专利名称：一种双向矿用遥控系统及方法
技术领域：
本发明属于电子通讯技术领域，涉及一种矿用遥控系统，尤其涉及一种左右通用型双向矿用遥控系统；同时，本发明还涉及一种左右通用型双向矿用遥控方法。
背景技术：
目前，国内采矿机械的无线电遥控器多采用单向传输方式，在遥控器上不显示被控设备的实时状态参数与故障信息。而采矿机械的工作条件又比较恶劣，难以跟随机械观察机械的实时工作状态，尤其是在有片帮现象的工作面，这种观察有极大的危险性。对于机械的操作人员来说，传统作业方式只能是相对机械一定距离进行肉眼观察，不利于操作人员根据机械的实时状态进行正确判断。由于采矿机械属于大型机械，井下工作面能见度又比较低，因此一般都选用左右两边控制的方法，左遥控由站在机械左后方一定距离的操作人员操作，右遥控由站在机械右后方一定距离的操作人员操作，左右遥控需要同时对机械进行操作控制，因此通常都选用频分的方法来实现，但这样一来，左右遥控器不能通用，给故障分析、设备备件等都带来影响。中国专利CN200920164367. 1(专利公告号CN201581897U)公开了一种带工况显示的采煤机遥控装置，包括手持式遥控器和无线信号收发器，手持式遥控器采用电池供电， 包括微控制器以及与其相连的无线收发模块、键盘和液晶显示器；无线信号收发器包括微控制器以及与其相连的无线收发模块和有线通信模块。该方案的缺陷在于，其工况显示是通过有线传输的方式返回到遥控装置上的，使用时明显不方便，而有线遥控井下机械的方式有多种多样，在工作面上仍是以纯无线遥控为主。中国专利CN200910014818. 8(专利公告号CN101871364A)公开了一种薄煤层工作面采煤机遥控方法，采用自动分段遥控；即将工作面分段，分段参数输入采煤机控制中心，使采煤机只接收设定于该分段的无线电发射机的遥控指令。为此，在由发射机和接收机、采煤机控制中心组成的遥控装置中，增加定位装置，检测煤机所处分段位置；通过控制中心运算处理，输出位置分段编码信号，由接收机中新增的自动切换控制电路，控制切换接收机的载频或通道或解码格式等。各发射机采用不同的发射载频或编码格式等，与所设定的工作面分段对应，与接收机可切换的接收对应。其核心内容是根据采煤机位置，接收器切换不同频段，由频分方法实现分段遥控，省去了操作人员在窄小的工作面上爬行的劳动，但结构复杂、需要多个频段的遥控发送器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双向矿用遥控系统，可在离开被控机械一定距离的情况下实现对被控机械的遥控操作，操作时能实时看到关心的状态参数的变化情况，确保高瓦斯矿井安全作业。此外，本发明还提供一种双向矿用遥控方法，可在离开被控机械一定距离的情况
6下实现对被控机械的遥控操作，操作时能实时看到关心的状态参数的变化情况，确保高瓦斯矿井安全作业。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种双向矿用遥控系统，所述系统包括双向矿用遥控发送器、双向矿用接收器；所述双向矿用遥控发送器包括第一核心处理器、第一电源、输入单元、第一显示单元、第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述第一核心处理器连接第一电源、输入单元、 第一显示单元、第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述双向矿用接收器包括第二核心处理器、第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路；所述第二核心处理器连接第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路，所述CAN接口电路、隔离电路、 CAN对外接口电路依次连接；所述双向矿用接收器与被控设备的主控系统连接；所述第一核心处理器在收到输入单元发送的信号后，利用总线控制将所需要无线发送的数据发送到第一无线通信电路，第一无线通信电路将数据发送到装在被控设备上的双向矿用接收器上，实现无线对被控设备的遥控功能，同时第一无线通信电路接收所述双向矿用接收器回复的信息，并将回复信息转发至第一核心处理器，回复信息经第一核心处理器处理后，根据情况将需要显示的信息发送至第一显示单元加以显示，从而实现操作人员与被控设备状态的信息互动；当有故障信息时，在显示的同时，由第一核心处理器控制， 