一种煤矿区域通信打点系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤矿区域通信打点系统，包括WIFI手机、控制箱、两个无线基站、多个扩音电话，无线基站和扩音电话均连接控制箱，两个无线基站分别设置在镏子的两端，扩音电话设置在工作面立柱上，无线基站之间串联连接，扩音电话之间串联连接，扩音电话上设置有打点按钮，WIFI手机通过无线基站连接控制箱，控制箱包括IAD装置。本实用新型的煤矿区域通信打点系统，采用了数据转换效率更高的新的CAN TO SPI芯片，使得煤矿区域通信打点系统接入及转换效率更高。
【专利说明】一种煤矿区域通信打点系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于矿山安全管理领域，涉及一种煤矿区域通信打点系统。
【背景技术】
[0002]我国是煤炭大国，煤炭资源是国民经济和社会发展不可缺少的物质基础，所以煤炭生产关系着国计民生。我国煤炭开采多是井下生产，井下煤炭的生产的安全问题相当重要，特别是工作面的生产安全更是全矿关注的重中之重。
[0003]针对煤炭重要的生产场所开采工作面的运输镏子运行系统，现有技术中还没有确保生产的顺利和人员的安全的措施。或者就是数据接入及转换效率较低，无法满足现实需求。
[0004]因此，需要一种煤矿区域通信打点系统以解决上述问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型是针对现有技术中煤炭的生产场所开采工作面的运输镏子运行系统的缺点，提供一种数据接入及转换效率较高的煤矿区域通信打点系统。
[0006]为实现上述实用新型目的，本实用新型煤矿区域通信打点系统可采用如下技术方案:
[0007]一种煤矿区域通信打点系统，用于运输镏子运行系统上，所述运输镏子运行系统包括镏子，所述镏子设置在工作面的正下方，所述工作面通过工作面立柱支撑，包括WIFI手机、控制箱、多个无线基站、多个扩音电话，所述无线基站和扩音电话均连接所述控制箱，所述无线基站之间串联连接，所述扩音电话之间串联连接，所述扩音电话上设置有打点按钮，所述WIFI手机通过所述无线基站连接所述控制箱，所述控制箱包括IAD装置，所述IAD装置包括MCU芯片、SDRAM随机存储器、FLASH存储器、CPLD芯片、多个打点装置和CAN TOSPI芯片，所述SDRAM随机存储器、FLASH存储器和CPLD芯片均连接所述MCU芯片，所述打点装置和CAN TO SPI芯片均连接所述CPLD芯片，所述CAN TO SPI芯片包括SPI接口控制器、CAN收发器芯片、第一 SIP14-2.54接插件、第二 SIP14-2.54接插件、SIP6-2.54接插件和两个SIP2-2.54接插件，所述SPI接口控制器为MCP2515-1/S0芯片，所述CAN收发器为 CTM8251A ；
[0008]所述CTM825IA 芯片包括 VIN 端、GND 端、TXD 端、RXD 端、CAN_H 端、CAN_L 端、CAN_G端，所述TXD端和RXD端分别连接所述CAN_TX端和CAN_RX端，所述GND端接地，所述VIN端连接3V电压；
[0009]所述SIP6-2.54接插件的三个端子分别连接所述CAN_H端、CAN_L端和CAN_G端；所述SIP2-2.54接插件的两个端子分别连接所述CAN_H端和CAN_L端；所述MCP2515-1/S0芯片包括 TXCAN 端、RXCAN 端、TXORTS 端、TXlRTS 端、OSCl 端、0SC2 端、CS 端、SO 端、SI 端、SCK端、INT端、RXOBF端、RXlBF端、VSS端、VDD端和RESET端，所述VSS端接地，所述OSCl端和0SC2端分别连接晶振XTl的两端，所述晶振XTl的两端分别连接电容C6和电容C7的一端，所述电容C6和电容C7的另一端接地；所述VDD端连接3V电压并通过电容C2接地；所述RESET端通过电容C4接地，所述VDD端和RESET端之间设置有电阻R2 ；
