采煤机用无线数据系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及采煤机远程监控系统，具体是一种采煤机用无线数据系统。本实用新型解决了现有采煤机远程监控系统数据传输易发生中断、容易造成设备安全隐患的问题。采煤机用无线数据系统，包括无线数据平台、无线中继、无线适配器；所述无线数据平台包括第一CPU、4路电压模拟量采集接口、4路电流模拟量采集接口、8路数字量输入接口、8路数字量输出接口、第一电平转换器、第二电平转换器、5V总线、第一电源芯片、第一无线通信芯片、第一天线；4路电压模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；4路电流模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接。本实用新型适用于井下大型采煤机。
【专利说明】
采煤机用无线数据系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及采煤机远程监控系统，具体是一种采煤机用无线数据系统。
【背景技术】
[0002]采煤机远程监控系统广泛应用于井下大型采煤机，其主要起到以下两方面作用:一方面对采煤机在工作过程中的各种运行数据进行采集，并将采集到的运行数据上传至监控计算机。另一方面将来自监控计算机的控制指令下发至采煤机，以实现对采煤机的控制。在现有技术条件下，采煤机远程监控系统普遍采用有线传输方式。实践表明，此种采煤机远程监控系统虽然具有通信速率高、数据质量稳定的优点，但其由于自身结构所限，普遍存在数据传输易发生中断、容易造成设备安全隐患的问题。具体而言，由于采煤机远程监控系统的工作环境十分恶劣(例如井下地面坑洼不平、井下环境粉尘大等)，导致其有线传输介质(例如电缆)在长期的反复拖动和移动中容易出现磨损、破损、断裂等现象，由此导致数据传输易发生中断，从而容易造成设备安全隐患。基于此，有必要发明一种全新的采煤机远程监控系统，以解决现有采煤机远程监控系统存在的上述问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了解决现有采煤机远程监控系统数据传输易发生中断、容易造成设备安全隐患的问题，提供了一种采煤机用无线数据系统。
[0004]本实用新型是采用如下技术方案实现的:采煤机用无线数据系统，包括无线数据平台、无线中继、无线适配器;所述无线数据平台包括第一CPU、4路电压模拟量采集接口、4路电流模拟量采集接口、8路数字量输入接口、8路数字量输出接口、第一电平转换器、第二电平转换器、5V总线、第一电源芯片、第一无线通信芯片、第一天线;4路电压模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接;4路电流模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接;8路数字量输入接口通过第一电平转换器与第一 CPU的数据输入端连接;8路数字量输出接口通过第二电平转换器与第一 CPU的数据输出端连接;5V总线通过第一电源芯片与第一 CPU的供电输入端连接;第一天线通过第一无线通信芯片与第一 CHJ的数据传输端双向连接;所述无线中继包括第二 CPU、12V总线、第二电源芯片、充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二无线通信芯片、第二天线；12V总线通过第二电源芯片与第二 CPU的供电输入端连接，且12V总线依次通过充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二电源芯片与第二 CPU的供电输入端连接;第二天线通过第二无线通信芯片与第二 (PU的数据传输端双向连接，且第二天线与第一天线无线连接;所述无线适配器包括第三CPU、USB接口、第三电源芯片、第三无线通信芯片、第三天线;USB接口与第三CPU的数据传输端双向连接，且USB接口通过第三电源芯片与第三CPU的供电输入端连接;第三天线通过第三无线通信芯片与第三CPU的数据传输端双向连接，且第三天线与第二天线无线连接。
[0005]工作时，将USB接口与监控计算机连接，如图1所示。具体工作过程如下:4路电压模拟量采集接口采集采煤机的电压模拟量运行数据，并将采集到的电压模拟量运行数据发送至第一 CP14路电流模拟量采集接口采集采煤机的电流模拟量运行数据，并将采集到的电流模拟量运行数据发送至第一 CPU13S路数字量输入接口采集采煤机的数字量运行数据，并将采集到的数字量运行数据发送至第一 CPU。第一 CPU依次通过第一无线通信芯片、第一天线、第二天线、第二无线通信芯片将接收到的运行数据(包括电压模拟量运行数据、电流模拟量运行数据、数字量运行数据)远程无线发送至第二 CPU。第二 CPU依次通过第二无线通信芯片、第二天线、第三天线、第三无线通信芯片将接收到的运行数据(包括电压模拟量运行数据、电流模拟量运行数据、数字量运行数据)远程无线发送至第三CPU。第三CPU通过USB接口将接收到的运行数据(包括电压模拟量运行数据、电流模拟量运行数据、数字量运行数据)上传至监控计算机。监控计算机根据接收到的运行数据(包括电压模拟量运行数据、电流模拟量运行数据、数字量运行数据)产生控制指令，并通过USB接口将产生的控制指令下发至第三CPU。第三CPU依次通过第三无线通信芯片、第三天线、第二天线、第二无线通信芯片将接收到的控制指令远程无线发送至第二 CPU。第二 CPU依次通过二无线通信芯片、第二天线、第一天线、第一无线通信芯片将接收到的控制指令远程无线发送至第一 CPU。第一 CPU通过8路数字量输出接口将接收到的控制指令发送至采煤机，由此实现对采煤机的控制。在此过程中，5V总线通过第一电源芯片对第一 CPU进行供电。12V总线通过第二电源芯片对第二 CPU进行供电，并通过充电保护电路对备用电池进行充电。当12V总线发生意外断电时，备用电池通过放电保护电路继续对第二 CPU进行供电。当备用电池的电量过低时，放电保护电路断开，由此防止备用电池损坏。监控计算机依次通过USB接口、第三电源芯片对第三CPU进行供电。基于上述过程，与现有采煤机远程监控系统相比，本实用新型所述的采煤机用无线数据系统不再采用有线传输方式，而是通过采用无线传输方式，彻底避免了恶劣的工作环境对传输介质造成的影响，由此彻底避免了因有线传输介质磨损、破损、断裂等而导致的数据传输中断，从而有效避免了设备安全隐患。
