一种煤机智能控制单元的制作方法

1.本实用新型涉及电子、通信、自动化技术领域，尤其涉及一种煤机智能控制单元。


背景技术：

2.煤机智能控制单元可应用在采煤机电控箱、掘锚机电控箱、连采机电控箱内部，可对煤机的行走、启停进行控制，可监控煤机的运行状态，采集煤机的运行数据，对煤机供电系统保护、对配套执行电机如泵电机、截割电机、破碎电机等数据进行采集、控制保护，对外通信、控制显示等。
3.目前的煤机电控箱存在以下不足：1、采用人工割煤方式，其自动化水平较低；2、无故障自诊断功能，设备运行稳定性低，检修率高，工作效率低；3、通信方式单一，抗干扰能力差，当总线中的任何一台设备故障时，会导致整套系统通信中断，可靠性够不高；4停机次数高，影响煤矿产能。因此提出一种煤机智能控制单元解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种煤机智能控制单元。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种煤机智能控制单元，包括安装在智能控制单元外壳中的三层架构，上层架构中装设有控制隔离模块、温度采集隔离模块、通信隔离模块、信号转换隔离模块，中层架构的模块安装壳中装设有电源隔离模块、姿态传感器、遥控器接收站模块，下层架构位于中层构架下方且分设为前腔和后腔，后腔中安装有隔离变压器、滤波器模块、交换机、wifi模块，前腔的控制盒中安装有控制计算机与输入输出隔离模块；
7.所述智能控制单元外壳的一端外壁固定安装有温湿度传感器，温湿度传感器可采集设备内部的温湿度信息，并将数据通过电流、电压信号传输给控制计算机，控制计算机可对内部环境状态进行监控，当温度过高时、湿度过大时可控制设备停机检修。
8.所述智能控制单元外壳的三层架构的外部均电性连接了快插式电缆连接器，实现煤球机智能控制单元与外部设备的连接，实现煤球机智能控制单元与外部设备的连接，使用温湿度传感器，姿态传感器，控制隔离模块，输入输出隔离模块，通信隔离模块等对设备本身的信息状态进行监测、控制与保护，保证了设备的稳定性。
9.优选的，靠近上层架构的所述智能控制单元外壳的前端固定有连接器板、智能控制单元外壳的内壁固定有垫板，模块安装壳装设在所述垫板的上方。
10.优选的，所述模块安装壳的前端设置有快插式电缆连接器。
11.优选的，所述控制盒的前端开口固定安装有连接板，与输入输出隔离模块电性连接的快插式电缆连接器穿插安装在所述连接板上。
12.优选的，所述控制计算机与安装在智能控制单元外壳中的各检测、控制元部件之间通道can总线方式连接，形成网络结构。
13.具体的，本技术的控制计算机采用了在线故障自诊断技术，对系统状况进行全面的监测，可以做到线路板级故障自诊断，在发生失效之前提前诊断出部件的劣化趋势，发出故障预警，提醒用户安排计划检修，发生失效时，能快速确定故障点，缩短维修时间，控制计算机使用独创的十二工步割煤工艺和基于人工智能的预测算法提高了煤机智能化水平，本技术中的煤机智能控制单元使用模块化设计，各部分间采用高性能的连接器连接，拆装方便、连接可靠。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型，通过使用十二工步割煤工艺和基于人工智能的预测算法的控制计算机，进一步提高了智能化水平。
16.2、本实用新型，使用在线故障自诊断技术，采用can总线、rs485、以太网、wifi模块等各种先进的总线控制技术提高设备运行可靠性。
17.3、本实用新型，智能控制单元外壳的三层架构的外部均电性连接了快插式电缆连接器，实现煤球机智能控制单元与外部设备的连接，使用温湿度传感器，姿态传感器，控制隔离模块，输入输出隔离模块，通信隔离模块等对设备本身的信息状态进行监测、控制与保护，保证了设备的稳定性。
18.4、本实用新型，煤机智能控制单元使用模块化设计，各部分间采用高性能的连接器连接，拆装方便、连接可靠。
附图说明
19.图1为本实用新型提出的一种煤机智能控制单元的三维爆炸结构示意图；
20.图2为本实用新型提出的一种煤机智能控制单元的主视结构示意图；
21.图3为本实用新型提出的一种煤机智能控制单元的模块示意图。