将故障信息记录到第一数据记录电路中；所述双向矿用接收器上电后即一直工作，时刻监视无线信道，第二无线通信电路接收到无线数据，解调后送给第二核心处理器，第二核心处理器进行综合判断，根据主控要求定时向CAN接口电路发送左右遥控状态，该状态数据经隔离电路与CAN对外接口电路后发送到被控设备的主控CAN总线上，被控设备的主控系统再根据状态完成相应控制动作； 与此同时，第二核心处理器也会定时通过CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路从主控系统的CAN总线上读取被控设备的实时工作状态；读取到的工作状态包括被控设备所有状态参数，但双向矿用遥控发送器上可以显示的范围有限，因此只选择用户设置的、最关心的状态参数回复，一旦接收到双向矿用遥控发送器的信息，包括操作信息与定时索取状态信息两种，用户设置的状态参数由第二核心处理器打包处理后通过第二无线通信电路发送到双向矿用遥控发送器；多个双向矿用遥控发送器同时工作时，通过无线避碰算法完成数据的无线传输， 以双向矿用遥控发送器为主完成，双向矿用接收器配合；具体为在双向矿用遥控发送器开机时必须向双向矿用接收器注册，注册成功的双向矿用遥控发送器才可正常遥控被控设备；无论何时双向矿用遥控发送器需要发送信息时，都需要事先对无线信道进行侦听，当侦听到信道空闲时才发送信息；发送与接收信息帧均采用定帧长方式；侦听到信道忙时，延时一个帧长，再延一个随机时间，该随机时间的取值范围为0 1个帧长时间，再次侦听，再次侦听到信道忙碌时，再延一个定帧长时间与另一个随机时间；两次避碰失败则该次操作丢弃；连续三次出现帧丢弃现象在双向矿用遥控发送器显示端出现提示告警，同时，为避免双向矿用遥控发送器死机造成信息连续丢弃，此情形下双向矿用遥控发送器自动重启；因此为避免无线信道严重冲突而产生拥塞，一般情况下只有两个双向矿用遥控发送器在同时工作，特殊工作面时，应分段工作，按段分配注册号，一个段内最多只有四个双向矿用遥控发送器能正常工作，超出遥控距离和看不到被控设备的操作人员严禁操作；双向矿用接收器接收到符合要求的任何一个双向矿用遥控发送器的信息均立即回复，是注册信息在注册双向矿用遥控发送器未满时同意注册，注册双向矿用遥控发送器已满时，自动删除最早注册的号，添加上新注册的双向矿用遥控发送器；接收到已注册双向矿用遥控发送器正常操作信息时，根据注册时双向矿用遥控发送器设定参数，将从被控设备CAN总线上读到的相应参数回复给双向矿用遥控发送器；操作信息在双向矿用接收器进行简单综合判误后，如为正常操作信息，通过被控设备CAN总线发送给被控设备的主控系统，完成操作遥控；由于双向矿用接收器是只要收到符合要求的信息均进行回复，所以双向矿用遥控发送器在侦听到信道忙碌时要延一个定帧长时间再加随机避碰。一种双向矿用遥控系统，所述系统包括双向矿用遥控发送器、双向矿用接收器；所述双向矿用遥控发送器包括第一核心处理器、第一电源、输入单元、第一显示单元、第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述第一核心处理器连接第一电源、输入单元、 第一显示单元、第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述双向矿用接收器包括第二核心处理器、第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路；所述第二核心处理器连接第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路，所述CAN接口电路、隔离电路、 CAN对外接口电路依次连接；所述双向矿用接收器与被控设备的主控系统连接。作为本发明的一种优选方案，所述第一核心处理器在收到输入单元发送的信号后，利用总线控制将所需要无线发送的数据发送到第一无线通信电路，第一无线通信电路将数据发送到装在被控设备上的双向矿用接收器上，实现无线对被控设备的遥控功能，同时第一无线通信电路接收所述双向矿用接收器回复的信息，并将回复信息转发至第一核心处理器，回复信息经第一核心处理器处理后，根据情况将需要显示的信息发送至第一显示单元加以显示，从而实现操作人员与被控设备状态的信息互动；当有故障信息时，在显示的同时，由第一核心处理器控制，将故障信息记录到第一数据记录电路中。