[0010]第一 SIP14-2.54插接件包括TXORTS连接端、RXOBF连接端、SCK连接端、MISO连接端、CS连接端、第一 Vin连接端；所述TXORTS连接端、RXOBF连接端、SCK连接端、MISO连接端和CS连接端分别连接所述TXORTS端、RXOBF端、SCK端、SO端和CS端；第二 SIP14-2.54接插件包括TXlRTS连接端、RXlBF连接端、INT连接端、MOSI连接端、RESET连接端、第二 Vin连接端；所述TXlRTS连接端、RXlBF连接端、INT连接端、MOSI连接端和RESET连接端分别连接所述TXlRTS端、INT端、SI端和RESET端；稳压二极管Dl的负极、钽电容Cl的负极、电容C3的一端和发光二极管D2的正极均接地，所述稳压二极管Dl的负极、钽电容Cl的正极、电容C3的另一端和发光二极管D2的负极均接3V电压并通过电阻Rl连接第一 Vin连接端和第二 Vin连接端。
[0011]其中，Cl为钽电容、C3为陶瓷电容，两电容配合进行滤波；D1为稳压二极管，起到稳定电压、防反接、过压保护的功能；D2为发光二极管；电阻Rl为滤波电阻JP2为CAN转SPI模块的接口 ；模块化设计，用于3.3V电压下的所有的CAN转SPI转换，可扩展性较强；R4为120 Ω的CANbus匹配电阻，通过JPl的跳接，来选择是否并入CANbus系统里面。
[0012]更进一步的，所述CPLD芯片的型号为5M160ZT100C5N。
[0013]更进一步的，所述打点装置包括光继电器AQY21IEHAZ和PNP型三极管，所述光继电器AQY211EHAZ包括A端、K端、IN端和OUT端，所述A端连接所述PNP型三极管的集电极，所述PNP型三极管的发射极连接3V电压，所述PNP型三极管的基极连接1l端，所述K端接地，所述IN端连接IN_1端，所述OUT端连接0UT_1端。
[0014]更进一步的，所述扩音电话每隔14米-16米设置一个。设计合理，既能有效节省成本，又能有效提高打点效率。通过工作面立柱上安装的扩音电话可以实现传统的打点功能，取代以往的打点器。
[0015]更进一步的，所述扩音电话上设置有急停按钮。在工作面支柱设置的扩音电话上带有一个急停按钮，当遇到突发情况时，可按下急停按钮，实现镏子的急停保护。
[0016]更进一步的，所述WIFI手机上设置有急停按钮。当遇到突发情况时，可按下急停按钮，实现镏子的急停保护。
[0017]更进一步的，还包括LED显示屏，所述LED显示屏连接所述控制箱。利用LED屏显示图文功能，更加直观。
[0018]有益效果:本实用新型的煤矿区域通信打点系统，采用了新型的IAD装置，IAD装置采用了数据转换效率更高的新的CAN TO SPI芯片，使得煤矿区域通信打点系统接入及转换效率更高。本实用新型的电路通过增加CPLD电路，可以有效的降低MCU的工作负担、提高响应时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的煤矿区域通信打点系统的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型的IAD装置的结构示意图；
[0021 ] 图3为CPLD的结构示意图；
[0022]图4为CAN TO SPI芯片的时钟芯片的具体结构图；
[0023]图5为CAN TO SPI芯片的SPI接口控制器的具体结构图；
[0024]图6为CAN TO SPI芯片的VDD端的连接关系图；
[0025]图7为CAN TO SPI芯片的第一 SIP14-2.54接插件的具体结构图。
[0026]图8为CAN TO SPI芯片的CAN收发器、第二 SIP14-2.54接插件、SIP6-2.54接插件和两个SIP2-2.54接插件的连接关系图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0028]请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实用新型的煤矿区域通信打点系统，用于运输镏子运行系统上，运输镏子运行系统包括镏子，镏子设置在工作面的正下方，工作面通过工作面立柱支撑。煤矿区域通信打点系统包括WIFI手机、控制箱、两个无线基站、多个扩音电话，无线基站和扩音电话均连接控制箱，两个无线基站分别设置在镏子的两端，扩音电话设置在工作面立柱上。无线基站之间串联连接，用于完成无线的信号传输。扩音电话之间串联连接，扩音电话上设置有打点按钮。控制箱实现不通协议、信号间的转换，同时输出I/O接口，实现急停动作。扩音电话实现有线打点、有线的通信对讲、有线急停等功能。优选的，扩音电话每隔14米-16米设置一个。还包括LED显示屏，所述LED显示屏连接所述控制箱。利用LED屏显示图文功能，更加直观。其中，图1中I为LED显示屏，2为隔爆兼本安控制箱，3为溜子，4为无线基站，5为WIFI手机，6为扩音电话，7为割煤机。
