CN104118813B - 无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，包括遥控操作装置、漏泄电缆、通信基站、控制装置、监控装置、电机驱动装置和执行电机；遥控操作装置与漏泄电缆无线通信并经通信基站与控制装置通信；监控装置分别与控制装置和电机驱动装置连接；电机驱动装置驱动执行电机；遥控操作装置包括CPU控制模块、按键模块、显示模块、状态指示灯模块、无线通信模块、收发天线和电源模块；控制装置包括单片机控制模块、信号采集模块、控制输出模块和通信模块。本发明克服了传统操控模式的各种弊端，可较大幅度地提高煤矿绳牵引设备的运行效率和工作的安全可靠性，节约人力成本。

Description

无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统

技术领域

本发明涉及煤矿无线控制设备领域，具体涉及一种对煤矿绳牵引运输设备能够实现无线操控的控制系统。

背景技术

煤炭是我国重要的能源之一，随着煤矿工业的发展和矿井下自动化水平的提高，对煤矿辅助运输设备的要求也越来越高。绳牵引运输设备在煤矿辅助运输领域发挥极大的作用。绳牵引运输设备主要包括无极绳连续牵引车、无极绳卡轨车、无极绳单轨吊等。目前矿用绳牵引设备的操作控制系统，其操控模式通常采用的是操控司机在牵引车控制室进行操控，同时在需要运行的绳牵引运输设备上安排1名跟车工；当需要操作该绳牵引设备时，由该跟车工通过矿井通讯系统与牵引车控制室内的操控司机通信联系沟通后，才能决定如何操作绳牵引设备的牵引车。其不便与不足之处十分明显：一是若矿井通讯系统出现故障时，跟车工与操控司机无法沟通，操控司机在牵引车控制室内无法对绳牵引设备及时做出正确的操控，严重时甚至会影响煤矿的安全生产；二是因为绳牵引设备在运行过程中，可能需要根据具体情况做前进、后退、加速、减速、急停等不同的动作，因而跟车工不得不频繁地与操控司机通信沟通，严重影响煤矿绳牵引设备的运行效率；三是至少需要2人配合，用人成本较高。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、实现方便、成本较低的无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，该系统在使用时，只需1名跟车工作为操控司机即可对绳牵引设备的运行进行操控，从而节约人力成本，提高煤矿绳牵引设备运行效率。

本发明的技术方案是：本发明的无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，包括通信基站、监控装置、电机驱动装置和执行电机；上述的通信基站设有第一通信端和第二通信端；监控装置设有通信端、反馈信号输入端和控制信号输出端；电机驱动装置设有信号输入端和驱动输出端；执行电机设有电源端和反馈信号输出端；其结构特点是：还包括遥控操作装置、漏泄电缆和控制装置；

上述的遥控操作装置设有无线通信端；漏泄电缆具有无线通信端和第二通信端；控制装置设有通信端和信号输入输出端；

遥控操作装置的无线通信端与漏泄电缆的无线通信端无线通信；漏泄电缆的第二通信端与通信基站的第一通信端双向信号电连接；控制装置的通信端与通信基站的第二通信端双向信号电连接；控制装置的信号输入输出端与监控装置的通信端双向信号电连接；电机驱动装置的信号输入端与监控装置的控制信号输出端信号电连接；执行电机的电源端与电机驱动装置的驱动输出端电连接；监控装置的反馈信号输入端与执行电机的反馈信号输出端信号电连接。

进一步的方案是：上述的遥控操作装置包括CPU控制模块、按键模块、显示模块、状态指示灯模块、无线通信模块、收发天线和电源模块；

CPU控制模块设有按键信号输入端、显示信号输出端、指示信号输出端和通信端；按键模块设有信号输出端；显示模块和状态指示灯模块分别设有信号输入端；无线通信模块设有第一通信端和第二通信端；收发天线具有第一通信端和无线信号收发端；

上述的CPU控制模块的按键信号输入端与按键模块的信号输出端信号电连接；显示模块的信号输入端与CPU控制模块的显示信号输出端信号电连接；状态指示灯模块的信号输入端与CPU控制模块的指示信号输出端信号电连接；CPU控制模块的通信端与无线通信模块的第一通信端双向信号电连接；无线通信模块的第二通信端与收发天线的第一通信端双向信号电连接；收发天线的无线信号收发端即为上述的遥控操作装置的无线通信端；电源模块为遥控操作装置提供工作电源。

进一步的方案还有：上述的控制装置包括单片机控制模块、信号采集模块、控制输出模块和通信模块；

上述的单片机控制模块设有采集信号输入端、控制信号输出端和通信端；信号采集模块和控制输出模块分别设有信号输入端和信号输出端；通信模块设有第一通信端和第二通信端；

单片机控制模块的采集信号输入端与信号采集模块的信号输出端信号电连接；控制输出模块的信号输入端与单片机控制模块的控制信号输出端信号电连接；单片机控制模块的通信端与通信模块的第一通信端双向信号电连接；通信模块的第二通信端即为上述的控制装置的通信端；信号采集模块的信号输入端和控制输出模块的信号输出端共同构成上述的控制装置的信号输入输出端。

