一种煤矿机电设备运行状态监测系统的制作方法

1.本实用新型属于煤矿监测技术领域，具体涉及一种煤矿机电设备运行状态监测系统。


背景技术：

2.现有的煤矿工作面破碎机、转载机、前运机和后运机等煤矿机电设备在运行中，由于电机和减速器等工作时产生大量的热量，导致电机轴温、绕组温度、减速器轴温和润滑油油温等过高，从而导致设备不能正常工作、严重影响使用寿命，因此，需要对设备温度、水压和振动等运行状态进行实时监测，以便于进行检修和维护。
3.发明人发现，现有的煤矿机电设备运行状态监控系统大部分是配接的有线传感器，存在体积大、接线复杂和配接设备繁琐等问题，对于工作面复杂的安装环境适应性很差；并且在煤矿环境下使用无线传感器，则存在信号传输不稳定的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述问题，提出了一种煤矿机电设备运行状态监测系统，本实用新型对于需要无线传输的监测要求，可以通过无线传感器采集数据，通过无线发送给数据采集器，数据采集器通过rs485传输给监控主机。
5.根据一些实施例，本实用新型提供了一种煤矿机电设备运行状态监测系统，采用如下技术方案：
6.一种煤矿机电设备运行状态监测系统，包括：
7.监控主机；
8.无线数据采集器，通过有线方式与所述监控主机连接；
9.多个无线传感器，通过无线方式与所述数据采集器连接。
10.进一步的，无线传感器中设置有无线发射电路，无线发射电路连接发送天线，所述发送天线的天线座接电源地
11.进一步的，多个无线传感器包括无线温度传感器、无线压力传感器、无线温度振动传感器和无线温度巡检器。
12.进一步的，所述无线数据采集器通过rs485与所述监控主机连接。
13.进一步的，所述无线数据采集器上设置有接收天线。
14.进一步的，所述监控主机还通过有线方式连接有多个有线传感器。
15.进一步的，多个有线传感器包括有线温度传感器、有线压力传感器、有线温度振动传感器和有线温度巡检器。
16.进一步的，所述监控主机还与集控中心连接。
17.进一步的，所述监控主机与所述集控中心通过rs485连接。
18.进一步的，所述监控主机与多个有线传感器之间通过快插插座连接。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
20.本实用新型在现有的监控主机基础上，监控主机先与无线数据采集器通过有线方式连接，然后通过无线数据采集器实现与多个无线传感器的无线连接，针对无线传输的监测要求时，可以通过无线传感器采集数据，通过无线数据采集器进行监测数据的采集，然后通过有线传输方式传输给监控主机，避免了采用有线传感器时存在的体积大、接线复杂和配接设备繁琐等问题；同时，无线传感器中的无线发射电路中的管脚rf连接有天线座及天线，实现无线接收功能，天线座接电源地，可以将空间内电磁干扰传导到电源地里，防止干扰发射信号，保证了信号的稳定性传输。
附图说明
21.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
22.图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；
23.图2是本实用新型的实施例1的无线数据采集器电路图中的主芯片电路；
24.图3是本实用新型的实施例1的无线数据采集器电路图中的无线发射电路；
25.图4是本实用新型的实施例1的无线数据采集器电路图的网口电路；
26.图5是本实用新型的实施例1的无线数据采集器电路图中的电源输入电路；
27.图6是本实用新型的实施例1的无线数据采集器电路图中的rs232接口电路；
28.图7是本实用新型的实施例1的无线数据采集器电路图中的rs485接口电路；
29.图8是本实用新型的实施例1的无线温度巡检器电路中的单片机外围电路；
30.图9是本实用新型的实施例1的无线温度巡检器电路中的无线发射电路；
31.图10是本实用新型的实施例1的无线温度巡检器电路中的电源输入电路；
32.图11是本实用新型的实施例1的无线温度巡检器电路中的rs485接口电路；
