信号采集存储传输器和采煤机的监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种信号采集存储传输器和采煤机的监控系统。信号采集存储传输器，包括：数据采集装置；控制器，与数据采集装置电连接；同步动态存储器，与控制器电连接；固态硬盘，与控制器电连接；以太网通讯模块，与控制器电连接；串口，与控制器电连接；USB接口，与控制器电连接。本实用新型具有结构简单、成本低、通信容量大、传输距离远、抗干扰性强等优点，适宜煤矿井下数据传送。
【专利说明】信号采集存储传输器和采煤机的监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数据采集领域，特别是涉及一种信号采集存储传输器和采煤机的监控系统。
【背景技术】
[0002]煤矿井下恶劣的生产环境对采煤作业相关人员的生命安全有极大地威胁，同时其也是造成煤矿机械化生产设备发生故障的重要原因之一。如果能对工作面的采煤设备进行远程监测及控制，实现采煤工作面的自动化，既能保障人身安全，也能降低采煤成本，对于实现采煤工作面的科学化管理和安全高效生产具有重要的现实意义。然而，现有的采煤机机载显示装置仅限于对一般工作参数(如电流、电压、开关量等)进行实时采集显示，不具备数据存储和传输功能，其状态监测也就无从谈起。目前采煤机都不具有振动参数的测取功能，而振动数据的获取是采煤机健康诊断的关键。对于振动数据的采集、分析首先需要的就是大容量数据的存储设备，其次采集的振动数据有必要传输到井上监测中心的计算机里做进一步的分析、诊断，这就需要大容量、高速、抗干扰性强的通信设备。因此，如何对工作面的采煤设备进行远程状态监测，是采煤机控制系统急需解决的技术难题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低的信号采集存储传输器和采煤机的监控系统。
[0004]为解决上述技术问题，作为本实用新型的第一个方面，提供了一种信号采集存储传输器，包括:数据采集装置；控制器，与数据采集装置电连接；同步动态存储器，与控制器电连接；固态硬盘，与控制器电连接；以太网通讯模块，与控制器电连接；串口，与控制器电连接；USB接口，与控制器电连接。
[0005]进一步地，信号采集存储传输器还包括:信号调理单元，信号调理单元通过数据采集装置与控制器连接。
[0006]进一步地，信号采集存储传输器还包括:无线收发模块，与控制器电连接。
[0007]进一步地，信号采集存储传输器还包括:闪存模块，与控制器电连接。
[0008]进一步地，信号采集存储传输器还包括:与控制器电连接的时钟电路、和/或与控制器电连接的复位电路。
[0009]进一步地，信号采集存储传输器还包括:电源管理模块，与控制器电连接。
[0010]进一步地，信号采集存储传输器还包括:充电式锂电池，与电源管理模块电连接。
[0011]进一步地，同步动态存储器是SDRAM。
[0012]作为本实用新型的第二个方面，提供了一种采煤机的监控系统，包括信号采集存储传输器，该信号采集存储传输器是上述的信号采集存储传输器。
[0013]进一步地，监控系统还包括:中转装置和中心计算机，采煤机依次通过信号采集存储传输器、中转装置后，与中心计算机连接。[0014]本实用新型通过数据采集装置对传感器传输来的振动信号等信号进行采集，并将采集到的数字信号传输给控制器进行频谱分析，固态硬盘可用于存储经过分析后的数据，以便较长时间保存。进一步地，通过USB接口可方便与外部设备之间就固态硬盘内的数据进行交互，还可通过以太网通讯模块将数据发送给远程的计算机(例如井上监测中心计算机等)。本实用新型具有结构简单、成本低、通信容量大、传输距离远、抗干扰性强等优点，适宜煤矿井下数据传送。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1示意性示出了本实用新型中的信号采集存储传输器的结构示意图；
[0016]图2示意性示出了本实用新型中的采煤机的监控系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0018]作为本实用新型的第一方面，提供了一种信号采集存储传输器，包括:数据采集装置；控制器(例如，可以为嵌入式处理器等)，与数据采集装置电连接；同步动态存储器，与控制器电连接；固态硬盘，与控制器电连接；以太网通讯模块，与控制器电连接；串口(例如，可以为RS485接口)，与控制器电连接，用于与采煤机进行有线通信；USB接口，与控制器电连接。优选地，信号采集存储传输器还包括:闪存模块，与控制器电连接，用于设备程序、参数、配置等的保存，例如，可以采用NOR FLASH。优选地，同步动态存储器是SDRAM，用于设备运行时的临时空间，存放临时数据和用户参数等。