本发明具有积极的效果：（1）本发明的无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，结构简单、实现方便、成本较低、运行可靠。（2）本发明的无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，改变了传统的煤矿绳牵引运输设备的操控模式，系统在使用时，只需1名跟车工作为操控司机即可对绳牵引设备的运行进行操控，克服了现有操控模式的各种弊端，从而可较大幅度地提高煤矿绳牵引设备的运行效率和工作的安全可靠性。（3）本发明的无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，操控一套绳牵引设备由现有技术的2人减少为1人，从而可节约一半的人力成本，提高煤矿企业生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的遥控操作装置的结构框图；

图3为图1中的控制装置的结构框图。

上述附图中的附图标记如下：

遥控操作装置1，CPU控制模块11，按键模块12，显示模块13，状态指示灯模块14，无线通信模块15，收发天线16，电源模块17，

漏泄电缆2，通信基站3，

控制装置4，单片机控制模块41，信号采集模块42，控制输出模块43，通信模块44，

监控装置5，电机驱动装置6，执行电机7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1，本实施例的无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，主要由遥控操作装置1、漏泄电缆2、通信基站3、控制装置4、监控装置5、电机驱动装置6和执行电机7组成。

遥控操作装置1设有无线通信端；漏泄电缆2具有无线通信端和第二通信端；通信基站3设有第一通信端和第二通信端；控制装置4设有通信端和信号输入输出端；监控装置5设有通信端、反馈信号输入端和控制信号输出端；电机驱动装置6设有信号输入端和驱动输出端；执行电机7设有电源端和反馈信号输出端。

遥控操作装置1的无线通信端与漏泄电缆2的无线通信端无线通信；漏泄电缆2的第二通信端与通信基站3的第一通信端双向信号电连接；控制装置4的通信端与通信基站3的第二通信端双向信号电连接；控制装置4的信号输入输出端与监控装置5的通信端双向信号电连接；电机驱动装置6的信号输入端与监控装置5的控制信号输出端信号电连接；执行电机7的电源端与电机驱动装置6的驱动输出端电连接；监控装置5的反馈信号输入端与执行电机7的反馈信号输出端信号电连接。

见图2，遥控操作装置1主要由CPU控制模块11、按键模块12、显示模块13、状态指示灯模块14、无线通信模块15、收发天线16和电源模块17组成。

CPU控制模块11设有按键信号输入端、显示信号输出端、指示信号输出端和通信端；按键模块12设有信号输出端；显示模块13和状态指示灯模块14分别设有信号输入端；无线通信模块15设有第一通信端和第二通信端；收发天线16具有第一通信端和无线信号收发端。

CPU控制模块11的按键信号输入端与按键模块12的信号输出端信号电连接；显示模块13的信号输入端与CPU控制模块11的显示信号输出端信号电连接；状态指示灯模块14的信号输入端与CPU控制模块11的指示信号输出端信号电连接；CPU控制模块11的通信端与无线通信模块15的第一通信端双向信号电连接；无线通信模块15的第二通信端与收发天线16的第一通信端双向信号电连接；收发天线16的无线信号收发端即为前述的遥控操作装置1的无线通信端。电源模块17为遥控操作装置1提供工作电源，本实施例中，电源模块17优选采用蓄电池。

见图3，控制装置4主要由单片机控制模块41、信号采集模块42、控制输出模块43和通信模块44组成。

单片机控制模块41设有采集信号输入端、控制信号输出端和通信端；信号采集模块42和控制输出模块43分别设有信号输入端和信号输出端；通信模块44设有第一通信端和第二通信端。

单片机控制模块41的采集信号输入端与信号采集模块42的信号输出端信号电连接；控制输出模块43的信号输入端与单片机控制模块41的控制信号输出端信号电连接；单片机控制模块41的通信端与通信模块44的第一通信端双向信号电连接；通信模块44的第二通信端即为前述的控制装置4的通信端；信号采集模块42的信号输入端和控制输出模块43的信号输出端共同构成前述的控制装置4的信号输入输出端。

