专利名称：矿用本安型压力监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压力监测装置，尤其适用于对矿井顶板压力检测的矿用本安型压力监测装置。
背景技术：
煤炭作为我国目前的主要能源，它的安全生产直接影响着国民经济的快速发展。在煤矿井下岩石的稳定性差，当顶板压力过大时，容易发生冒顶事故，造成人员和财产的损失。为了预防冒顶事故的发生，就应该掌握矿井顶板的来压规律。通过监测顶板压力的变化，研究矿井顶板压力显现规律，制定预防措施，防止冒顶事故，实现安全生产。目前的煤矿顶板压力监测装置结构复杂，可靠性不高，网络监控功能较差，无法满足现代数字化矿井生产的需要。
发明内容本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、安装方便、可靠性高、能本地显示数据或通过网络发送数据的矿用本安型压力监测装置。为实现上述目的，本实用新型的矿用本安型压力监测装置，包括外壳，外壳内设有顺序连接的压力传感器、信号调理电路、AD转换电路和单片机电路，所述压力传感器、信号调理电路、AD转换电路和单片机电路均与电池模块连接，单片机电路分别与数码显示模块、休眠控制模块和无线收发模块相连接；外壳的前端设有可看到数码显示模块、休眠控制模块和无线收发模块的透明窗口，外壳的下方设有具有内外侧两个接口的高压油管接口，所述高压油管接口穿过外壳的底板，内侧接口处与压力传感器相连，外侧接口与需要测量的高压油路相连。所述的休眠控制模块设有定时器和一个根据外接光源自动唤醒系统的光电接收电路。有益效果本实用新型采用电池模块供电，为了节电延长电池供电时间，采用了休眠模式和工作模式交替工作方式。装置处于休眠模式时，不进行数据计算、显示和传输等工作，因此装置此时耗电量极小。装置不工作时处于休眠模式，当需要监测压力信号时，通过休眠控制模块将系统唤醒进入工作模式，装置会采集压力信号并显示和上传，然后再进入休眠模式。其主要优点有1、本装置采用电池模块供电和具有无线收发模块，装置相对独立，不需要外接电源线和通讯线，减少了现场布线的工作强度，方便装置的安装和移动，提高了装置的可靠性和灵活性；2、本装置设有休眠控制模块，可以在休眠模式和工作模式交替，能够延长电池使用时间，本装置的休眠控制模块，可以通过休眠控制模块中的定时器和光电接收电路来唤醒进入工作模式，因此，在井下可以通过矿灯照射来随时唤醒装置，方便查看装置的状态和监测的压力信息；3、本装置能通过无线收发模块接入煤矿监控网络，方便实现远程监控。
图I是本实用新型的原理框图。图2是本实用新型的结构示意图。图3是本实用新型的电池模块示意图。图4是本实用新型的休眠控制模块光电接收电路示意图。图中1_压力传感器，2-信号调理电路，3-AD转换电路，4-单片机电路，5-数码显示模块，6-休眠控制模块，7-无线收发模块，8-电池模块，9-高压油管接口，10-透明窗口，
11-外壳。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的说明如图I和图2所示，本实用新型的本安型压力监测装置，主要由压力传感器I、信号调理电路2、AD转换电路3、单片机电路4、数码显示模块5、休眠控制模块6、无线收发模块
7、电池模块8、高压油管接口 9、透明窗口 10和装置外壳11构成。装置外壳11材质为不饱和聚酯团状模塑料(BMC)，装置外壳11内设有顺序连接的压力传感器I、信号调理电路2、AD转换电路3和单片机电路4，所述压力传感器I、信号调理电路2、AD转换电路3和单片机电路4均与电池模块8连接由其供电，单片机电路4分别与数码显示模块5、休眠控制模块6和无线收发模块7相连接，装置外壳11上开有可看到数码显示模块5显示内容的透明窗口10，装置外壳11下方设有具有两个接口的高压油管接口 9，所述高压油管接口 9穿过外壳11的底板，高压油管接口 9的内侧接口与所述压力传感器I连结，它的外侧接口与需要测量的高压油路连接。休眠控制模块6内设有定时器和一个根据外接光源自动唤醒系统的光电接收电路，通过休眠控制模块中的定时器和光电接收电路来唤醒进入工作模式，因此，在井下可以通过矿灯照射来随时唤醒装置，方便实时通过数码显示模块5查看装置的状态和监测的压力信息。