[0006]本实用新型结构合理、设计巧妙，有效解决了现有采煤机远程监控系统数据传输易发生中断、容易造成设备安全隐患的问题，适用于井下大型采煤机。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的结构示意图。
[0008]图2是本实用新型的无线数据平台的结构示意图。
[0009]图3是本实用新型的无线中继的结构示意图。
[0010]图4是本实用新型的无线适配器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]采煤机用无线数据系统，包括无线数据平台、无线中继、无线适配器；
[0012]所述无线数据平台包括第一CPU、4路电压模拟量采集接口、4路电流模拟量采集接口、8路数字量输入接口、8路数字量输出接口、第一电平转换器、第二电平转换器、5V总线、第一电源芯片、第一无线通信芯片、第一天线;4路电压模拟量采集接口与第一 CPU的数据输入端连接;4路电流模拟量采集接口与第一 CPU的数据输入端连接;8路数字量输入接口通过第一电平转换器与第一 CPU的数据输入端连接;8路数字量输出接口通过第二电平转换器与第一 CPU的数据输出端连接;5V总线通过第一电源芯片与第一 CPU的供电输入端连接;第一天线通过第一无线通信芯片与第一 CPU的数据传输端双向连接；
[0013]所述无线中继包括第二CPU、12V总线、第二电源芯片、充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二无线通信芯片、第二天线；12V总线通过第二电源芯片与第二 CPU的供电输入端连接，且12V总线依次通过充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二电源芯片与第二 CHJ的供电输入端连接;第二天线通过第二无线通信芯片与第二 CPU的数据传输端双向连接，且第二天线与第一天线无线连接；
[0014]所述无线适配器包括第三CPU、USB接口、第三电源芯片、第三无线通信芯片、第三天线;USB接口与第三CPU的数据传输端双向连接，且USB接口通过第三电源芯片与第三CPU的供电输入端连接;第三天线通过第三无线通信芯片与第三(PU的数据传输端双向连接，且第三天线与第二天线无线连接。
[0015]具体实施时，第一 CPU、第二 CPU、第三CPU均采用C8051F380型CPU ；第一无线通信芯片、第二无线通信芯片、第三无线通信芯片均采用Si4432型无线通信芯片;备用电池采用可充电镍氢电池。
【主权项】
1.一种采煤机用无线数据系统，其特征在于:包括无线数据平台、无线中继、无线适配器； 所述无线数据平台包括第一CPU、4路电压模拟量采集接口、4路电流模拟量采集接口、8路数字量输入接口、8路数字量输出接口、第一电平转换器、第二电平转换器、5V总线、第一电源芯片、第一无线通信芯片、第一天线;4路电压模拟量采集接口与第一 CPU的数据输入端连接;4路电流模拟量采集接口与第一 CPU的数据输入端连接;8路数字量输入接口通过第一电平转换器与第一 CHJ的数据输入端连接;8路数字量输出接口通过第二电平转换器与第一CPU的数据输出端连接;5V总线通过第一电源芯片与第一 CPU的供电输入端连接;第一天线通过第一无线通信芯片与第一 CPU的数据传输端双向连接； 所述无线中继包括第二 CPU、12V总线、第二电源芯片、充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二无线通信芯片、第二天线；12V总线通过第二电源芯片与第二 CPU的供电输入端连接，且12V总线依次通过充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二电源芯片与第二CPU的供电输入端连接;第二天线通过第二无线通信芯片与第二 CPU的数据传输端双向连接，且第二天线与第一天线无线连接； 所述无线适配器包括第三CPU、USB接口、第三电源芯片、第三无线通信芯片、第三天线；USB接口与第三CPU的数据传输端双向连接，且USB接口通过第三电源芯片与第三CPU的供电输入端连接;第三天线通过第三无线通信芯片与第三(PU的数据传输端双向连接，且第三天线与第二天线无线连接。2.根据权利要求1所述的采煤机用无线数据系统，其特征在于:第一CPU、第二 CPU、第三CPU均采用C8051F380型CPU;第一无线通信芯片、第二无线通信芯片、第三无线通信芯片均采用Si4432型无线通信芯片;备用电池采用可充电镍氢电池。
【文档编号】E21C35/24GK205545260SQ201620098064
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】郭锐
【申请人】山西迪思凯瑞科技有限公司