33.图12是本实用新型的实施例1的无线温度巡检器电路中的温度、开关量检测电路；
34.图13是本实用新型的实施例1的无线压力传感器电路的包含电源输入电路和压力采集电路的单片机外围电路；
35.图14是本实用新型的实施例1的无线压力传感器电路的无线信号发射电路；
36.图15是本实用新型的实施例1的无线压力传感器电路的温度采集电路；
37.图16是本实用新型的实施例1的无线温度传感器电路的包含电源输入电路的单片机处理电路；
38.图17是本实用新型的实施例1的无线温度传感器电路的无线信号发射电路；
39.图18是本实用新型的实施例1的无线温度传感器电路的温度采集电路；
40.图19是本实用新型的实施例1的无线温度振动传感器的包括温度采集电路的单片机外围电路；
41.图20是本实用新型的实施例1的无线温度振动传感器的无线发射电路；
42.图21是本实用新型的实施例1的无线温度振动传感器的温振采集电路；
43.图22是本实用新型的实施例2的结构示意图；
44.图23是本实用新型的实施例2的监控主机结构示意图。
具体实施方式：
45.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
46.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
47.实施例1：
48.本实施例提供了一种煤矿机电设备运行状态监测系统，包括监控主机、无线数据采集器和多个无线传感器；
49.所述无线数据采集器通过有线方式与所述监控主机连接；多个无线传感器通过无线方式与所述数据采集器连接。其中，多个无线传感器包括无线温度传感器、无线压力传感器、无线温度振动传感器和无线温度巡检器；所述无线数据采集器可以通过rs485与所述监控主机连接；可以理解的，所述无线数据采集器上设置有用于接收信号的接收天线，所述无线传感器上设置有用于发送信号的发送天线。
50.所述监控主机又可以称为动力部测控主机或煤矿机电设备监控主机，可以通过现有设备实现，比如kxj127矿用隔爆兼本安型控制箱，可以用于对监测数据的保存、显示和进一步传输等。
51.如图2到图7所示，为无线数据采集器电路图，其中，无线数据采集器电路中的rs485接口电路中的p4接口与监控主机连接，可以通过线路上的天线接收无线传感器传出的监测数据；如图8到12所示，为无线温度巡检器电路图，所述无线温度巡检器可以对相应部件或位置区域内的环境温度进行巡检，并通过电路中的天线将监测数据传输到无线数据采集器电路上的天线上；如图13到图15所示，为无线压力传感器电路图，所述无线压力传感器可以对相应部件或位置区域内的水压、油压等进行监测，并通过电路中的天线将监测数据传输到无线数据采集器电路上的天线上；如图16到图18所示，为无线温度传感器电路图，所述无线温度传感器可以对相应部件或位置区域内的温度进行监测，并通过电路中的天线将监测数据传输到无线数据采集器电路上的天线上；如图19到图21所示，为无线温度振动传感器电路图，所述无线温度振动传感器可以对相应部件或位置区域内的振动信号等进行监测，并通过电路中的天线将监测数据传输到无线数据采集器电路上的天线上。
52.具体的，图2是无线数据采集器电路图中的主芯片电路，图3是无线数据采集器电路图中的无线发射电路；图4是无线数据采集器电路图的网口电路；图5是电源输入电路；图6是rs232接口电路；图7是rs485接口电路；其中，无线发射电路中的管脚rf连接有天线座及天线，实现无线接收功能，天线座(也称天线外壳)接电源地，可以将空间内电磁干扰传导到电源地里，防止干扰发射信号，保证了信号的稳定性；网口电路、rs232接口电路和rs485接口电路等用于备用接口或接口，比如无线数据采集器电路中的rs485接口电路中的p4接口与监控主机连接。
53.图8是无线温度巡检器电路中的单片机外围电路；图9是无线温度巡检器电路中的无线发射电路；图10是无线温度巡检器电路中的电源输入电路；图11是无线温度巡检器电路中的rs485接口电路；图12是无线温度巡检器电路中的温度、开关量检测电路；其中，rs485接口电路可以为备用接口，无线发射电路中的管脚rf连接有天线座及天线，实现无线接收功能，天线座(也称天线外壳)接电源地，可以将空间内电磁干扰传导到电源地里，防止