作为本发明的一种优选方案，所述双向矿用接收器上电后即一直工作，时刻监视无线信道，第二无线通信电路接收到无线数据，解调后送给第二核心处理器，第二核心处理器进行综合判断，根据主控要求定时向CAN接口电路发送左右遥控状态，该状态数据经隔离电路与CAN对外接口电路后发送到被控设备的主控CAN总线上，被控设备的主控系统再根据状态完成相应控制动作；与此同时，第二核心处理器也会定时通过CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路从主控系统的CAN总线上读取被控设备的实时工作状态；读取到的工作状态包括被控设备所有状态参数，但双向矿用遥控发送器上可以显示的范围有限， 因此只选择用户设置的、最关心的状态参数回复，一旦接收到双向矿用遥控发送器的信息， 包括操作信息与定时索取状态信息两种，用户设置的状态参数由第二核心处理器打包处理后通过第二无线通信电路发送到双向矿用遥控发送器。作为本发明的一种优选方案，多个双向矿用遥控发送器同时工作时，通过无线避碰算法完成数据的无线传输，以双向矿用遥控发送器为主完成，双向矿用接收器配合；具体为在双向矿用遥控发送器开机时必须向双向矿用接收器注册，注册成功的双向矿用遥控发送器才可正常遥控被控设备；无论何时双向矿用遥控发送器需要发送信息时，都需要事先对无线信道进行侦听，当侦听到信道空闲时才发送信息；发送与接收信息帧均采用定帧长方式；侦听到信道忙时，延时一个帧长，再延一个随机时间，该随机时间的取值范围为 0 1个帧长时间，再次侦听，再次侦听到信道忙碌时，再延一个定帧长时间与另一个随机时间；两次避碰失败则该次操作丢弃；连续三次出现帧丢弃现象在双向矿用遥控发送器显示端出现提示告警，同时，为避免双向矿用遥控发送器死机造成信息连续丢弃，此情形下双向矿用遥控发送器自动重启；因此为避免无线信道严重冲突而产生拥塞，一般情况下只有两个双向矿用遥控发送器在同时工作，特殊工作面时，应分段工作，按段分配注册号，一个段内最多只有四个双向矿用遥控发送器能正常工作，超出遥控距离和看不到被控设备的操作人员严禁操作；双向矿用接收器接收到符合要求的任何一个双向矿用遥控发送器的信息均立即回复，是注册信息在注册双向矿用遥控发送器未满时同意注册，注册双向矿用遥控发送器已满时，自动删除最早注册的号，添加上新注册的双向矿用遥控发送器；接收到已注册双向矿用遥控发送器正常操作信息时，根据注册时双向矿用遥控发送器设定参数，将从被控设备CAN总线上读到的相应参数回复给双向矿用遥控发送器；操作信息在双向矿用接收器进行简单综合判误后，如为正常操作信息，通过被控设备CAN总线发送给被控设备的主控系统，完成操作遥控；由于双向矿用接收器是只要收到符合要求的信息均进行回复，所以双向矿用遥控发送器在侦听到信道忙碌时要延一个定帧长时间再加随机避碰。一种上述双向矿用遥控系统的遥控方法，所述方法包括如下步骤所述第一核心处理器在收到输入单元发送的信号后，利用总线控制将所需要无线发送的数据发送到第一无线通信电路，第一无线通信电路将数据发送到装在被控设备上的双向矿用接收器上，实现无线对被控设备的遥控功能；同时第一无线通信电路接收所述双向矿用接收器回复的信息，并将回复信息转发至第一核心处理器，回复信息经第一核心处理器处理后，根据情况将需要显示的信息发送至第一显示单元加以显示，从而实现操作人员与被控设备状态的信息互动；当有故障信息时，在显示的同时，由第一核心处理器控制， 将故障信息记录到第一数据记录电路中；所述双向矿用接收器上电后即一直工作，时刻监视无线信道，第二无线通信电路接收到无线数据，解调后送给第二核心处理器，第二核心处理器进行综合判断，根据主控要求定时向CAN接口电路发送左右遥控状态，该状态数据经隔离电路与CAN对外接口电路后发送到被控设备的主控CAN总线上，被控设备的主控系统再根据状态完成相应控制动作； 与此同时，第二核心处理器也会定时通过CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路从主控系统的CAN总线上读取被控设备的实时工作状态，并反馈至双向矿用遥控发送器。作为本发明的一种优选方案，所述双向矿用接收器读取到的工作状态包括被控设备所有状态参数，但双向矿用遥控发送器上可以显示的范围有限，因此只选择用户设置的、 最关心的状态参数回复，一旦接收到双向矿用遥控发送器的信息，包括操作信息与定时索取状态信息两种，用户设置的状态参数由第二核心处理器打包处理后通过第二无线通信电路发送到双向矿用遥控发送器。作为本发明的一种优选方案，多个双向矿用遥控发送器同时工作时，通过无线避碰算法完成数据的无线传输，以双向矿用遥控发送器为主完成，双向矿用接收器配合；具体为在双向矿用遥控发送器开机时必须向双向矿用接收器注册，注册成功的双向矿用遥控发送器才可正常遥控被控设备；无论何时双向矿用遥控发送器需要发送信息时，都需要事先对无线信道进行侦听，当侦听到信道空闲时才发送信息；发送与接收信息帧均采用定帧长方式；侦听到信道忙时，延时一个帧长，再延一个随机时间，该随机时间的取值范围为 0 1个帧长时间，再次侦听，再次侦听到信道忙碌时，再延一个定帧长时间与另一个随机时间；两次避碰失败则该次操作丢弃；连续三次出现帧丢弃现象在双向矿用遥控发送器显示端出现提示告警，同时，为避免双向矿用遥控发送器死机造成信息连续丢弃，此情形下双向矿用遥控发送器自动重启；因此为避免无线信道严重冲突而产生拥塞，一般情况下只有两个双向矿用遥控发送器在同时工作，特殊工作面时，应分段工作，按段分配注册号，一个段内最多只有四个双向矿用遥控发送器能正常工作，超出遥控距离和看不到被控设备的操作人员严禁操作。