基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿井监测领域，尤其是一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置。
【背景技术】
[0002]煤矿综采工作面的推进行程是计算矿井产量的基本参数，在煤矿生产过程中起着重要作用。传统的人工实地测量的方法不能准确、实时的监测推进行程，制约着监测系统的发展。ZigBee是一种低功耗、低速率、低成本和自组网的无线网络技术，传输速率目前达到250kbps，节点间可采用2.4GHz的高频进行传输数据，具有极强的抗干扰能力，适用于各类复杂环境。
【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，即可以高效、实时、准确的监测综采工作面推进行程动态，又节约了大量人力和物力投入。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，包括地面监控中心、ZigBee网络和CAN总线，还包括位于井下的数据采集节点和协调器网关节点，数据采集节点和协调器网关节点通过ZigBee网络连接；所述数据采集节点包括位移传感器、时钟模块、存储模块、光敏模块、数码管显示模块和无线通信芯片CC2530 I，所述位移传感器、时钟模块、存储模块、光敏模块和数码管显示模块均与ZigBee无线通信芯片CC2530 I连接；所述协调器网关节点包括相互连接的CAN收发模块和ZigBee无线通信芯片CC2530 II ;所述协调器网关节点通过CAN总线与进面监控中心连接。
[0005]所述位移传感器选用量程为2m的拉绳传感器，构造简单，性能可靠。
[0006]所述CAN收发模块主要由CAN收发器和CAN控制器组成，其中收发器采用CTM8251A，控制器采用 MCP2515。
[0007]所述存储模块的主芯片为W25Q80，存储空间为1MB。
[0008]所述时钟模块的主芯片为DS1302。
[0009]所述光敏模块的主芯片中的电压比较器为TS861，光敏电阻型号GL5549。
[0010]所述的无线通信芯片CC2530 I定时采集位移传感器的位移数据，同时读取时钟模块的时间数据，将数据整合处理后存入存储模块并经ZigBee网络传送到协调器网关节点。
[0011]所述的光敏模块受到矿灯照射时产生一个中断信号，由无线通信芯片CC2530 I检测到后驱动数码管显示模块进行实时位移显示。
[0012]所述无线通信芯片CC2530 II接收数据采集节点发来的数据，由CAN收发模块将收到的数据进行ZigBee协议和CAN协议的转换，并通过CAN总线传送给地面监控中心，使管理人员不用再到采煤工作面现场监控测量，节约了大量人力物力，极大提高了生产效率。
[0013]本实用新型的有益效果:基于ZigBee技术的低成本和良好组网性能，使煤矿综采工作面推进行程监测装置具有成本低、安装简单、自动化测量等优点；能实时、准确反映综采工作面推进的行程动态，方便管理，对煤矿安全高效生产有重大意义。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构框图。
[0015]图中，1.位移传感器，2.时钟模块，3.存储模块，4.光敏模块，5.数码显示模块，6.无线通信芯片CC2530 I，7.无线通信芯片CC2530 II，8.CAN收发模块，9.地面监控中心，
10.数据采集节点，11.协调器网关节点，12.ZigBee网络，13.CAN总线。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图所示，一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，包括地面监控中心9、ZigBee网络和CAN总线13，还包括位于井下的数据采集节点10和协调器网关节点11，数据采集节点10和协调器网关节点11通过ZigBee网络12连接；所述数据采集节点10包括位移传感器1、时钟模块2、存储模块3、光敏模块4、数码管显示模块5和ZigBee无线通信芯片CC2530 I 6，所述位移传感器1、时钟模块2、存储模块3、光敏模块4和数码管显示模块5均与ZigBee无线通信芯片CC2530 I 6连接；所述协调器网关节点11包括相互连接的CAN收发模块8和ZigBee无线通信芯片CC2530 II 7 ;所述协调器网关节点11通过CAN总线13与进面监控中心9连接。
[0018]所述位移传感器1选用量程为2m的拉绳传感器，构造简单，性能可靠。
[0019]所述CAN收发模块8主要由CAN收发器和CAN控制器组成，其中收发器采用CTM8251A，控制器采用 MCP2515。
[0020]所述存储模块3的主芯片为W25Q80，存储空间为1MB。
[0021]所述时钟模块2的主芯片为DS1302。
[0022]所述光敏模块4的主芯片中的电压比较器为TS861，光敏电阻型号GL5549。
[0023]所述的无线通信芯片CC2530 I 6定时采集位移传感器1的位移数据，同时读取时钟模块2的时间数据，将数据整合处理后存入存储模块3并经ZigBee网络12传送到协调器网关节点11。
[0024]所述的光敏模块4受到矿灯照射时产生一个中断信号，由无线通信芯片CC2530 I 6检测到后驱动数码管显示模块5进行实时位移显示。
[0025]所述无线通信芯片CC2530 II 7接收数据采集节点10发来的数据，由CAN收发模块将收到的数据进行ZigBee协议和CAN协议的转换，并通过CAN总线13传送给地面监控中心9，使管理人员不用再到采煤工作面现场监控测量，节约了大量人力物力，极大提高了生产效率。
【主权项】
1.一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，包括地面监控中心、ZigBee网络和CAN总线，其特征在于:还包括位于井下的数据采集节点和协调器网关节点，数据采集节点和协调器网关节点通过ZigBee网络连接；所述数据采集节点包括位移传感器、时钟模块、存储模块、光敏模块、数码管显示模块和ZigBee无线通信芯片CC2530 I，所述位移传感器、时钟模块、存储模块、光敏模块和数码管显示模块均与ZigBee无线通信芯片CC2530 I连接；所述协调器网关节点包括相互连接的CAN收发模块和ZigBee无线通信芯片CC2530 II ;所述协调器网关节点通过CAN总线与进面监控中心连接。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，其特征在于: 所述位移传感器选用量程为2m的拉绳传感器。3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，其特征在于:所述CAN收发模块主要由CAN收发器和CAN控制器组成，其中收发器采用CTM8251A，控制器采用 MCP2515。4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，其特征在于:所述存储模块的主芯片为W25Q80，存储空间为1MB。5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，其特征在于:所述时钟模块的主芯片为DS1302。6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，其特征在于:所述光敏模块的主芯片中的电压比较器为TS861，光敏电阻型号GL5549。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于ZigBee技术的煤矿综采工作面推进行程监测装置，包括地面监控中心、ZigBee网络和CAN总线，还包括数据采集节点和协调器网关节点，它们通过ZigBee网络连接；数据采集节点包括无线通信芯片CC2530Ⅰ以及与其连接的位移传感器、时钟模块、存储模块、光敏模块、数码管显示模块和无线通信芯片CC2530Ⅰ；协调器网关节点包括相互连接的CAN收发模块和无线通信芯片CC2530Ⅱ；协调器网关节点通过CAN总线与进面监控中心连接，基于ZigBee技术的低成本和良好组网性能，该装置具有成本低、安装简单、自动化测量等优点；能实时、准确反映综采工作面推进的行程动态，方便管理，对煤矿安全高效生产有重大意义。
【IPC分类】G08C17/02
【公开号】CN204990677
【申请号】CN201520777813
【发明人】周颖, 金雷, 安瑞, 王金花, 陈嘉
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月9日