专利名称：煤矿井下电机车监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿井下电机车安全运行监测系统，具体涉及一种煤矿井下电机车监控装置。
背景技术：
煤矿井下电机车运输系统是煤矿生产中的一个重要环节，电机车运输系统的管理对于煤矿安全生产至关重要。目前，国内一些厂家推出了多种煤矿安全生产的微机监测系统，大多采用红外信号接收技术或开关信号有线传输技术，由于抗干扰能力较差，导致系统的可靠性降低，容易出现误操作，严重影响其在管理系统中的作用。另外，这些系统在使用功能上也有一定的局限性，比如，对矿井电机车运行状态的监测仅限于了解某一区段是否有电机车，却无法了解到具体车辆当前运行的确切位置，无法对电机车进行适时监控，这就使生产调度人员无法对运输车辆进行合理调度，降低了运输效率。
国外的一些类似设备虽然采用了先进技术，但由于我国煤矿生产的现实状况不能与之相配套，煤矿企业较少采用国外进口设备。另外进口设备价格昂贵，影响煤矿生产综合成本，难以推广。目前煤矿生产中仍沿用传统的管理办法，这样就存在一些较难避免的事故隐患。
发明内容
本实用新型主要解决的技术问题是实现对井下电机车的适时监控，及时显示井下运行中的电机车的车号、运行位置及其运行方向，使调度人员能够合理、高效地对电机车进行运输调度管理。
本实用新型的技术解决方案是煤矿井下电机车监控装置包括信号发射装置、信号监测装置和主机三部分。
信号发射装置的电路部分由编码电路和发射电路组成。其中发射电路由载波振荡电路、调制电路、放大电路组成，载波振荡电路的调制信号输入端Vin与编码电路的信号输出端连接；振荡三极管BG1的集电极与调制三极管BG2的集电极相连，调制信号输入端Vin通过电感L2与三极管BG2的发射极相连；调制后的信号通过电感L3与放大电路的电感L4空间耦合，电感L4一端通过电容C6与放大三极管BG3的基极相连，放大后的信号经三极管BG3的集电极、隔离电容C10与发射天线连接。
信号监测装置的电路部分由接收电路、发射电路和编码电路组成。其中接收电路由放大电路、电平转换电路及解调电路组成，由天线接收到的电机车发射装置发送的无线信号经电容C1耦合到三极管BG1的基极，经三极管BG1放大后的信号由电感L1、电容C2、C4组成的谐振电路选频后通过阻抗匹配电阻R4、R5经电容C6耦合到三极管BG2的基极；放大后的信号经电容C8、电感L2组成的选频谐振电路选频后经电阻R9耦合到三极管BG3的基极；经三极管BG3放大后的信号经电平转换电阻R11、R12耦合到解调集成电路IC1的第3脚；解调后的代表电机车编号的脉宽调制码送到开关集成电路IC3的第11脚，集成电路IC2及电阻R14、电容C11组成振荡电路为开关集成电路IC3提供开关信号，开关集成电路IC3的第10脚接到代表监测装置位置的脉宽调制码编码电路的信号输出端，经集成电路IC3以时间轮换方式从第12脚输出代表电机车编号及代表监测装置位置的脉宽调制码送至载波传输信号产生电路的信号输入端，经载波传输信号产生电路调制放大后由巷道照明线路传输给主机进行识别处理。
本实用新型的主机安装在运输调度室，通过微机采集各监控分机发出的电机车信号，经数据处理后，向各监控分机发出控制指令信号，同时采用并行数据传输的方式将数据传输给模拟盘，将各台电机车的上下行位置、车号、红绿灯状态显示在模拟盘上，使调度人员能够合理、高效地对电机车进行运输调度管理。
本装置抗干扰能力强，彻底解决了井下电机车架线电火花干扰等问题，保证了电机车与井下监控分机双向数据传输的可靠性，实现对井下电机车的适时监控，及时显示井下运行中的电机车的车号、运行位置及其运行方向。整个监控系统设备简单、性能可靠、接口灵活、显示直观、操作维修便利。
图1为煤矿井下电机车监控装置电路方框图；图2为信号发射装置的发射电路原理图；图3为信号监测装置的接收电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型煤矿井下电机车监控装置由信号发射装置、信号监测装置、主机三部分组成。主机的信号通过模拟盘显示。
其中，信号发射装置安装在电机车上，其接入电源与电机车蓄电池连接，接入电源的导线兼做发射天线。
信号监测装置等距离安装在电机车运行的巷道区段和巷道弯道、交叉路口处。
信号发射装置的电路部分由编码电路和发射电路组成。其中发射电路由载波振荡电路、调制电路、放大电路组成，具体电路连接如图2所示。