作为本发明的一种优选方案，双向矿用接收器接收到符合要求的任何一个双向矿用遥控发送器的信息均立即回复，是注册信息在注册双向矿用遥控发送器未满时同意注册，注册双向矿用遥控发送器已满时，自动删除最早注册的号，添加上新注册的双向矿用遥控发送器；接收到已注册双向矿用遥控发送器正常操作信息时，根据注册时双向矿用遥控发送器设定参数，将从被控设备CAN总线上读到的相应参数回复给双向矿用遥控发送器； 操作信息在双向矿用接收器进行简单综合判误后，如为正常操作信息，通过被控设备CAN 总线发送给被控设备的主控系统，完成操作遥控；由于双向矿用接收器是只要收到符合要求的信息均进行回复，所以双向矿用遥控发送器在侦听到信道忙碌时要延一个定帧长时间再加随机避碰。本发明的有益效果在于本发明提出的双向矿用遥控系统及方法，矿用机械操作人员可以在离开被控机械一定距离的情况下，可实现对被控机械的遥控操作，操作时能实时看到关心的三组被控机械状态参数的变化情况，确保高瓦斯矿井安全作业，涉及到被控机械的操作与实时状态参数无线回传并显示。本发明中核心处理单片机内设OLED中文字库实现被控机械的运行状态参数、故障信息的中文提示，方便操作人员对机械进行状态监视与故障判断。本发明适用于井下开采矿山机械。
图1是本发明的双向遥控器的--种原理结构框图。
图2是本发明双向遥控器的外观示意图。
图3是本发明的接收器原理结构框图。
附图标注如下
1、本安电池组；2、各类按键；
3、OLED液晶显示电路；4、核心处理单片机；
5、无线通信电路；6、有线通信接口 ；
7、数据记录电路；8、本安外壳；
9、电源变换部分；10、第二核心处理单片机；
11、第二无线通信电路；12、CAN接口电路；
13、隔离电路；14、隔离后的CAN对外接口电路
15、第二数据记录电路；16、隔爆腔体。
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具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。实施例一本发明揭示了一种双向矿用遥控系统，所述系统包括双向矿用遥控发送器、双向矿用接收器。所述双向矿用遥控发送器包括第一核心处理器、第一电源、输入单元、第一显示单元、第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述第一核心处理器连接第一电源、输入单元、 第一显示单元、第一无线通信电路、第一数据记录电路。所述双向矿用接收器包括第二核心处理器、第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路；所述第二核心处理器连接第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路，所述CAN接口电路、隔离电路、 CAN对外接口电路依次连接；所述双向矿用接收器与被控设备的主控系统连接。双向矿用遥控发送器请参阅图1、图2，本实施例中，所述双向矿用遥控发送器的输入单元为十七路操作按键2，操作按键2采用欧姆龙微型按键开关A9P ；OLED液晶显示电路3选用Visionox 公司的VGY12864C(3V)，该OLED同时可以显示4行数据。此外，本发明系统的本安电池组 1(即第一电源)选用四节镍氢可充电电池串联，与电池本安组件串联并整体浇封。核心处理单片机4选用MSP430F149型单片机。核心处理单片机4与OLED液晶显示电路3、无线通信电路5、有线通信电路6、数据记录电路7均为直接总线连接，总线调度由核心单片机4处理。其中，无线通信电路5为选用TI公司的CCllOO ；有线通信电路6此处为备用接口， 仅调试用，工作中不用，选用SN75LBC184D型RS485收发器。数据记录电路7选用RAMTR0N 公司的FM25L04，由核心处理单片机4通过总线访问。本安外壳8主要是把所有电路组装在一起，并确保整体为本质安全型，可以在高瓦斯等危险场合安全应用。