所述的压力传感器I和信号调理电路2采用3 — 3. 3V供电的通用型号，单片机电路4采用silicon Labs的silOOO系列MCU，AD转换电路3为单片机电路内部的AD转换单元，所述的数码显示模块5采用发光二极管显示器，无线收发模块7采用RFM50。在电池模块8中设有限流电路，同时本装置的电路中选用容量小的电容和电感等储能元件，这样可以防止短路产生火花；数码显示模块5、休眠控制模块6、无线收发模块7放置在透明窗口 10处，可以使上述休眠控制模块6中的光电接收电路接受到光照唤醒装置，装置所测得的压力值通过无线收发模块7将监测到的压力数据通过无线网络上传给主机，实现远程监控。休眠控制模块6中有一个定时器，可以灵活地设置定时时间，当定时时间到后，休眠控制模块6就会输出一个信号给单片机，从而将装置自动定时唤醒进行监测工作。另外，休眠控制模块6中还设计有一个光电接收电路，当它接收到外界光照时，就会输出一个信号马上唤醒装置。因此，在井下可以通过矿灯照射来随时唤醒装置，方便查看装置的状态和监测的压力信息。如图3所示，电池模块8为充电电池，其中包括与交流电源连接的变压器，变压器的输出端与二极管桥式电路的输入端连接，二极管桥式电路的两个输出端之间设有充电电容C，一个输出端上连接有限流电阻R。如图4所示，休眠控制模块6中的光电接受电路包括光敏三极管VT1，光敏三极管VTl的集电极分别与三极管VT2的基极和电阻Rl连接，三极管VT2的集电极分别与三极管VT3的基极和电阻R2连接，三极管VT2的集电极与电阻R3连接，光敏三极管VT1、三极管VT2和三极管VT3的发射机均与地线连接，电阻R1、电阻R2电阻和R3均互相连接，当光敏三极管VTl收到光照导通产生信号，该信号通过三极管VT2和三极管VT3放大后输出，而休眠控制模块6中的定时器功能采用单片机电路内的定时器。工作原理及工作过程将该本安型压力监测装置固定在综采支架的顶板下防护较好的位置，被测压力腔的液体通过高压油管引接到本装置的高压油管接口 9上，压力传递给传感器1，传感器I将压力信号转换为电信号传递给信号调理电路2，信号调理电路2对信号进行滤波放大等处理，该模拟信号再通过AD转换电路3变换为数字信号，再传递给单片机4。单片机4将采集的压力信号进行计算和分析，最后通过数码显示模块5显示出压力值，同时通过无线收发模块7将监测到的压力数据通过无线网络上传给主机，实现远程监控。·
权利要求1.一种矿用本安型压力监测装置，其特征在于它包括外壳(11)，外壳(11)内设有顺序连接的压力传感器(I)、信号调理电路(2)、AD转换电路(3)和单片机电路(4)，所述压力传感器(I)、信号调理电路(2)、AD转换电路(3)和单片机电路(4)均与电池模块(8)相连接，单片机电路(4)分别与数码显示模块(5)、休眠控制模块(6)和无线收发模块(7)相连接；外壳(11)的前端设有可看到数码显示模块(5)、休眠控制模块(6)和无线收发模块(7)的透明窗口(10)，外壳(11)的下方设有具有内外侧两个接口的高压油管接口(9)，高压油管接口(9)穿过外壳(11)的底板，内侧接口处与压力传感器(I)相连，外侧接口与需要测量的高压油路相连。
2.根据权利要求I所述的矿用本安型压力监测装置，其特征在于，所述的休眠控制模块(6)设有定时器和光电接收电路。
专利摘要一种矿用本安型压力监测装置，适用于煤矿井下。装置包括外壳，外壳内设有顺序连接的压力传感器、信号调理电路、AD转换电路和单片机电路，所述压力传感器、信号调理电路、AD转换电路和单片机电路均与电池模块连接由其供电，单片机电路分别与数码显示模块、休眠控制模块和无线收发模块相连接，外壳上设有可看到数码显示模块、休眠控制模块和无线收发模块的透明窗口，外壳的下方设有具有两个接口的高压油管接口，所述高压油管接口穿过外壳的底板，所述压力传感器设在高压油管接口的内侧接口处，高压油管接口的外侧接口与需要测量的高压油路连结。其结构简单、安装方便、可靠性高。
文档编号E21F17/18GK202500613SQ201220086850
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者陈治国 申请人:中国矿业大学