22.图中：1智能控制单元外壳、2信号转换隔离模块、3连接器板、4wifi模块、5姿态传感器、6遥控器接收站模块、7快插式电缆连接器、8输入输出隔离模块、9控制盒、10控制计算机、11模块安装壳、12电源隔离模块、13交换机、14滤波器模块、15隔离变压器、16垫板、17温湿度传感器、18温度采集隔离模块、19通信隔离模块、20控制隔离模块、21连接板。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
25.本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
26.实施例：参照图1-3，一种煤机智能控制单元，包括安装在智能控制单元外壳1中的上层、中层、下层的三层架构，智能控制单元外壳1用不锈钢制造，如果有不同需求，还可以使用碳钢、塑料等其他金属、非金属材料制造，上层架构中装设有控制隔离模块20、温度采
集隔离模块18、通信隔离模块19、信号转换隔离模块2，中层架构的模块安装壳11中装设有电源隔离模块12、姿态传感器5、遥控器接收站模块6，靠近上层架构的所述智能控制单元外壳1的前端固定有连接器板3、智能控制单元外壳1的内壁固定有垫板16，模块安装壳11装设在所述垫板16的上方，模块安装壳11的前端设置有快插式电缆连接器7，下层架构位于中层构架下方且分设为前腔和后腔，后腔中安装有隔离变压器15、滤波器模块14、交换机13、wifi模块4，前腔的控制盒9中安装有控制计算机10与输入输出隔离模块8，控制盒9的前端开口固定安装有连接板21，与输入输出隔离模块8电性连接的快插式电缆连接器7穿插安装在所述连接板21上；
27.所述智能控制单元外壳1的三层架构的外部均电性连接了快插式电缆连接器7，实现煤球机智能控制单元与外部设备的连接；
28.所述智能控制单元外壳1的一端外壁固定安装有温湿度传感器17，温湿度传感器17可采集设备(本技术中的设备，指的是通过快插式电缆连接器7与本技术的煤机智能控制单元建立连接的外部设备)内部的温湿度信息，并将数据通过电流、电压信号传输给控制计算机10，控制计算机10可对内部环境状态进行监控，当温度过高时、湿度过大时可控制设备停机检修。
29.具体的，交流电源电压通过隔离变压器15输入到煤机智能控制单元，经滤波器模块14处理后将电压输出给电源隔离模块12，煤机智能控制单元所有直流电压由电源隔离模块12提供，其直流电压经隔离变压器15和电源隔离模块12双重隔离后，可有效保证低压侧的抗干扰能力；
30.温度采集隔离模块18可采集电机如泵电机、截割电机、破碎电机、变频器、设备内部的隔离开关、接触器、电缆等设备或器件的温度信息，当检测到设备温度异常时，可控制设备停机检修。
31.姿态传感器5，可测量机身倾角，测量俯仰角、滚动角，用户可以设备机身状态进行监控，并进行自动化运行整定
32.控制计算机10采用双计算机控制系统，其基于pc的嵌入式控制系统，将pc技术和i/o级模块化技术相结合，适用于中等规模的控制任务，可以根据现有任务对模块化控制系统进行配置，操作系统采用windows embedded compact 7，twincat控制软件，使用专用组态软件对整个系统进行组态，支持多种总线协议，具有丰富的图形界面组态功能，配套灵活，用户操作方便，双计算机控制系统采用can总线、rs485、以太网、wifi等各种先进的总线控制技术，控制计算机10与各检测、控制元部件之间通过can总线方式联接，形成网络结构，便于拓展系统功能，使系统的适应能力大大增强，接线数量少，失效点减少，提高了系统可靠性，且检维修方便；
33.可通过遥控器接收站模块6采集遥控器信号，遥控器可进行停机、行走、状态信息控制及显示，同时还可以将信号传输给控制计算机10，通过遥控器对控制计算机10操作，用户可以通过手机app连接wifi模块4替代遥控器功能，还可以在手机上显示智能控制单元所采集的——油温、油压、油位、水温、水压、电机电流、电机温度、变压器温度、变频器温度等信息，多种总线联合使用，可靠冗余，稳定性高、速度快；
34.并且控制计算机10采用了在线故障自诊断技术，对系统状况进行全面的监测，可以做到线路板级故障自诊断，在发生失效之前提前诊断出部件的劣化趋势，发出故障预警，
提醒用户安排计划检修，发生失效时，能快速确定故障点，缩短维修时间，控制计算机10使用独创的十二工步割煤工艺和基于人工智能的预测算法提高了煤机智能化水平，本技术中的煤机智能控制单元使用模块化设计，各部分间采用高性能的连接器连接，拆装方便、连接可靠。
35.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。