如图3所示，本实施例中，接收器的第二无线通信电路11也选用TI公司的 CC1100,由第二核心处理单片机10控制并与之进行数据交换；第二核心处理单片机10选用MSP430F149型单片机；CAN接口电路12选用PHILIPS公司的SJA1000T，由第二核心处理单片机10控制并与之进行数据交换；隔离电路13选用AGILENT公司的高速数字隔离电路 HCPL2631-300型光耦隔离；隔离后的CAN对外接口电路14选用PHILIPS公司的PCA82C251 型CAN收发器，与被控机械的主控CAN总线直接连接；第二数据记录电路15选用RAMTR0N公司的FM25L04，由第二核心处理单片机10通过总线访问；隔爆腔体16不是本装置的部分， 但本装置的接收器是放置在机械的隔爆腔体16内(无线信号接收天线通过隔爆喇叭口伸出隔爆腔体)的一个电气部件，以确保能在高瓦斯等危险场合应用；电源变换部分9为电路的正常工作提供不同电压的电源。本发明系统的工作过程如下工作时，本发明核心处理单片机4在收到按键信号2后，利用总线控制将所需要无线发送的数据发送到无线通信电路5，无线通信电路5将数据无线发送到装在被控机械上的离开一段距离的接收器上，实现无线对被控机械的遥控功能，同时无线通信电路5接收机械端接收器的回复信息，并将回复信息转发至核心处理单片机4，回复信息经核心处理单片机4处理后，根据情况将需要显示的信息发送至OLED液晶显示电路3加以显示，从而实现操作人员与被控机械状态的信息互动。当有故障信息时，在显示的同时，由核心处理单片机4控制，将故障信息记录到数据记录电路7中。接收器上电后即一直工作，时刻监视无线信道，第二无线通信电路11接收到无线数据，解调后送给第二核心处理单片机10，第二核心处理单片机10进行综合判断，根据主控要求定时向CAN接口电路12发送左右遥控状态，该状态数据经隔离电路13与CAN对外接口电路14后发送到被控机械的主控CAN总线上，主控再根据状态完成相应控制动作；与此同时，第二核心处理单片机10也会定时通过CAN接口电路12、隔离电路13与CAN对外接口电路14，从主控的CAN总线上读取被控机械的实时工作状态；读取到的工作状态包括了被控机械所有状态参数，但双向遥控器上可以显示的范围有限，因此只选择用户设置的三组用户最关心的状态参数回复，一旦接收到双向遥控器的信息(包括操作信息与定时索取状态信息两种)，这三组状态参数由第二核心处理单片机10打包处理后通过第二无线通信电路11发送到双向遥控器端。多个双向遥控器同时工作时，无线避碰算法以双向遥控器为主完成，接收器配合； 具体描述为在双向遥控器开机时必须向接收器注册，注册成功的双向遥控器才可以正常遥控机械；无论何时双向遥控器需要发送信息时，都需要事先对无线信道进行侦听，当侦听到信道空闲时才发送信息；发送与接收信息帧均采用定帧长方式；侦听到信道忙时，延时一个帧长，再延一个随机时间，该随机时间的取值范围为0 1个帧长时间，再次侦听，再次侦听到信道忙碌时，再延一个定帧长时间与另一个随机时间；两次避碰失败则该次操作丢弃；连续三次出现帧丢弃现象在双向遥控器显示端出现提示告警，同时，为避免双向遥控器死机造成信息连续丢弃，此情形下双向遥控器自动重启；因此为避免无线信道严重冲突而产生拥塞，一般情况下只有两个双向矿用遥控发送器在同时工作，特殊工作面时，应分段工作，按段分配注册号，一个段内最多只有四个双向遥控器能正常工作，超出遥控距离和看不到被控机械的操作人员严禁操作。接收器的配合主要行为是接收到符合要求的任何一个双向遥控器的信息均立即回复，是注册信息在注册双向遥控器未满时同意注册，注册双向遥控器已满时，自动删除最早注册的号，添加上新注册的双向遥控器；接收到已注册双向遥控器正常操作信息时，根据注册时双向遥控器设定参数，将从机械CAN总线上读到的相应参数回复给双向遥控器；操作信息在接收器端进行简单综合判误(如左遥控给定方向向左、右遥控给定方向向右，逻辑冲突时，不向主控发送相关操作控制信息)后，如为正常操作信息，通过机械CAN总线发送给机械的主控系统，完成操作遥控；由于接收器是只要收到符合要求的信息均进行回复， 所以双向遥控器端在侦听到信道忙碌时要延一个定帧长时间再加随机避碰。综上所述，本发明提出的双向矿用遥控系统及方法，矿用机械操作人员可以在离开被控机械一定距离的情况下，可实现对被控机械的遥控操作，操作时能实时看到关心的三组被控机械状态参数的变化情况，确保高瓦斯矿井安全作业，涉及到被控机械的操作与实时状态参数无线回传并显示。本发明中核心处理单片机内设OLED中文字库实现被控机械的运行状态参数、故障信息的中文提示，方便操作人员对机械进行状态监视与故障判断。 本发明适用于井下开采矿山机械。这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、 材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求
