CN103970107A - 一种基于物联网的采煤机无线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的采煤机无线监测系统，包括采煤机、无线传感器网络、井下监控中心、地面监控及故障诊断中心、ZigBee无线网络、采煤机控制系统；采煤机包括：截割部分、行走部分、破碎机构、液压系统、喷雾系统、辅助系统六个部分，六个部分分别嵌入无线传感器节点，嵌入无线传感器节点的采煤机构成无线传感器节点网络，本发明的有益效果：将ZigBee无线网络技术与采煤机物联网技术相结合，真正意义上实现了采煤过程自动化、故障预警智能化、煤机管理信息化、信息管理集约化。
Description
技术领域
本发明涉及一种物联网监控系统，尤其涉及到一种基于物联网的采煤机无线监测系统。
背景技术
近年来，采煤机是煤矿井下的重要设备之一，运行在矿井最深处的综采面上，是采煤系统的机头部分，它的运行状况正常与否直接影响着整个煤矿的安全、经济效益。因此要求采煤机不但要有很好的工作性能，使其高效运行,还要具有很高的可靠性和较长的使用寿命。这就需使用先进的测控手段和管理方法，采煤机可靠性的提高除了靠不断改进产品本身的制造质量外,更主要的就是对采煤机的运行状态进行实时监控、实时显示并及时对故障进行诊断和预报,随时发现采煤机的故障点以便对采煤机进行快速维护,根据运行情况对采煤机进行实时调节,使采煤机经常处于最佳运行状态。采煤机本地集中控制和远程监控系统的研究是近年来人们一直关注的课题。目前在国外己有比较完善的监控系统应用于采煤机。在国内,采煤机监控系统的使用正处于研究阶段。在国外,能实现对矿井前端设备的远程监视，使管理者能够远程监控与指挥。一些采煤机实现了数据远程传输、集中监控和分集中控制，但他们的采煤机都是通过供电电缆的控制芯线或先导芯线与顺槽集中控制站连接，顺槽集中控制站与采煤机、液压支架控制系统、工作面输送机、转载机相连。通过中继站可与距离大于5km的地面数据转换器连接，然后把信号传给矿井地面站。通过上述系统,理论上可以在顺槽集中控制站实现工作面设备和顺槽设备的远程通讯和集中控制管理，但由于矿井地质条件变化莫测，加之管理等方面的原因，实际上目前还不能完全实现远程通讯和集中监控，也有的只是在特定的一段时期试用一下。不但如此,在对采煤机各参数的数据采集上仍然使用传统的电缆或光缆进行通信，增设控制芯线进行控制,在井下恶劣的环境中，控制电缆受到的干扰非常大,容易造成控制失效。在采煤机不停的前后运动采煤过程中，线缆又会随着采煤机的运动而不断的弯折，造成线缆的损坏,这样不仅增加了故障点，而且经常更换线缆也会造成增加成本和不能正常生产。所以，当前无论国内还是国外对采煤机的监控和管理手段都存在不同程度的缺陷,急需进行解决和改善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是能够实现远程通讯或远程监控和集中控制相结合的系统，即一种基于物联网的采煤机无线监测系统。
为解决上述技术问题，本发明一种基于物联网的采煤机无线监测系统，涉及到采煤机，其特征在于，包括：无线传感器网络、井下监控中心；所述无线传感器网络包括无线传感器节点和Zigbee无线网络；所述采煤机包括：截割部分、行走部分、破碎机构、液压系统、喷雾系统、辅助系统六个部分，所述六个部分分别嵌入无线传感器节点，实时感知各个部分的工况参数；所述井下监控中心通过CAN总线与远程控制器相连；所述ZigBee无线网络包括协调器节点、路由器节点、基站，所述协调器节点与远程控制器通过CAN总线相连；所述协调器节点与路由器节点相连；所述路由器节点与基站相连；各个传感器终端节点将采集到的数据通过就近的基站实时传送到路由节点，再通过协调器节点将接受到的数据转换成PLC数据，并由远程控制器控制模块做出相应的处理，同时协调器节点将数据上传至地面监控中心，地面监控中心在线实时巡检井下监控站送来的数据，对数据进行分析处理，并在工业大屏幕上显示，完成对井下采煤机的工况的实时监测监控、显示、存储和故障诊断。
优选的，还包括地面监控及故障诊断中心，所述地面监控及故障诊断中心与井下监控中心之间通过光纤网络相连。
优选的，还包括采煤机控制系统，所述采煤机控制系统通过CAN总线与井下监控中心相连。
优选的，所述协调器节点包括一个18输入的扩展中断单元，可以接上18个相互独立的无线路由网络节点，当某个子节点产生故障无法传输数据时路由表将重新分配，以确保数据传输不被中断。
优选的，所述基站为若干个，保证了井下ZigBee无线网络的覆盖范围。
本发明的有益效果：将ZigBee无线网络技术与采煤机物联网技术相结合，真正意义上实现了采煤过程自动化、故障预警智能化、煤机管理信息化、信息管理集约化。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施效果
参见图1，包括：采煤机、无线传感器网络、井下监控中心、地面监控及故障诊断中心、采煤机控制系统，井下监控中心与地面监控及故障诊断中心之间通过光纤网络相连；采煤机控制系统通过CAN总线与井下监控中心相连；无线传感器网络包括无线传感器节点和Zigbee无线网络；采煤机包括：截割部分、行走部分、破碎机构、液压系统、喷雾系统、辅助系统六个部分，六个部分分别嵌入无线传感器节点，实时感知各个部分的工况参数；井下监控中心通过CAN总线与远程控制器相连；ZigBee无线网络包括协调器节点、路由器节点、基站，协调器节点与远程控制器通过CAN总线相连；协调器节点与路由器节点相连；路由器节点与基站相连。
工作时，首先通过无线传感器节点等前端设备采集采煤机工况信号及所处环境的重要参数，如果数据超限或异常，就会现场报警信号启动现场自动控制装置并指示采煤机控制系统进行处理。各个传感器终端节点将采集到的数据通过就近的基站实时传送到路由节点，再通过协调器节点将接受到的数据转换成PLC数据，并由远程控制器控制模块做出相应的处理，同时协调器节点将数据上传至地面监控中心，地面监控中心在线实时巡检井下监控站送来的数据，对数据进行分析处理，并在工业大屏幕上显示，完成对井下采煤机的工况的实时监测监控、显示、存储和故障诊断。与此同时，通过远程控制器向远程无线终端发布告警信息，向上级领导汇报，启动远程指挥模块，进行应急处理、远程控制，控制采煤机等机电设备的起停，调整牵引速度、姿态、定位等。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种基于物联网的采煤机无线监测系统，涉及到采煤机，其特征在于，包括：无线传感器网络、井下监控中心；所述无线传感器网络包括无线传感器节点和Zigbee无线网络；所述采煤机包括：截割部分、行走部分、破碎机构、液压系统、喷雾系统、辅助系统六个部分，所述六个部分分别嵌入无线传感器节点，实时感知各个部分的工况参数；所述井下监控中心通过CAN总线与远程控制器相连；所述ZigBee无线网络包括协调器节点、路由器节点、基站，所述协调器节点与远程控制器通过CAN总线相连；所述协调器节点与路由器节点相连；所述路由器节点与基站相连；各个传感器终端节点将采集到的数据通过就近的基站实时传送到路由节点，再通过协调器节点将接受到的数据转换成PLC数据，并由远程控制器控制模块做出相应的处理，同时协调器节点将数据上传至地面监控中心，地面监控中心在线实时巡检井下监控站送来的数据，对数据进行分析处理，并在工业大屏幕上显示，完成对井下采煤机的工况的实时监测监控、显示、存储和故障诊断。