一种皮带传输系统的保护装置的制作方法

本实用新型涉及一种皮带传输系统的保护装置。

背景技术：

在各种工矿企业中，传输皮带的使用可以大大提高企业的生产效率，为了保证皮带传输系统的安全运行，皮带的各个位置都需要配置各种检测保护传感器，在发生异常情况时，实现紧急停机。实际生产中，各种传感器基本是通过总线方式将采集的数据发送至主监控机房，主监控机房实时监控皮带传输系统的工作状态，考虑到各检测模块自身需要电源供电，这样总线必须要配置一根4芯电缆线，提高了成本。

技术实现要素：

本实用新型提供一种皮带传输系统的保护装置，仅仅利用现有的两根电话线路就可以进行信号的传输，节省另外铺设电缆所需的人工费、材料费，且利用DTMF信号传输数据，传输距离远，数据稳定，抗干扰能力强，有较高的实用价值，可以很好地实现对皮带传输系统的保护功能。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种皮带传输系统的保护装置，包含：

多个前端信号采集模块，其分布设置在皮带传输系统的各个不同位置处，所有的前端信号采集模块依次通过电话线路串联，用于将传感器采集的数据转换为DTMF信号；

终端数据处理模块，其通过电话线路连接距离最近的前端信号采集模块，并通过通信接口连接上位机，用于将前端信号采集模块发送的DTMF信号转换为数字信号，并对该数字信号进行分析和处理。

所述的前端信号采集模块进一步包含：

传感器信号采集电路，其电性连接设置在皮带传输系统上的传感器，用于接收传感器采集到的检测数据；

第一MCU控制电路，其电性连接传感器信号采集电路和DTMF信号生成电路，用于控制整个前端信号采集模块的工作，将传感器采集到的检测数据输出给DTMF信号生成电路；

DTMF信号生成电路，其电性连接第一MCU控制电路，用于将传感器采集到的检测数据和本机编码转换为DTMF信号；

DTMF信号接口电路，其电性连接DTMF信号生成电路，用于将DTMF 信号通过电话线路发送给终端数据处理模块。

所述的前端信号采集模块还包含：本机编码设定电路，其电性连接第一 MCU控制电路，用于设定前端信号采集模块的本机编码，以区别于其他的前端信号采集模块。

所述的前端信号采集模块还包含：第一电源变换电路，其电性连接第一 MCU控制电路和电话线路，用于从电话线路中获取电力提供给前端信号采集模块。

所述的终端数据处理模块进一步包含：

DTMF信号接收电路，其通过电话线路连接前端信号采集模块，用于将接收到的DTMF信号转换为数字信号；

第二MCU控制电路，其电性连接DTMF信号接收电路，用于接收DTMF 信号接收电路发送的数字信号，并分析判断皮带传输系统的运行状态。

所述的终端数据处理模块还包含：上位机通信电路，其电性连接第二 MCU控制电路和上位机，用于将前端信号采集模块采集的异常信息发送给上位机。

所述的终端数据处理模块还包含：声光报警电路，其电性连接第二MCU 控制电路，用于根据第二MCU控制电路的指示发出声光报警信号。

所述的终端数据处理模块还包含：人机交互电路，其电性连接第二MCU 控制电路，用于显示前端信号采集模块采集的信息和声光报警信息。

所述的终端数据处理模块还包含：第二电源变换电路，其电性连接第二 MCU控制电路和DTMF信号接收电路，用于为第二MCU控制电路和DTMF 信号接收电路提供直流24V电源。

本实用新型仅仅利用现有的两根电话线路就可以进行信号的传输，节省另外铺设电缆所需的人工费、材料费，且利用DTMF信号传输数据，传输距离远，数据稳定，抗干扰能力强，有较高的实用价值，可以很好地实现对皮带传输系统的保护功能。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种皮带传输系统的保护装置的结构示意图。

图2是前端信号采集模块的电路结构示意图。

图3是终端数据处理模块的电路结构示意图。

具体实施方式

以下根据图1～图3，具体说明本实用新型的较佳实施例。

如图1所示，本实用新型提供一种皮带传输系统的保护装置，包含：

多个前端信号采集模块11，其分布设置在皮带传输系统的各个不同位置处，所有的前端信号采集模块11依次通过电话线路串联，用于将传感器采集的数据转换为DTMF(双音多频Dual Tone Multi Frequency)信号；

终端数据处理模块22，其通过电话线路连接距离最近的前端信号采集模块11，并通过通信接口连接上位机33，用于将前端信号采集模块11发送的 DTMF信号转换为数字信号，并对该数字信号进行分析和处理。