1. 一种双向矿用遥控系统，其特征在于，所述系统包括双向矿用遥控发送器、双向矿用接收器；所述双向矿用遥控发送器包括第一核心处理器、第一电源、输入单元、第一显示单元、 第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述第一核心处理器连接第一电源、输入单元、第一显示单元、第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述双向矿用接收器包括第二核心处理器、第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路；所述第二核心处理器连接第二电源、 第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路，所述CAN接口电路、隔离电路、CAN对外接口电路依次连接；所述双向矿用接收器与被控设备的主控系统连接；所述第一核心处理器在收到输入单元发送的信号后，利用总线控制将所需要无线发送的数据发送到第一无线通信电路，第一无线通信电路将数据发送到装在被控设备上的双向矿用接收器上，实现无线对被控设备的遥控功能，同时第一无线通信电路接收所述双向矿用接收器回复的信息，并将回复信息转发至第一核心处理器，回复信息经第一核心处理器处理后，根据情况将需要显示的信息发送至第一显示单元加以显示，从而实现操作人员与被控设备状态的信息互动；当有故障信息时，在显示的同时，由第一核心处理器控制，将故障信息记录到第一数据记录电路中；所述双向矿用接收器上电后即一直工作，时刻监视无线信道，第二无线通信电路接收到无线数据，解调后送给第二核心处理器，第二核心处理器进行综合判断，根据主控要求定时向CAN接口电路发送左右遥控状态，该状态数据经隔离电路与CAN对外接口电路后发送到被控设备的主控CAN总线上，被控设备的主控系统再根据状态完成相应控制动作；与此同时，第二核心处理器也会定时通过CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路从主控系统的CAN总线上读取被控设备的实时工作状态；读取到的工作状态包括被控设备所有状态参数，但双向矿用遥控发送器上可以显示的范围有限，因此只选择用户设置的、最关心的状态参数回复，一旦接收到双向矿用遥控发送器的信息，包括操作信息与定时索取状态信息两种，用户设置的状态参数由第二核心处理器打包处理后通过第二无线通信电路发送到双向矿用遥控发送器；多个双向矿用遥控发送器同时工作时，通过无线避碰算法完成数据的无线传输，以双向矿用遥控发送器为主完成，双向矿用接收器配合；具体为在双向矿用遥控发送器开机时必须向双向矿用接收器注册，注册成功的双向矿用遥控发送器才可正常遥控被控设备； 无论何时双向矿用遥控发送器需要发送信息时，都需要事先对无线信道进行侦听，当侦听到信道空闲时才发送信息；发送与接收信息帧均采用定帧长方式；侦听到信道忙时，延时一个帧长，再延一个随机时间，该随机时间的取值范围为0 1个帧长时间，再次侦听，再次侦听到信道忙碌时，再延一个定帧长时间与另一个随机时间；两次避碰失败则该次操作丢弃；连续三次出现帧丢弃现象在双向矿用遥控发送器显示端出现提示告警，同时，为避免双向矿用遥控发送器死机造成信息连续丢弃，此情形下双向矿用遥控发送器自动重启；因此为避免无线信道严重冲突而产生拥塞，一般情况下只有两个双向矿用遥控发送器在同时工作，特殊工作面时，应分段工作，按段分配注册号，一个段内最多只有四个双向矿用遥控发送器能正常工作，超出遥控距离和看不到被控设备的操作人员严禁操作；双向矿用接收器接收到符合要求的任何一个双向矿用遥控发送器的信息均立即回复，是注册信息在注册双向矿用遥控发送器未满时同意注册，注册双向矿用遥控发送器已满时，自动删除最早注册的号，添加上新注册的双向矿用遥控发送器；接收到已注册双向矿用遥控发送器正常操作信息时，根据注册时双向矿用遥控发送器设定参数，将从被控设备CAN 总线上读到的相应参数回复给双向矿用遥控发送器；操作信息在双向矿用接收器进行简单综合判误后，如为正常操作信息，通过被控设备CAN总线发送给被控设备的主控系统，完成操作遥控；由于双向矿用接收器是只要收到符合要求的信息均进行回复，所以双向矿用遥控发送器在侦听到信道忙碌时要延一个定帧长时间再加随机避碰。