[0029]在液压支柱每隔14米-16米设置的扩音电话面板上带有一个急停按钮，当遇到突发情况时，可按下急停按钮，实现煤墙镏子和老塘镏子的急停保护。
[0030]WIFI手机通过无线基站连接控制箱，WIFI手机的无线打点能够通过工作面沿线的扩音电话进行播报或警示提醒，做到打点预警播报功能。WIFI手机上设置有急停按钮。当遇到突发情况时，可按下急停按钮，实现镏子的急停保护。
[0031]在WIFI手机和扩音电话上面均设置有急停按钮，实现多重保护，有效预防安全事故的发生。
[0032]控制箱包括IAD装置，IAD装置包括MCU芯片、SDRAM随机存储器、FLASH存储器、CPLD芯片、多个打点装置和CAN TO SPI芯片。其中，优选的，CPLD芯片的型号为5M160ZT100C5N。
[0033]SDRAM随机存储器、FLASH存储器和CPLD芯片均连接MCU芯片，打点装置和CAN TOSPI芯片均连接CPLD芯片，CAN TO SPI芯片包括SPI接口控制器、CAN收发器芯片、第一SIP14-2.54接插件、第二 SIP14-2.54接插件、SIP6-2.54接插件和两个SIP2-2.54接插件，SPI接口控制器为MCP2515-1/S0芯片，CAN收发器为CTM8251A。
[0034]CTM8251A 芯片包括 VIN 端、GND 端、TXD 端、RXD 端、CAN_H 端、CAN_L 端、CAN_G端，TXD端和RXD端分别连接CAN_TX端和CAN_RX端，GND端接地，VIN端连接3V电压。其中，CTM8251A是一款带隔离的通用CAN收发器芯片，芯片的主要功能室将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平并且具有DC 2500V的隔离功能。
[0035]SIP6-2.54接插件的三个端子分别连接CAN_H端、CAN_L端和CAN_G端，SIP2-2.54接插件的两个端子分别连接CAN_H端和CAN_L端。
[0036]MCP2515-1/SO 芯片包括 TXCAN 端、RXCAN 端、TXORTS 端、TXlRTS 端、OSCl 端、0SC2端、CS 端、SO 端、SI 端、SCK 端、INT 端、RXOBF 端、RXlBF 端、VSS 端、VDD 端和 RESET 端，VSS端接地，OSCl端和0SC2端分别连接晶振XTl的两端，晶振XTl的两端分别连接电容C6和电容C7的一端，电容C6和电容C7的另一端接地，VDD端连接3V电压并通过电容C2接地，RESET端通过电容C4接地，VDD端和RESET端之间设置有电阻R2。
[0037]第一 SIP14-2.54插接件包括TXORTS连接端、RXOBF连接端、SCK连接端、MISO连接端、CS连接端、第一 Vin连接端；TXORTS连接端、RXOBF连接端、SCK连接端、MISO连接端和CS连接端分别连接TXORTS端、RXOBF端、SCK端、SO端和CS端。
[0038]第二 SIP14-2.54接插件包括TXlRTS连接端、RXlBF连接端、INT连接端、MOSI连接端、RESET连接端、第二 Vin连接端；TX1RTS连接端、RXlBF连接端、INT连接端、MOSI连接端和RESET连接端分别连接TXlRTS端、INT端、SI端和RESET端；稳压二极管Dl的负极、电解电容Cl的负极、电容C3的一端和发光二极管D2的正极均接地，稳压二极管Dl的负极、电解电容Cl的正极、电容C3的另一端和发光二极管D2的负极均接3V电压并通过电阻Rl连接第一 Vin连接端和第二 Vin连接端。
[0039]打点装置包括光继电器AQY21IEHAZ和PNP型三极管，光继电器AQY21IEHAZ包括A端、K端、IN端和OUT端，A端连接PNP型三极管的集电极，PNP型三极管的发射极连接3V电压，PNP型三极管的基极连接1l端，K端接地，IN端连接IN_1端，OUT端连接0UT_1端。
[0040]本实用新型的煤矿区域通信打点系统，采用了新型的IAD装置，IAD装置应用了数据转换效率更高的新的CAN TO SPI芯片，使得煤矿区域通信打点系统接入及转换效率更高。本实用新型的电路通过增加CPLD电路，用于更加有效快捷的控制1和CANbus控制信号的输出，同时可以有效的降低MCU的工作负担、提高响应时间。本实用新型电路通过1和CANbus的双控制输出，大大提高了控制的可靠。
【权利要求】