（应用例）

前述实施例的无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统（后述简称控制系统），其在应用时，将遥控操作装置1设置在需要操作运行的绳牵引设备如无极绳绞车的梭车上，由跟车工兼司机进行停止、加减速、急停等操作。跟车工通过遥控操作装置1的按键模块12进行操作，当某一功能按键被按下时，CPU控制模块11对该指令信号进行处理后，通过无线通信模块15和收发天线16将该操作指令发射出去，矿井巷道内布置的漏泄电缆2接收到该无线指令信号后，经通信基站3传输给控制装置4，控制装置4的单片机控制模块41处理该信号后相应发出控制指令并经控制输出模块43输出给监控装置5，监控装置5根据控制装置4的指令输出相应的控制信号给电机驱动装置6，由电机驱动装置6驱动执行电机7执行相应动作，执行电机7进而带动相应的绳牵引设备的运行，从而完成由司机（跟车工）发出的操作指令；监控装置5对执行电机7的运行状态同步进行监测并将监测的信息经控制装置4、通信基站3、漏泄电缆2发送给遥控操作装置1，遥控操作装置1通过其显示模块13显示控制系统的运行状态；若当执行电机6在运行过程中发生故障时，遥控操作装置1的状态指示灯模块14的指示灯亮起报警，以显著提醒司机注意并做出相应的处理。

综上所述，本发明的无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，结构简单、实现方便、成本较低、运行可靠；改变了传统的煤矿绳牵引运输设备的操控模式，系统在使用时，只需1名跟车工作为操控司机即可对绳牵引设备的运行进行操控，克服了现有操控模式的各种弊端，从而可较大幅度地提高煤矿绳牵引设备的运行效率和工作的安全可靠性；操控一套绳牵引设备由现有技术的2人减少为1人，从而可节约一半的人力成本，提高煤矿企业生产效率。

以上实施例和应用例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (2)

1.一种无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，包括通信基站（3）、监控装置（5）、电机驱动装置（6）和执行电机（7）；所述的通信基站（3）设有第一通信端和第二通信端；监控装置（5）设有通信端、反馈信号输入端和控制信号输出端；电机驱动装置（6）设有信号输入端和驱动输出端；执行电机（7）设有电源端和反馈信号输出端；其特征在于：还包括遥控操作装置（1）、漏泄电缆（2）和控制装置（4）；

所述的遥控操作装置（1）设有无线通信端；漏泄电缆（2）具有无线通信端和第二通信端；控制装置（4）设有通信端和信号输入输出端；

遥控操作装置（1）的无线通信端与漏泄电缆（2）的无线通信端无线通信；漏泄电缆（2）的第二通信端与通信基站（3）的第一通信端双向信号电连接；控制装置（4）的通信端与通信基站（3）的第二通信端双向信号电连接；控制装置（4）的信号输入输出端与监控装置（5）的通信端双向信号电连接；电机驱动装置（6）的信号输入端与监控装置（5）的控制信号输出端信号电连接；执行电机（7）的电源端与电机驱动装置（6）的驱动输出端电连接；监控装置（5）的反馈信号输入端与执行电机（7）的反馈信号输出端信号电连接；

所述的遥控操作装置（1）包括CPU控制模块（11）、按键模块（12）、显示模块（13）、状态指示灯模块（14）、无线通信模块（15）、收发天线（16）和电源模块（17）；

CPU控制模块（11）设有按键信号输入端、显示信号输出端、指示信号输出端和通信端；按键模块（12）设有信号输出端；显示模块（13）和状态指示灯模块（14）分别设有信号输入端；无线通信模块（15）设有第一通信端和第二通信端；收发天线（16）具有第一通信端和无线信号收发端；

所述的CPU控制模块（11）的按键信号输入端与按键模块（12）的信号输出端信号电连接；显示模块（13）的信号输入端与CPU控制模块（11）的显示信号输出端信号电连接；状态指示灯模块（14）的信号输入端与CPU控制模块（11）的指示信号输出端信号电连接；CPU控制模块（11）的通信端与无线通信模块（15）的第一通信端双向信号电连接；无线通信模块（15）的第二通信端与收发天线（16）的第一通信端双向信号电连接；收发天线（16）的无线信号收发端即为所述的遥控操作装置（1）的无线通信端；电源模块（17）为遥控操作装置（1）提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的无线操控的矿用绳牵引运输设备控制系统，其特征在于：所述的控制装置（4）包括单片机控制模块（41）、信号采集模块（42）、控制输出模块（43）和通信模块（44）；

所述的单片机控制模块（41）设有采集信号输入端、控制信号输出端和通信端；信号采集模块（42）和控制输出模块（43）分别设有信号输入端和信号输出端；通信模块（44）设有第一通信端和第二通信端；

单片机控制模块（41）的采集信号输入端与信号采集模块（42）的信号输出端信号电连接；控制输出模块（43）的信号输入端与单片机控制模块（41）的控制信号输出端信号电连接；单片机控制模块（41）的通信端与通信模块（44）的第一通信端双向信号电连接；通信模块（44）的第二通信端即为所述的控制装置（4）的通信端；信号采集模块（42）的信号输入端和控制输出模块（43）的信号输出端共同构成所述的控制装置（4）的信号输入输出端。