2.一种双向矿用遥控系统，其特征在于，所述系统包括双向矿用遥控发送器、双向矿用接收器；所述双向矿用遥控发送器包括第一核心处理器、第一电源、输入单元、第一显示单元、 第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述第一核心处理器连接第一电源、输入单元、第一显示单元、第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述双向矿用接收器包括第二核心处理器、第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路；所述第二核心处理器连接第二电源、 第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路，所述CAN接口电路、隔离电路、CAN对外接口电路依次连接；所述双向矿用接收器与被控设备的主控系统连接。
3.根据权利要求2所述的双向矿用遥控系统，其特征在于所述第一核心处理器在收到输入单元发送的信号后，利用总线控制将所需要无线发送的数据发送到第一无线通信电路，第一无线通信电路将数据发送到装在被控设备上的双向矿用接收器上，实现无线对被控设备的遥控功能，同时第一无线通信电路接收所述双向矿用接收器回复的信息，并将回复信息转发至第一核心处理器，回复信息经第一核心处理器处理后，根据情况将需要显示的信息发送至第一显示单元加以显示，从而实现操作人员与被控设备状态的信息互动；当有故障信息时，在显示的同时，由第一核心处理器控制，将故障信息记录到第一数据记录电路中。
4.根据权利要求3所述的双向矿用遥控系统，其特征在于所述双向矿用接收器上电后即一直工作，时刻监视无线信道，第二无线通信电路接收到无线数据，解调后送给第二核心处理器，第二核心处理器进行综合判断，根据主控要求定时向CAN接口电路发送左右遥控状态，该状态数据经隔离电路与CAN对外接口电路后发送到被控设备的主控CAN总线上，被控设备的主控系统再根据状态完成相应控制动作；与此同时，第二核心处理器也会定时通过CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路从主控系统的CAN总线上读取被控设备的实时工作状态；读取到的工作状态包括被控设备所有状态参数，但双向矿用遥控发送器上可以显示的范围有限，因此只选择用户设置的、最关心的状态参数回复，一旦接收到双向矿用遥控发送器的信息，包括操作信息与定时索取状态信息两种，用户设置的状态参数由第二核心处理器打包处理后通过第二无线通信电路发送到双向矿用遥控发送器。
5.根据权利要求2所述的双向矿用遥控系统，其特征在于多个双向矿用遥控发送器同时工作时，通过无线避碰算法完成数据的无线传输，以双向矿用遥控发送器为主完成，双向矿用接收器配合；具体为在双向矿用遥控发送器开机时必须向双向矿用接收器注册，注册成功的双向矿用遥控发送器才可正常遥控被控设备；无论何时双向矿用遥控发送器需要发送信息时，都需要事先对无线信道进行侦听，当侦听到信道空闲时才发送信息；发送与接收信息帧均采用定帧长方式；侦听到信道忙时，延时一个帧长，再延一个随机时间，该随机时间的取值范围为0 1个帧长时间，再次侦听，再次侦听到信道忙碌时，再延一个定帧长时间与另一个随机时间；两次避碰失败则该次操作丢弃；连续三次出现帧丢弃现象在双向矿用遥控发送器显示端出现提示告警，同时，为避免双向矿用遥控发送器死机造成信息连续丢弃，此情形下双向矿用遥控发送器自动重启；因此为避免无线信道严重冲突而产生拥塞，一般情况下只有两个双向矿用遥控发送器在同时工作，特殊工作面时，应分段工作，按段分配注册号，一个段内最多只有四个双向矿用遥控发送器能正常工作，超出遥控距离和看不到被控设备的操作人员严禁操作；双向矿用接收器接收到符合要求的任何一个双向矿用遥控发送器的信息均立即回复， 是注册信息在注册双向矿用遥控发送器未满时同意注册，注册双向矿用遥控发送器已满时，自动删除最早注册的号，添加上新注册的双向矿用遥控发送器；接收到已注册双向矿用遥控发送器正常操作信息时，根据注册时双向矿用遥控发送器设定参数，将从被控设备CAN 总线上读到的相应参数回复给双向矿用遥控发送器；操作信息在双向矿用接收器进行简单综合判误后，如为正常操作信息，通过被控设备CAN总线发送给被控设备的主控系统，完成操作遥控；由于双向矿用接收器是只要收到符合要求的信息均进行回复，所以双向矿用遥控发送器在侦听到信道忙碌时要延一个定帧长时间再加随机避碰。
