方案，但并不因此限制本实用新型的保护范围。
[0020]如附图1所示，本实用新型所示的矿用隔爆型电控系统包括RFIC卡、控制部分和壳体，所述的控制部分如附图1中虚线框以及附图2所示的，具体包括主控单元、显示器、读卡器、固态继电器、滤波器和变压器，所述的主控单元作为整个控制部分的核心，由具备程序读写和存储功能的单片机实现，所述主控单元中存储有待控制设备的识别型号、控制操作类型、操控状态数据等，能够基于读卡器输入的操控数据实现相关的操作，并自动记录对被控设备的开停时间、操控RFIC卡信息等状态数据。所述的读卡器连接于所述主控单元，RFIC卡的信息通过读卡器输入至主控单元，同时主控单元中的记录数据通过读卡器输出至相应的RFIC卡，所述RFIC卡与所述读卡器之间通过非电接触式的射频通信，读卡器中可设置RFIC卡的插槽，只要RFIC卡插入即可读取其中的信息。所述显示器连接于主控单元，用于实时显示主控单元输出的被控设备操作信息和状态信息等，包括电源状态指示灯、读卡状态指示灯、自检指示灯以及被控设备控制状态显示屏，当通电后所述电源状态指示灯亮，自检指示灯闪烁，当RFIC卡插入读卡部分时读卡状态指示灯亮，当被控设备被授权卡正常启动时显示屏显示“P.0n”，否则显示屏显示“P.0ff”。所述的固态继电器的信号输入端连接于所述主控单元，信号输出端连接于被控设备，具体的可连接于被控设备的安全回路，对于多数矿用设备都设置有安全控制回路，只有其安全控制回路被接通，该被控设备才能够启动运行，同样只要其安全控制回路断开设备即被锁定，通过将固态继电器的信号输出端连接于被控设备的安全回路即可基于主控单元向固态继电器的输入信号而实时准确的控制被控设备的运行。所述变压器的输入端连接外接电源，输出端连接滤波器，所述滤波器的输出端连接于主控单元的电源端，所述变压器将输入的AC127V/36V降压到AC23V，并通过滤波器整流后将电压变为主控单元所需的DC5V、DC3.3V工作电源。
[0021]本实用新型所述矿用隔爆型电控系统的安装和使用过程为:首先整个控制部分安装于壳体上，具体的所述主控单元、固态继电器、滤波器和变压器安装于壳体的内腔中，固态继电器输出端连接被控设备的安全回路，变压器的电源输入端连接外接电源。所述显示器和读卡器安装于壳体的盖板上，其中在读卡器部分设置读卡插槽。所述主控单元中提前写有相关被控设备的型号、操控信息等数据，所述RFIC中写有对对应设备的操控信息。当被控设备需要启动运行时，将预设的授权RFIC卡插到读卡器的读卡插槽中，RFIC卡中的启动操控信息被主控单元读取，主控单元根据RFIC卡的启动操控信息控制固态继电器吸合，从而向被控设备的安全回路输出接通信号，启动被控设备运行。当RFIC卡未插入读卡器的读卡插槽，或者向读卡器插槽插入未授权的RFIC卡或非本被控设备的RFIC卡时，主控单元基于读卡器的感应信息控制固态继电器断开，从而使被控设备的安全回路断电，被控设备停止运行或无法启动，实现了对矿用专用设备的专管控制。
[0022]优选的本实用新型所述的RFIC卡根据实际使用管理情况，分为:员工RFIC卡、维修RFIC卡、数据读取RFIC卡及管理RFIC卡；其中的员工RFIC卡只能为某个员工操作使用，在其中写有预定型号设备的操控信息，只能被预定设备的电控系统所识别，不能操作其它设备；其中的维修RFIC卡，可以操作预定范围内任意一台被控设备的电控系统，以方便专业人员的检修操作，所述各设备的电控系统均能识别这种维修RFIC卡的操控信息；其中的数据读取RFIC卡可读取出主控单元中的记忆数据，如被控设备机器编号、员工RFIC卡卡号、所有操控工作的起始时间、结束时间等数据，并经相关计算机将这些数据显示输出，实现可对被控设备操作过程的全程监控，便于查证设备的责任事故；其中的管理RFIC卡可授权在相应设备的电控系统上进行正常使用、数据读写等管理操作。各RFIC卡的信息以及各被控设备电控系统中主控单元上的识别控制程序信息可通过相关计算机预先设定和写入，通过可编程序对每台设备进行授权、编号、记录查询，使另外编号的RFIC卡不能互相使用，保证一人 一机。
[0023]本实用新型所述电控系统中，无线RFIC卡和控制部分之间无电器接触，使用寿命长，安全可靠，易达到防爆性能要求，适合在有煤与瓦斯突出的矿井的井下使用；所述RFIC卡内附8K的EEPR0M，可以存储设置命令及设备的操作记录，数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次；所述系统在不插授权RFIC卡时使设备处于断电状态，只有在插如授权RFIC卡后被控制设备才能启用，做到了专用设备专人使用；所述电控系统可以查询被控设备的整个运行记录，便于对被控设备实施全程监控；每台被控设备单独编号，操作者每人一卡，同时对维修者设有维修卡，可实现一人多机维修操作，对管理层设有管理卡，可对所有电控系统进行管理，等等提高了对矿用设备的智能化管控水平。[0024]以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域技术人员在本实用新型的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴，本实用新型具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
【权利要求】
1.一种矿用隔爆型电控系统，其特征在于，包括=RFIC卡和控制部分，所述控制部分包括主控单元、显示器、读卡器、固态继电器和电源模块，所述读卡器连接于所述主控单元，所述RFIC卡通过读卡器与主控单元进行无线通信，所述显示器连接于所述主控单元，所述固态继电器的输入端连接于所述主控单元，输出端连接于被控设备的安全回路，所述主控单元基于所读取的RFIC卡的信息而控制所述固态继电器向所述安全回路输出通断信号，所述电源模块连接于所述主控单元。
2.根据权利要求1所述的矿用隔爆型电控系统，其特征在于，所述电源模块包括滤波器和变压器，所述变压器的输入端连接外接电源，所述变压器的输出端连接所述滤波器，所述滤波器的输出端连接于所述主控单元。
3.根据权利要求1所述的矿用隔爆型电控系统，其特征在于，所述读卡器中设置有所述RFIC卡的插槽。
4.根据权利要求1所述的矿用隔爆型电控系统，其特征在于，所述显示器包括电源状态指示灯、读卡状态指示灯、自检指示灯和被控设备控制状态显示屏。
5.根据权利要求1-4任一项所述的矿用隔爆型电控系统，其特征在于，所述主控单元为具备程序读写和存储功能的单片机。
6.根据权利要求1-4任一项所述的矿用隔爆型电控系统，其特征在于，所述电控系统还包括有壳体，所述主控单元、固态继电器、电源模块安装于所述壳体的内腔中，所述显示器和读卡器安装于所述壳体的盖板上。
7.根据权利要求1-4任一项所述的矿用隔爆型电控系统，其特征在于，所述RFIC卡包括:员工RFIC卡、维修RFIC卡、数据读取RFIC卡及管理RFIC卡。
【文档编号】G06K7/00GK203502814SQ201320647577
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】宋志刚, 翟强, 王忠文, 穆增强 申请人:铜川矿务局矿山电器厂