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的采煤机无线监测系统，其特征在于，还包括地面监控及故障诊断中心，所述地面监控及故障诊断中心与井下监控中心之间通过光纤网络相连。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的采煤机无线监测系统，其特征在于，还包括采煤机控制系统，所述采煤机控制系统通过CAN总线与井下监控中心相连。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的采煤机无线监测系统，其特征在于，所述协调器节点包括一个18输入的扩展中断单元，可以接上18个相互独立的无线路由网络节点，当某个子节点产生故障无法传输数据时路由表将重新分配，以确保数据传输不被中断。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的采煤机无线监测系统，其特征在于，所述基站为若干个，保证了井下ZigBee无线网络的覆盖范围。
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|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104678973A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-06-03 | 郭畅 | 基于无线通信的全液压式移动破碎站自动控制系统 |
| CN105741524A (zh) * | 2016-02-24 | 2016-07-06 | 上海创力集团股份有限公司 | 采煤机监控系统及其监控方法 |
| CN105807707A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-27 | 华北科技学院 | 一种采煤机的远程控制系统 |
| CN106325191A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-01-11 | 无锡巨通矿山机械有限公司 | 一种采煤机远程监控系统 |
| CN106444612A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-22 | 无锡巨通矿山机械有限公司 | 一种采煤机用一体化控制器 |
| CN109683573A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-26 | 四川省自贡运输机械集团股份有限公司 | 基于物联网技术的带式输送机远程故障监测与诊断系统 |
| CN110304420A (zh) * | 2018-07-02 | 2019-10-08 | 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 | 一种成套刮板输送设备远程故障分析及评估系统 |
| CN112556514A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-26 | 北京航天发射技术研究所 | 一种重型运载火箭发射支持设备远程状态监测系统 |
| CN114139882A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-04 | 深圳江行联加智能科技有限公司 | 基于物联网的输煤监测方法、装置、设备及存储介质 |
-
2014
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 黄成玉等: "基于物联网技术的采煤机智能监控系统设计", 《电气应用》, no. 24, 31 December 2013 (2013-12-31) * |
| 黄成玉等: "物联网技术在采煤机设备上的应用研究", 《华北科技学院学报》, vol. 9, no. 1, 1 July 2012 (2012-07-01) * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104678973A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-06-03 | 郭畅 | 基于无线通信的全液压式移动破碎站自动控制系统 |
| CN105741524A (zh) * | 2016-02-24 | 2016-07-06 | 上海创力集团股份有限公司 | 采煤机监控系统及其监控方法 |
| CN105807707A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-27 | 华北科技学院 | 一种采煤机的远程控制系统 |
| CN105807707B (zh) * | 2016-03-02 | 2018-06-01 | 华北科技学院 | 一种采煤机的远程控制系统 |
| CN106444612A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-22 | 无锡巨通矿山机械有限公司 | 一种采煤机用一体化控制器 |
| CN106325191A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-01-11 | 无锡巨通矿山机械有限公司 | 一种采煤机远程监控系统 |
| CN110304420A (zh) * | 2018-07-02 | 2019-10-08 | 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 | 一种成套刮板输送设备远程故障分析及评估系统 |
| CN109683573A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-26 | 四川省自贡运输机械集团股份有限公司 | 基于物联网技术的带式输送机远程故障监测与诊断系统 |
| CN112556514A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-26 | 北京航天发射技术研究所 | 一种重型运载火箭发射支持设备远程状态监测系统 |
| CN114139882A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-04 | 深圳江行联加智能科技有限公司 | 基于物联网的输煤监测方法、装置、设备及存储介质 |
| CN114139882B (zh) * | 2021-11-08 | 2025-12-30 | 深圳江行联加智能科技有限公司 | 基于物联网的输煤监测方法、装置、设备及存储介质 |
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