6.一种权利要求2所述双向矿用遥控系统的遥控方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤所述第一核心处理器在收到输入单元发送的信号后，利用总线控制将所需要无线发送的数据发送到第一无线通信电路，第一无线通信电路将数据发送到装在被控设备上的双向矿用接收器上，实现无线对被控设备的遥控功能；同时第一无线通信电路接收所述双向矿用接收器回复的信息，并将回复信息转发至第一核心处理器，回复信息经第一核心处理器处理后，根据情况将需要显示的信息发送至第一显示单元加以显示，从而实现操作人员与被控设备状态的信息互动；当有故障信息时，在显示的同时，由第一核心处理器控制，将故障信息记录到第一数据记录电路中；所述双向矿用接收器上电后即一直工作，时刻监视无线信道，第二无线通信电路接收到无线数据，解调后送给第二核心处理器，第二核心处理器进行综合判断，根据主控要求定时向CAN接口电路发送左右遥控状态，该状态数据经隔离电路与CAN对外接口电路后发送到被控设备的主控CAN总线上，被控设备的主控系统再根据状态完成相应控制动作；与此同时，第二核心处理器也会定时通过CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路从主控系统的CAN总线上读取被控设备的实时工作状态，并反馈至双向矿用遥控发送器。
7.根据权利要求6所述的遥控方法，其特征在于所述双向矿用接收器读取到的工作状态包括被控设备所有状态参数，但双向矿用遥控发送器上可以显示的范围有限，因此只选择用户设置的、最关心的状态参数回复，一旦接收到双向矿用遥控发送器的信息，包括操作信息与定时索取状态信息两种，用户设置的状态参数由第二核心处理器打包处理后通过第二无线通信电路发送到双向矿用遥控发送器。
8.根据权利要求6所述的遥控方法，其特征在于多个双向矿用遥控发送器同时工作时，通过无线避碰算法完成数据的无线传输，以双向矿用遥控发送器为主完成，双向矿用接收器配合；具体为在双向矿用遥控发送器开机时必须向双向矿用接收器注册，注册成功的双向矿用遥控发送器才可正常遥控被控设备； 无论何时双向矿用遥控发送器需要发送信息时，都需要事先对无线信道进行侦听，当侦听到信道空闲时才发送信息；发送与接收信息帧均采用定帧长方式；侦听到信道忙时，延时一个帧长，再延一个随机时间，该随机时间的取值范围为0 1个帧长时间，再次侦听，再次侦听到信道忙碌时，再延一个定帧长时间与另一个随机时间；两次避碰失败则该次操作丢弃；连续三次出现帧丢弃现象在双向矿用遥控发送器显示端出现提示告警，同时，为避免双向矿用遥控发送器死机造成信息连续丢弃，此情形下双向矿用遥控发送器自动重启；因此为避免无线信道严重冲突而产生拥塞，一般情况下只有两个双向矿用遥控发送器在同时工作，特殊工作面时，应分段工作，按段分配注册号，一个段内最多只有四个双向矿用遥控发送器能正常工作，超出遥控距离和看不到被控设备的操作人员严禁操作。
9.根据权利要求8所述的遥控方法，其特征在于双向矿用接收器接收到符合要求的任何一个双向矿用遥控发送器的信息均立即回复， 是注册信息在注册双向矿用遥控发送器未满时同意注册，注册双向矿用遥控发送器已满时，自动删除最早注册的号，添加上新注册的双向矿用遥控发送器；接收到已注册双向矿用遥控发送器正常操作信息时，根据注册时双向矿用遥控发送器设定参数，将从被控设备CAN 总线上读到的相应参数回复给双向矿用遥控发送器；操作信息在双向矿用接收器进行简单综合判误后，如为正常操作信息，通过被控设备CAN总线发送给被控设备的主控系统，完成操作遥控；由于双向矿用接收器是只要收到符合要求的信息均进行回复，所以双向矿用遥控发送器在侦听到信道忙碌时要延一个定帧长时间再加随机避碰。
全文摘要
本发明揭示了一种双向矿用遥控系统及方法，所述系统包括双向矿用遥控发送器、双向矿用接收器；所述双向矿用遥控发送器包括第一核心处理器、第一电源、输入单元、第一显示单元、第一无线通信电路、第一数据记录电路；所述双向矿用接收器包括第二核心处理器、第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路、隔离电路与CAN对外接口电路；所述第二核心处理器连接第二电源、第二无线通信电路、第二数据记录电路、CAN接口电路。本发明提出的双向矿用遥控系统及方法，矿用机械操作人员可以在离开被控机械一定距离的情况下，可实现对被控机械的遥控操作，操作时能实时看到关心的三组被控机械状态参数的变化情况，确保高瓦斯矿井安全作业。
文档编号G08C17/02GK102393999SQ20111041008
公开日2012年3月28日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者刘赐平, 吕晓, 张福建, 徐劲勇, 梁杰, 金丹华 申请人:天地上海采掘装备科技有限公司, 天地科技股份有限公司上海分公司