一种基于433m的rfid的综采面喷雾降尘系统的制作方法_2

文档序号:9377113阅读:来源:国知局
力传感器微处理器以及13.56M RFID线圈;所述无线压力传感器RF模块为433M的RFID小功率模块,用于与矿用执行器采用433M无线通信;所述压力传感器安装在液压支架上用于检测液体的压力值;所述无线压力传感器通过13.56MRFID线圈接收来自于便携式无线调试仪发出的设置无线压力传感器ID、相应矿用执行器ID和压力阀值的指令,并将相应的值保存到flash中,激活矿用无线传感器进入正常工作模块,并将压力传感器检测到的压力值与保存在flash中压力阀值进行比较,若超过压力阀值,将移架/放煤信息通过433M的无线压力传感器RF模块上传给与之相应矿用执行器,若相应矿用执行器接收到移架/放煤信息,则给无线压力传感器回复一个接收成功信息,无线压力传感器进入休眠模式;若相应矿用执行器没有接收到移架/放煤信息,给无线压力传感器回复一个接收失败信息,则再发送一次,最多重发三次,若成功,则进入休眠模式,若不成功,则将移架/放煤信息发送给相邻的矿用执行器,同时将此相应的矿用执行器通讯失败信息上传给矿用控制器。
[0019]进一步地,所述矿用控制器与各个矿用执行器呈线性分布安装。
[0020]本发明的有益效果:
[0021]本发明的目的是建立一套将综采面沿线上矿用控制器、矿用执行器(内置电动球阀)和无线压力传感器通过433M的RFID无线通信技术联系起来的自动喷雾降尘系统,这样不仅能实现自动喷雾降尘的效果,又能实现施工简单,维护方便的效果,根据矿用控制器中设定喷雾降尘规则进行喷雾除尘。
[0022]本发明综采面喷雾降尘系统稳定性好,可以随时监控井下各设备运行状态和环境信息;便于安装调试;综采面喷雾降尘系统井下设备通信采用有源433M RFID无线通信模式,无线通信采用无线跳传方式,达到无线通信灵活性,保证系统无线通信的可靠性的效果O
【附图说明】
[0023]图1是本发明实施例的原理示意图;
[0024]图2是本发明实施例中无线通信的无线跳转原理示意图;
[0025]图3是本发明实施例中矿用控制器给矿用执行器发指令流程示意图;
[0026]图4是本发明实施例中矿用执行器之间发指令流程示意图;
[0027]图5是本发明实施例中矿用执行器回复矿用控制器的流程示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0029]如图1所示,本发明的基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统,包括井上的上位机和井下喷雾除尘系统;井下喷雾除尘系统包括:安装在液压支架上的矿用控制器、安装在液压支架上的多个矿用执行器、安装在采煤机上的矿用红外发送器和装在出风巷道上的粉尘浓度传感器;上位机与矿用控制器通过RS485接口实现连接;矿用执行器和与之对应的无线压力传感器采用433M无线通信;矿用控制器与矿用执行器之间、各矿用执行器之间也均采用433M无线通信,以及矿用红外发送器与安装有红外接收器的矿用执行器之间采用红外通信;矿用传感器可与矿用控制器或矿用执行器进行有线连接。
[0030]在本发明中,上位机负责数据采集、控制参数设置、远程控制、井下工作面信息显示和数据存储及查询;数据采集包括:粉尘浓度模拟量、温湿度模拟量和喷雾状态开关量的采集;控制参数设置包括:设置每道支架数、喷雾总道数、下风向架间喷雾的开启道数、下风向架间喷雾的间隔道数、架间喷雾的延时时间、下风向移架喷雾开启道数、下风向移架喷雾间隔道数、移架喷雾的延时时间、上风向放煤喷雾开启道数、下风向放煤喷雾开启道数、放煤的喷雾延时时间、传感器类型数参数;远程控制包括:实现各个喷雾的喷雾控制,可实现点喷/全喷功能;井下工作面信息显示包括:显示工作面通信状态、当前煤机位置、采煤机追踪喷雾信息、移架作业喷雾信息、放煤追踪喷雾信息;上位机还具有人机对话功能,以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。另外,上位机还具有自诊断功能,当系统中的各类传感器、矿用控制器、矿用执行器、传输接口、电磁阀/电动球阀、传输电缆等设备发生故障时,报警并记录故障时间和故障设备,以供查询及打印。