由编码电路产生代表电机车编号的脉宽调制码，通过调制电路将脉宽调制码调制在280-320KHz的载波上，由发射电路采用无线发射方式不间断地发射出去。
信号监测装置的电路部分由接收电路、发射电路、编码电路组成，系统电源线与巷道照明线路连接。图3所示为信号监测装置电路部分的接收电路原理图，接收电路由放大电路、电平转换电路及解调电路组成。其中集成电路IC1的型号为TDA7010T，集成电路IC2的型号为NE555，集成电路IC3的型号为CD4053。
接收电路将发射装置发出的280-320KHz的脉宽调制信号放大，经解调电路产生代表电机车编号的脉宽调制码；经信号监测装置的编码电路产生的代表信号监测装置在巷道位置的脉宽调制码；上述两个调制码以交替方式由调制电路处理为75-85KHz的脉宽调制信号，由发射电路放大后通过巷道照明电路以载波通讯方式传入主机。
权利要求1.一种煤矿井下电机车监控装置，包括信号发射装置、信号监测装置和主机三部分，信号发射装置的电路部分由编码电路和发射电路组成，信号监测装置的电路部分由接收电路、发射电路和编码电路组成，其特征在于信号发射装置的发射电路由载波振荡电路、调制电路、放大电路组成，载波振荡电路的调制信号输入端Vin与编码电路的信号输出端连接；振荡三极管BG1的集电极与调制三极管BG2的集电极相连，调制信号输入端Vin通过电感L2与三极管BG2的发射极相连；调制后的信号通过电感L3与放大电路的电感L4空间耦合，电感L4一端通过电容C6与放大三极管BG3的基极相连，放大后的信号经三极管BG3的集电极、隔离电容C10与发射天线连接；信号监测装置的接收电路由放大电路、电平转换电路及解调电路组成，由天线接收到的电机车发射装置发送的无线信号经电容C1耦合到三极管BG1的基极，经三极管BG1放大后的信号由电感L1、电容C2、C4组成的谐振电路选频后通过阻抗匹配电阻R4、R5经电容C6耦合到三极管BG2的基极；放大后的信号经电容C8、电感L2组成的选频谐振电路选频后经电阻R9耦合到三极管BG3的基极；经三极管BG3放大后的信号经电平转换电阻R11、R12耦合到解调集成电路IC1的第3脚；解调后的代表电机车编号的脉宽调制码送到开关集成电路IC3的第11脚，集成电路IC2及电阻R14、电容C11组成振荡电路为开关集成电路IC3提供开关信号，开关集成电路IC3的第10脚接到代表监测装置位置的脉宽调制码编码电路的信号输出端，经集成电路IC3以时间轮换方式从第12脚输出代表电机车编号及代表监测装置位置的脉宽调制码送至载波传输信号产生电路的信号输入端，经载波传输信号产生电路调制放大后由巷道照明线路传输给主机进行识别处理。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下电机车监控装置，其特征在于信号发射装置安装在电机车上，其接入电源与电机车蓄电池连接，接入电源的导线兼做发射天线。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下电机车监控装置，其特征在于信号监测装置等距离安装在电机车运行的巷道区段和巷道弯道、交叉路口处。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下电机车监控装置，其特征在于信号监测装置的接收电路中集成电路IC1的型号为TDA7010T，集成电路IC2的型号为NE555，集成电路IC3的型号为CD4053。
专利摘要一种煤矿井下电机车监控装置，包括信号发射装置、信号监测装置和主机三部分。由信号发射装置的编码电路产生代表电机车编号的脉宽调制码，通过调制电路将脉宽调制码调制在280－320KHz的载波上，由发射电路采用无线发射方式不间断地发射出去。由信号监测装置的接收电路将上述信号放大，经解调电路产生代表电机车编号的脉宽调制码；经信号监测装置的编码电路产生的代表信号监测装置在巷道位置的脉宽调制码；两个调制码以交替方式由调制电路处理为75－85KHz的脉宽调制信号，由巷道照明电路以载波通讯方式传入主机。本装置抗干扰能力强，性能可靠，能实现对井下电机车的适时监控，使调度人员能够合理、高效地对电机车进行运输调度管理。
文档编号G08C17/02GK2638166SQ20032010224
公开日2004年9月1日 申请日期2003年10月17日 优先权日2003年10月17日
发明者车清太, 张振明 申请人:车清太