干扰发射信号，保证了信号的稳定性；为了减少煤矿外界信号的干扰，在图8中，无线温度巡检器电路中的单片机外围电路电源管脚加c1、c2、c3和c4等0.1uf电容，其目的是提高电路中高频信号干扰的。
54.图12所示的温度、开关量检测电路中，双向瞬态抑制二极管可以保护开关量输入受到低频大电流干扰时，不会烧坏前级电路；保险丝fbi可以保护电路板不会受到破坏性大电流损坏；10uf电容x28可以保障模拟量输入出现较大电压波动时电路可以正常工作，在一定程度上保证了煤矿下信号的稳定性。
55.图13是无线压力传感器电路的单片机外围电路；图14是无线压力传感器电路的无线信号发射电路；图15是无线压力传感器电路的温度采集电路；其中，无线发射电路中的管脚rf连接有天线座及天线，实现无线接收功能，天线座(也称天线外壳)接电源地，可以将空间内电磁干扰传导到电源地里，防止干扰发射信号，保证了信号的稳定性。
56.图16是无线温度传感器电路的包含电源输入电路的单片机处理电路；图17是无线温度传感器电路的无线信号发射电路；图18是无线温度传感器电路的温度采集电路；其中，无线发射电路中的管脚rf连接有天线座及天线，实现无线接收功能，天线座(也称天线外壳)接电源地，可以将空间内电磁干扰传导到电源地里，防止干扰发射信号，保证了信号的稳定性。
57.图19是无线温度振动传感器的包括温度采集电路的单片机外围电路；图20是无线温度振动传感器的无线发射电路；图21是无线温度振动传感器的温振采集电路；其中，无线发射电路中的管脚rf连接有天线座及天线，实现无线接收功能，天线座(也称天线外壳)接电源地，可以将空间内电磁干扰传导到电源地里，防止干扰发射信号，保证了信号的稳定性。
58.本实施例在现有的监控主机基础上添加无线数据采集器和无线传感器，首先将监控主机与无线数据采集器通过有线方式连接，然后通过无线数据采集器实现与多个无线传感器的无线连接，针对无线传输的监测要求时，可以通过无线传感器采集数据，通过无线数据采集器进行监测数据的采集，然后通过有线传输方式传输给监控主机，避免了采用有线传感器时存在的体积大、接线复杂和配接设备繁琐等问题。
59.其中的电源输入电路可以公用，也可以根据实际要求选用其他常规电路，为了提高安全性以及减少煤矿外界信号的干扰，如图5所示的电源输入电路中，保险丝f1的作用是保护电路板不会受到破坏性大电流的损坏；两个二极管d4和d5可以保护电路板在电源接反时不会损坏电路的目的；2.2uf电容c10、c15和c20等保障了电源出现较大波动时电路可以正常工作，0.1uf电容是c16、c17、c18和c19等可以防止高频干扰；稳压二极管d6作用是前级电源芯片烧穿时可以保护电路正常工作，不会发生故障；0.1uf电容c13和c14等可以防止高频干扰的；设置电源线滤波器，可以过滤供电电源上的低频干扰。
60.实施例2：
61.如图22所示，本实施例是在实施例1的基础上，所述监控主机还通过有线方式连接有多个有线传感器；多个有线传感器包括有线温度传感器、有线压力传感器、有线振动传感器和有线温度巡检器等。
62.本实施例中，所述监控主机即可实现与无线传感器的连接，又可以实现和有线传感器的连接，满足了对有线传感器监测要求和无线传感器监测要求的双重要求，提高了装
置的灵活性；
63.如图23所示，所述监控主机与多个有线传感器之间可以通过快插插座连接，实现了监控主机与有线传感器的可拆卸连接；所述监控主机的主控板可以采用dq2.253.012；其中主控板上的xs7接口可以通过rs485与无线数据采集器连接；其中，可以理解的，所述监控主机和有线传感器均可以通过常规技术或现有设备实现，在此不再详述。
64.在其他实施例中，所述监控主机还与集控中心连接；所述监控主机与所述集控中心通过rs485连接；所述集控中心可以理为终端设备，比如计算机等，用于保存或显示监测数据后提供给工作人员。
65.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。