[0019]本实用新型通过数据采集装置对传感器传输来的振动信号等信号进行采集，并将采集到的数字信号传输给控制器进行频谱分析，固态硬盘可用于存储经过分析后的数据，以便较长时间保存。进一步地，通过USB接口可方便与外部设备之间就固态硬盘内的数据进行交互，还可通过以太网通讯模块将数据发送给远程的计算机(例如井上监测中心计算机等)。本实用新型具有结构简单、成本低、通信容量大、传输距离远、抗干扰性强等优点，适宜煤矿井下数据传送。
[0020]进一步地，通过以以太网通讯模块与远距离的井上监测中心计算机的双向通信，可实现振动数据等的及时分析，以便对采煤设备进行远程状态监测，切实提高了采煤作业的安全性，确保了人身安全，并能降低了采煤成本，具有良好的经济性。
[0021]优选地，信号采集存储传输器还包括:信号调理单元，信号调理单元通过数据采集装置与控制器连接。优选地，信号调理单元可接受各式传感器信号，其包括信号放大电路、与所述信号放大电路相连接的滤波电路。
[0022]优选地，信号采集存储传输器还包括:无线收发模块，与控制器电连接。通过无线收发模块，可与近距离的外部设备进行通讯，其具有低功耗、低成本、高容量等优点。特点地，无线收发模块可以采用ZigBee无线数据传输模块。
[0023]优选地，信号采集存储传输器还包括:与控制器电连接的时钟电路、和/或与控制器电连接的复位电路。其中，复位电路用于在设备启动或工作异常的时候对设备进行复位。
[0024]优选地，信号采集存储传输器还包括:电源管理模块，与控制器电连接。优选地，信号采集存储传输器还包括:充电式锂电池，与电源管理模块电连接。电源管理模块用于对设备提供良好的高质量的电源，以保证设备的稳定运行，其从充电式锂电池获得电能。
[0025]作为本实用新型的第二方面，提供了一种电牵引采煤机，包括信号采集存储传输器，该信号采集存储传输器是上述的信号采集存储传输器。
[0026]监控系统还包括:中转装置和中心计算机，采煤机依次通过信号采集存储传输器、中转装置后，与中心计算机连接。
[0027]通过安装在采煤机上的温度、电流、位置、加速度等传感器获取测量信号，这些信号通过无线模块或者RS485串口线传输到信号采集存储传输器里。信号采集存储传输器的信号调理单元将信号放大、滤波后，通过数据采集装置转换成为数字信号，直接被控制器处理或者临时存入数据缓存器。控制器将数字信号进行傅里叶变换，将实测信号由时域转换为频域，从而得到信号的频率成分、频率分布范围以及各频率成分的幅值和能量分布。处理后的信号通过以太网通讯模块或者无线收发模块经中转装置，以光纤通信方式送到中心计算机进行进一步的分析处理。
[0028]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种信号采集存储传输器，其特征在于，包括: 数据采集装置； 控制器，与所述数据采集装置电连接； 同步动态存储器，与所述控制器电连接； 固态硬盘，与所述控制器电连接； 以太网通讯模块，与所述控制器电连接； 串口，与所述控制器电连接； USB接口，与所述控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的信号采集存储传输器，其特征在于，所述信号采集存储传输器还包括: 信号调理单元，所述信号调理单元通过所述数据采集装置与所述控制器连接。
3.根据权利要求1所述的信号采集存储传输器，其特征在于，所述信号采集存储传输器还包括:无线收发模块，与所述控制器电连接。
4.根据权利要求1所述的信号采集存储传输器，其特征在于，所述信号采集存储传输器还包括:闪存模块，与所述控制器电连接。
5.根据权利要求1所述的信号采集存储传输器，其特征在于，所述信号采集存储传输器还包括:与所述控制器电连接的时钟电路、和/或与所述控制器电连接的复位电路。
6.根据权利要求1所述的信号采集存储传输器，其特征在于，所述信号采集存储传输器还包括:电源管理模块，与所述控制器电连接。
7.根据权利要求6所述的信号采集存储传输器，其特征在于，所述信号采集存储传输器还包括:充电式锂电池，与所述电源管理模块电连接。
8.根据权利要求1所述的信号采集存储传输器，其特征在于，所述同步动态存储器是SDRAM0
9.一种采煤机的监控系统，包括信号采集存储传输器，其特征在于，所述信号采集存储传输器是权利要求1至8中任一项所述的信号米集存储传输器。
10.根据权利要求9所述的监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括:中转装置和中心计算机，所述采煤机依次通过所述信号采集存储传输器、所述中转装置后，与所述中心计算机连接。
【文档编号】H04W84/18GK203552444SQ201320635334
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】程刚, 葛春贵, 宣啸, 赵长青, 张毅, 宋耀文, 李庆军 申请人:淮北矿业（集团）有限责任公司