基于红外通讯技术的井下机车定位系统的制作方法
【专利摘要】一种基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于：包括用于安装于井下机车车头上的定位发射装置、用于安装于井下巷道两侧的定位接收装置、与定位接收装置通讯连接的控制分站、与控制分站通讯连接的调度控制中心；定位发射装置由单片机Ⅰ，与单片机Ⅰ分别相连的电源电路Ⅰ、编码电路、调制电路、存储电路Ⅰ，与调制电路相连的驱动电路，与驱动电路相连的红外LED发射头组成；定位接收装置由单片机Ⅱ，与单片机Ⅱ分别相连的电源电路Ⅱ、译码电路、通讯电路、显示电路、存储电路Ⅱ、键盘设置终端，与译码电路相连的红外接收电路组成。其减少了设备的维护量和损耗量，充分发挥了井下机车的运矿效率，保障了井下安全运输，提高了矿井运输产量。
【专利说明】基于红外通讯技术的井下机车定位系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及井下机车定位技术，特别是一种基于红外通讯技术的井下机车定位系统。
【背景技术】
[0002]2005年以来，国内非煤矿山的产量逐年增加，小型矿区逐步整合成大中型矿山。并且随着露天开采逐步减少，井下开采逐步增加。单个矿山的产量大幅增加，矿山井下运输采用有轨电机车运输矿岩已经成为大部分矿山的选择。但目前有轨电机车的运输通过能力也已经无法达到矿石量的出矿水平，从而制约了井下矿山的总产量，成为整个工艺流程的一个中间瓶颈，为使有轨电机车的运输水平能够发挥最大的运输效应，合理的调配机车运输次序尤为重要。
[0003]目前，为解决上述问题，矿山井下运输普遍引入了地表所应用的铁路信号设施及系统，但由于井下矿山的工作条件差、轨道情况特殊，采用机车轮通过轨道电路或轨道计轴器的方式的传统铁路信号系统过于刻板，损坏频繁，维护量极大，严重制约了机车运输效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了提供一种基于红外通讯技术的井下机车定位系统，以此替代传统铁路信号系统的轨道电路或轨道计轴定位设备，减少设备的维护量和损耗量，节约时间及人力，充分发挥井下机车的运矿效率，对保障井下安全运输、提高矿井运输产量有着重要作用。
[0005]本发明的技术方案是:
一种基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:包括用于安装于井下机车车头上的定位发射装置、用于安装于井下巷道两侧的定位接收装置、与所述定位接收装置通讯连接的控制分站、与所述控制分站通讯连接的调度控制中心；
所述定位发射装置由单片机I，与所述单片机I分别相连的电源电路1、编码电路、调制电路、存储电路I，与所述调制电路相连的驱动电路，与所述驱动电路相连的红外LED发射头组成；
所述定位接收装置由单片机II，与所述单片机II分别相连的电源电路I1、译码电路、通讯电路、显示电路、存储电路I1、键盘设置终端，与所述译码电路相连的红外接收电路组成。
[0006]上述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，所述单片机I通过焊接地址跳线焊点的方法预置机车车号编码信息，设置结果存储到所述存储电路I中。
[0007]上述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，所述单片机II通过键盘设置终端预置安装地址信息，所述显示电路显示数据设置过程，设置结果存储到所述存储电路II中。
[0008]上述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，所述显示电路还用于显示所述定位接收装置接收到的译码后的机车车号编码信息。
[0009]上述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，所述通讯电路通过通讯总线与控制分站通讯连接。
[0010]上述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，所述定位接收装置的数量为多个，分别安装于井下巷道两侧各轨道区段的头尾位置，以方便定位监测。
[0011]上述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，所述控制分站设有分站接收显示装置，以显示其接收的数据。
[0012]上述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，所述电源电路I将输入电压转换为直流5V电源，以符合发射装置要求。
[0013]上述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，所述电源电路II将输入电压转换为直流12V电源，以符合接收装置要求。
[0014]本发明的有益效果是:
1、相比轨道计轴定位设备，设备损耗量大大降低，故障率低，从而减少了维护时间和养护人员，实现了减员增效的目标；
2、相比轨道电路，对轨道及巷道环境的要求大大降低，适用范围广泛，能够适应井下常年潮湿、粉尘严重、电气干扰、腐蚀性强等恶劣环境，屏蔽了环境因素对开采规模的制约，增大了矿山的可开采量；
3、机车的准确定位使调度指挥人员能即时掌握井下列车的运行动态，使调度作业更加合理化，增加了机车运输时间，提升了整个运输系统的运输能力，使运输矿石量大幅提升，增效增产。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，该基于红外通讯技术的井下机车定位系统，包括用于安装于井下机车车头上的定位发射装置、用于安装于井下巷道两侧的定位接收装置、与所述定位接收装置通讯连接的控制分站、与所述控制分站通讯连接的调度控制中心。