1.一种煤矿区域通信打点系统，用于运输镏子运行系统上，所述运输镏子运行系统包括镏子，所述镏子设置在工作面的正下方，所述工作面通过工作面立柱支撑，其特征在于:包括WIFI手机、控制箱、两个无线基站、多个扩音电话，所述无线基站和扩音电话均连接所述控制箱，两个所述无线基站分别设置在所述镏子的两端，所述扩音电话设置在所述工作面立柱上，所述无线基站之间串联连接，所述扩音电话之间串联连接，所述扩音电话上设置有打点按钮，所述WIFI手机通过所述无线基站连接所述控制箱，所述控制箱包括IAD装置，所述IAD装置包括MCU芯片、SDRAM随机存储器、FLASH存储器、CPLD芯片、多个打点装置和CAN TO SPI芯片，所述SDRAM随机存储器、FLASH存储器和CPLD芯片均连接所述MCU芯片，所述打点装置和CAN TO SPI芯片均连接所述CPLD芯片，所述CAN TO SPI芯片包括SPI接口控制器、CAN收发器芯片、第一 SIP14-2.54接插件、第二 SIP14-2.54接插件、SIP6-2.54接插件和两个SIP2-2.54接插件，所述SPI接口控制器为MCP2515-1/S0芯片，所述CAN收发器为CTM8251A ； 所述 CTM8251A 芯片包括 VIN 端、GND 端、TXD 端、RXD 端、CAN_H 端、CAN_L 端、CAN_G 端，所述TXD端和RXD端分别连接所述CAN_TX端和CAN_RX端， 所述GND端接地，所述VIN端连接3V电压； 所述SIP6-2.54接插件的三个端子分别连接所述CAN_H端、CAN_L端和CAN_G端； 所述SIP2-2.54接插件的两个端子分别连接所述CAN_H端和CAN_L端； 所述 MCP2515-1/S0 芯片包括 TXCAN 端、RXCAN 端、TXORTS 端、TXlRTS 端、OSCl 端、0SC2端、CS 端、SO 端、SI 端、SCK 端、INT 端、RXOBF 端、RXlBF 端、VSS 端、VDD 端和 RESET 端，所述VSS端接地，所述OSCl端和0SC2端分别连接晶振XTl的两端， 所述晶振XTl的两端分别连接电容C6和电容C7的一端，所述电容C6和电容C7的另一端接地； 所述VDD端连接3V电压并通过电容C2接地； 所述RESET端通过电容C4接地，所述VDD端和RESET端之间设置有电阻R2 ； 第一 SIP14-2.54插接件包括TXORTS连接端、RXOBF连接端、SCK连接端、MISO连接端、CS连接端、第一 Vin连接端；所述TXORTS连接端、RXOBF连接端、SCK连接端、MISO连接端和CS连接端分别连接所述TXORTS端、RXOBF端、SCK端、SO端和CS端； 第二 SIP14-2.54接插件包括TXlRTS连接端、RXlBF连接端、INT连接端、MOSI连接端、RESET连接端、第二 Vin连接端； 所述TXlRTS连接端、RXlBF连接端、INT连接端、MOSI连接端和RESET连接端分别连接所述TXlRTS端、INT端、SI端和RESET端； 稳压二极管Dl的负极、钽电容Cl的负极、电容C3的一端和发光二极管D2的正极均接地，所述稳压二极管Dl的负极、钽电容Cl的正极、电容C3的另一端和发光二极管D2的负极均接3V电压并通过电阻Rl连接第一 Vin连接端和第二 Vin连接端。
2.如权利要求1所述的煤矿区域通信打点系统，其特征在于，所述CPLD芯片的型号为5M160ZT100C5N。
3.如权利要求1所述煤矿区域通信打点系统，其特征在于，所述打点装置包括光继电器AQY21IEHAZ和PNP型三极管，所述光继电器AQY21IEHAZ包括A端、K端、IN端和OUT端，所述A端连接所述PNP型三极管的集电极，所述PNP型三极管的发射极连接3V电压，所述PNP型三极管的基极连接1l端，所述K端接地，所述IN端连接IN_1端，所述OUT端连接0UT_1 端。
4.如权利要求1所述煤矿区域通信打点系统，其特征在于，所述扩音电话每隔14米-16米设置一个。
5.如权利要求1所述煤矿区域通信打点系统，其特征在于，所述扩音电话上设置有急停按钮。
6.如权利要求1所述煤矿区域通信打点系统，其特征在于，所述WIFI手机上设置有急停按钮。
7.如权利要求1所述煤矿区域通信打点系统，其特征在于，还包括LED显示屏，所述LED显示屏连接所述控制箱。
【文档编号】E21F17/18GK204253100SQ201420444079
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】金勇 , 李俊杰, 陈冬冬, 韩澎, 杨建伟 申请人:南京北路自动化系统有限责任公司