[0031]本发明中的矿用控制器可以显示当前随机喷雾道数、当前移架位置、当前放煤位置和433M的矿用控制器RF模块的无线通信工作状态;转发上位机控制指令和查询指令,反馈综采工作面执行结果和工作状态信息;其包括:矿用控制器微处理器、矿用控制器IR信号接收模块、矿用控制器RS485接口、JATG接口、矿用控制器输入接口、矿用控制器RF模块和显示器模块;矿用控制器IR信号接收模块用于接收来自红外遥控器发射的更改系统控制参数的IR信号;矿用控制器RS485接口用于与上位机进行通信;矿用控制器输入接口与粉尘浓度传感器有线连接;矿用控制器RF模块为433M的RFID大功率模块,其与各个矿用执行器通信,接收各个矿用执行器上传的采集数据(各个矿用执行器上传的采集数据包括采煤机当前位置、移架及放煤喷雾当前位置、矿用粉尘传感器采集的粉尘浓度值和各个矿用执行器RF模块无线通信工作状态);矿用控制器将上位机设置的系统参数转发给各个矿用执行器;矿用控制器微处理器通过矿用控制器RS485接口将各个矿用执行器上传的采集数据上传到上位机;显示器模块显示系统时钟、公司Logo ;矿用控制器周期性巡检各个矿用执行器的工作状态,采煤机当前位置及下风向喷雾开启道数、移架喷雾当前位置及下风向喷雾开启道数、放煤喷雾当前位置及上下风向喷雾开启道数。
[0032]本发明中的各个矿用执行器具有采煤机跟踪自动喷雾、移架自动喷雾和放煤自动喷雾、检测粉尘等环境参数、无线或者有线RS485传输的功能;各个矿用执行器均包括:矿用执行器微处理器,矿用执行器RF模块、矿用执行器RS485接口、红外接收器接口、矿用执行器输入接口、电动球阀接口 ;矿用执行器RF模块为433M的RFID大功率模块,其负责与矿用控制器、其他矿用执行器和与之相关联的无线压力传感器通信;红外接收器接口与矿用红外发送器配合实现采煤机定位;矿用控制器负责接入粉尘浓度传感器采集的环境信息;电动球阀接口用于接入控制喷雾状态的电动球阀,从而控制各个喷雾的开启和关闭状态。本发明的矿用执行器监测到矿用红外发送器发射的信号后,根据保存在EEPOM中设定的参数,打开随机喷雾的电动球阀,执行喷雾降尘及延时功能。在喷雾延时时间内,若矿用红外发送器顺序移动到下一位置并被下一位的矿用执行器监测到,则执行新位置接收器的功能,原位置接收器的功能随即终止;喷雾延时时间到后,若矿用红外发送器仍在该位置点,不重复执行喷雾;矿用执行器监测到用于检测移架动作的移架无线压力传感器发射的信号后,根据保存在EEPOM中设定的参数,打开移架喷雾的电动球阀,执行喷雾降尘及延时功能。在喷雾延时时间内,若下一位置的矿用执行器成功接收到下一位置的移架无线压力传感器发射的信号,则执行新位置的功能,原位置的功能随即终止;若矿用执行器接收到同一位置的移架信号,可重复执行喷雾;矿用执行器监测到用于检测放煤动作的移架无线压力传感器发射的信号后,根据保存在EEPOM中设定的参数,打开放煤喷雾的电动球阀,执行喷雾降尘及延时功能;在喷雾延时时间内,若下一位置的矿用执行器成功接收到下一位置的放煤无线压力传感器发射的信号,则执行新位置的功能,原位置的功能随即终止;若矿用执行器接收到同一位置的放煤信号,可重复执行喷雾;矿用执行器接收到上位机发来的喷雾命令,打开喷雾电动球阀进行喷雾;矿用执行器定时上传综采面上环境信息。
[0033]本发明中的多个无线压力传感器安装在液压支架上,包括:用于检测移架动作的移架无线压力传感器和用于检测放煤动作的放煤无线压力传感器,通过检测液压支架回液管压力液压,当达到压力阀值时,发送一个移架或放煤信号。
[0034]本发明中,综采工作面上矿用控制器和矿用执行器安装呈线性分布,考虑综采面上工作环境恶劣,本发明中采用的是无线跳传通信方式来实现远距离通信。矿用控制器与矿用执行器之间的通信规则和矿用执行器与矿用执行器之间的通信规则相同,表示如下:
[0035]ID = INT [S/每道支架数*支架间距]=INT [S/各个矿用执行器间距]
[0036]上述ID为无线信号传输能到的最远的矿用执行器的地址编号值,S为433M的
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