如图2所示，所述的前端信号采集模块11进一步包含：

传感器信号采集电路101，其电性连接设置在皮带传输系统上的传感器，用于接收传感器采集到的检测数据；

本机编码设定电路102，用于设定每个前端信号采集模块的本机编码，以区别于其他的前端信号采集模块；

第一MCU控制电路103，其电性连接传感器信号采集电路101、本机编码设定电路102和DTMF信号生成电路104，用于控制整个前端信号采集模块的工作，将传感器采集到的检测数据和本机编码输出给DTMF信号生成电路104；

DTMF信号生成电路104，其电性连接第一MCU控制电路103，用于将传感器采集到的检测数据和本机编码转换为DTMF信号；

DTMF信号接口电路105，其电性连接DTMF信号生成电路104，用于将DTMF信号通过电话线路发送给终端数据处理模块22；

第一电源变换电路106，其电性连接第一MCU控制电路103和电话线路，用于从电话线路中获取电力提供给前端信号采集模块。

如图3所示，所述的终端数据处理模块22进一步包含：

DTMF信号接收电路205，其通过电话线路连接前端信号采集模块，用于将接收到的DTMF信号转换为数字信号；

第二MCU控制电路203，其电性连接DTMF信号接收电路205，用于接收DTMF信号接收电路205发送的数字信号，并分析判断皮带传输系统的运行状态，传感器数据异常时，输出声光报警，并将异常数据传送给上位机；

上位机通信电路201，其电性连接第二MCU控制电路203和上位机，用于将前端信号采集模块采集的异常信息发送给上位机；

声光报警电路204，其电性连接第二MCU控制电路203，用于根据第二 MCU控制电路203的指示发出声光报警信号；

人机交互电路202，其电性连接第二MCU控制电路203，用于显示前端信号采集模块采集的信息和声光报警信息；

第二电源变换电路206，其电性连接第二MCU控制电路203和DTMF 信号接收电路205，用于为第二MCU控制电路203和DTMF信号接收电路 205提供直流24V电源。

在本实用新型的一个实施例中，所述的前端信号采集模块11采用二进二出的接线方式，数据和电源共用电话线路。前端信号采集模块11使用前，须安装好检测传感器，并设定好本机编码。传感器信号采集电路101采用基于限位开关X-10GW-B的信号采集电路。本机编码设定电路102采用8421编码旋转开关，通过四只8421编码的旋转开关设定，设定范围0000-9999，必须确保连接的前端数据采集模块的编码不同，否则会产生数据传送错误。前端信号采集模块11采用低功耗MCU芯片，为节省MCU的IO端口，编码旋转开关接入MCU的AD端口，以模数转换方式识别编码旋转开关的编号。 DTMF信号生成电路104采用基于HT9200A的DTMF发生电路。DTMF信号接口电路105采用基于TEA1062N的DTMF接口电路。电源变换电路106 采用基于TEA1081的电源变换电路。

前端信号采集模块11分布在皮带传输系统的各个位置，将皮带传输系统的运行状态数据通过DTMF方式发送至终端数据处理模块22，传输距离可达5km，可以远程监控皮带传输系统的运行状态。

终端数据处理模块22设置在主监控机房内，采用直流24V电源供电，通过DTMF信号接收电路205将DTMF信号转化为数字信号，由MCU控制电路203分析判断皮带的运行数据，当运行状态异常时，通过声光报警电路 204发出报警信号，并将异常数据RS232串口实时发送给主监控机房内的上位机。DTMF信号接收电路205采用基于MT8870D的DTMF信号接收电路。上位机通信电路201采用基于MAX3232的上位机通信电路。声光报警电路 204采用基于蜂鸣器和LED的声光报警电路。人机交互电路202采用基于液晶屏和矩阵键盘的人机交互电路。电源变换电路206采用基于7815和7805 的电源变换电路。

本实用新型具有以下优点：

1、充分利用现场条件，使用电话线路进行信号传输，节省了电缆铺设所需的材料费和人工费。

2、前端信号采集模块的工作电源从电话线(电话交换机出)取电，无需额外提供电源。

3、前端信号采集模块集成了MCU芯片，可以采集多种参数，并将其转化为DTMF信号通过电话线发送至终端数据处理模块。

4、终端数据处理模块位于主监控机房内，负责从电话线中将DTMF信号进行解码，判断传输皮带和各传感器运行状态，有故障报警，紧急停机、人机交互界面等功能。

5、利用DTMF信号传输数据，数据稳定，传输距离远，抗干扰能力强。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。