[0017]其中，所述定位发射装置由单片机I，与所述单片机I分别相连的电源电路1、编码电路、调制电路、存储电路I，与所述调制电路相连的驱动电路，与所述驱动电路相连的红外LED发射头组成。本实施例中，单片机I采用W79E227 ;存储电路I采用FM24C04LE M8 ；编码电路采用PT2262 ;调制电路采用M74VHC1GT08 ;驱动电路采用TIP137。
[0018]所述定位接收装置由单片机II，与所述单片机II分别相连的电源电路I1、译码电路、通讯电路、显示电路、存储电路I1、键盘设置终端，与所述译码电路相连的红外接收电路组成。所述通讯电路通过通讯总线与控制分站通讯连接，所述控制分站设有分站接收显示装置，以显示其接收的数据。所述定位接收装置的数量为多个，分别安装于井下巷道两侧各轨道区段的头尾位置。本实施例中，单片机II采用W79E227 ;存储电路II采用FM24C04LEM8 ;译码电路采用PT2272 ;红外接收电路采用IRM-368T ;显示电路采用ZLG7289 ;通讯电路采用 CTM8251。
[0019]使用前，所述定位发射装置的单片机I通过焊接地址跳线焊点的方法预置机车车号编码信息，设置结果存储到所述存储电路I中。所述定位接收装置的单片机II通过键盘设置终端预置安装地址信息，所述显示电路显示数据设置过程，设置结果存储到所述存储电路II中。本实施例中，按下键盘设置终端的AN2按键，然后上电I秒后释放按键，慢速点动ANl按键调整接收装置的安装地址，显示电路的数码管显示设置、调整过程，调整好后长按AN2，蜂鸣器发声后，地址保存，断电后再上电地址为调整后的地址。
[0020]使用时，定位发射装置通过电缆与直流电源连接，其电源电路I将输入电压转换为直流5V电源，并使用电感、电容滤波电路处理后输出。定位接收装置通过通讯总线与控制分站连接，通过电缆与电源箱连接，电源电路II将输入电压转换为直流12V电源。
[0021]工作过程:定位发射装置中单片机I根据地址跳线实际位置将车号编码信息加载到编码电路，并将车号编码信息写入到存储电路I中(设备掉电后存储电路I中的信息仍然保留)，编码电路将车号编码信息编制成二进制数字信号后输出到调制电路，调制电路将编码电路输出的数据及单片机I送出的载波信号进行调制，调制完成后输出加载到红外LED驱动电路，红外LED驱动电路根据调制电路输出的驱动信号驱动红外LED完成电信号转换为红外线调制信号进行发射。
[0022]机车定位接收装置的红外接收电路接收到机车定位发射装置的红外LED发出的红外线调制信号后进行解调，解调后的数据传输给译码电路，译码电路将数据译码后传输给单片机II，单片机II处理后通过通讯电路将车号编码信息及其安装地址信息共同传输到通讯总线上的控制分站处理，同时，单片机II将车号编码信息发送给显示电路，显示电路驱动数码管显示出数据内容。控制分站通过安装地址信息识别传送数据的机车定位接收装置，并对接收到的车号编码信息整理后与其他设备信息一起通过通讯总线、数据传输接口上传到调度控制中心，调度控制中心即可收到来自各个控制分站的定位数据，从而实现机车的区域定位，以利于调度控制中心最大限度的发挥运输调度能力。
【权利要求】
1.一种基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:包括用于安装于井下机车车头上的定位发射装置、用于安装于井下巷道两侧的定位接收装置、与所述定位接收装置通讯连接的控制分站、与所述控制分站通讯连接的调度控制中心； 所述定位发射装置由单片机I，与所述单片机I分别相连的电源电路1、编码电路、调制电路、存储电路I，与所述调制电路相连的驱动电路，与所述驱动电路相连的红外LED发射头组成； 所述定位接收装置由单片机II，与所述单片机II分别相连的电源电路I1、译码电路、通讯电路、显示电路、存储电路I1、键盘设置终端，与所述译码电路相连的红外接收电路组成。
2.根据权利要求1所述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:所述单片机I通过焊接地址跳线焊点的方法预置机车车号编码信息，设置结果存储到所述存储电路I中。
3.根据权利要求1所述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:所述单片机II通过键盘设置终端预置安装地址信息，所述显示电路显示数据设置过程，设置结果存储到所述存储电路II中。
4.根据权利要求1所述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:所述显示电路还用于显示所述定位接收装置接收到的译码后的机车车号编码信息。
5.根据权利要求1所述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:所述通讯电路通过通讯总线与控制分站通讯连接。
6.根据权利要求1所述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:所述定位接收装置的数量为多个，分别安装于井下巷道两侧各轨道区段的头尾位置。
7.根据权利要求1所述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:所述控制分站设有分站接收显示装置。
8.根据权利要求1所述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:所述电源电路I将输入电压转换为直流5V电源。
9.根据权利要求1所述的基于红外通讯技术的井下机车定位系统，其特征在于:所述电源电路II将输入电压转换为直流12V电源。
【文档编号】G08C23/04GK104071187SQ201410320843
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】王奇, 张爽, 刘亮, 梁吉胜 申请人:中冶北方（大连）工程技术有限公司