CN105096582A - 一种基于433m的rfid的综采面喷雾降尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，包括上位机和井下喷雾除尘系统；井下喷雾除尘系统包括：安装在液压支架上的矿用控制器和多个矿用执行器、安装在采煤机上的矿用红外发送器和安装在待测点的矿用传感器；上位机与矿用控制器通过RS485接口实现连接；矿用执行器和与之对应的无线压力传感器、矿用控制器与矿用执行器之间、各矿用执行器之间均采用433M无线通信，矿用红外发送器与矿用执行器之间采用红外通信；矿用传感器可与矿用控制器或矿用执行器有线连接。在井下复杂环境下，利用433M信号传输距离远，信号穿透、绕射能力强和无线信号传输衰减小等优点，能实现自动喷雾降尘的效果，实现系统施工简单、维护方便。

Description

一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统

技术领域

本发明属于煤矿综采面降尘领域，涉及一种喷雾降尘系统，尤其涉及一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统。

背景技术

随着社会对尘肺病危害认识不断提高，综采面采用自动喷雾降尘系统会受到煤矿青睐。市面上出现各种自动喷雾除尘系统，主要包括以下两种：

(1)半自动化炮采：在综采面上掘几个炮眼，埋上炸药，点火，喷雾降尘装置检测声控传感器信号，开启球阀进行喷雾，而且，现有的半自动化炮采，需要人工进行采煤，工作量大，由于只有一道水幕，因而喷雾除尘效果差，现场工作人员容易出现尘肺病。

(2)自动喷雾降尘系统：控制器通过RS485模式采集采煤机上红外发射器信号、移架压力，现有自动喷雾降尘系统，则能实现综采面自动喷雾降尘效果，降低了工人的劳动强度。但是整个系统中所有设备(控制器、各种压力传感器、电动球阀和执行器)采用有线通信方式，施工布线复杂，维护比较麻烦。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，通过安装在采煤机矿用红外发送器和安装在液压支架上的无线压力传感器，实时检测采煤机、移架作业和放煤作业的位置，并在采煤机、移架和放煤作业的风流下方自动顺序开启/关闭数道扇形强雾进行高效除尘，无需人员干预即可实现全自动运行，解决了采煤机原喷雾装置降尘范围小、效果不理想、工作面粉尘浓度高的技术难题，降低了工人劳动强度，有效防止尘肺病危害。

本发明采用如下技术方案：

一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，包括井上的上位机和井下喷雾除尘系统；所述井下喷雾除尘系统包括：安装在液压支架上的矿用控制器、安装在液压支架上的多个矿用执行器、安装在采煤机上的矿用红外发送器和安装在待测点的矿用传感器；所述上位机与矿用控制器通过RS485接口实现连接；所述矿用执行器和与之对应的无线压力传感器采用433M无线通信；所述矿用控制器与矿用执行器之间、各矿用执行器之间也均采用433M无线通信，以及所述矿用红外发送器与安装有红外接收器的矿用执行器之间采用红外通信；所述矿用传感器可与矿用控制器或矿用执行器进行有线连接。

进一步地，所述上位机负责数据采集、控制参数设置、远程控制、井下工作面信息显示和数据存储及查询；所述数据采集包括：粉尘浓度模拟量、温湿度模拟量和喷雾状态开关量的采集；所述控制参数包括：每道支架数、喷雾总道数、下风向架间喷雾的开启道数、下风向架间喷雾的间隔道数、架间喷雾的延时时间、下风向移架喷雾开启道数、下风向移架喷雾间隔道数、移架喷雾的延时时间、上风向放煤喷雾开启道数、下风向放煤喷雾开启道数、放煤的喷雾延时时间、矿用传感器类型参数；所述的远程控制包括：实现各个喷雾的喷雾控制，可实现点喷/全喷功能。

进一步地，所述矿用控制器包括：矿用控制器微处理器，矿用控制器RF模块、显示器模块以及矿用控制器IR信号接收模块、矿用控制器RS485接口、JATG接口和矿用控制器输入接口；所述矿用控制器IR信号接收模块用于接收来自红外遥控器发射的更改系统参数的IR信号；所述矿用控制器RS485接口用于与上位机连接，进行通信；所述矿用控制器输入接口为预留接口，当所述矿用传感器与矿用控制器有线连接时使用；所述矿用控制器RF模块为433M的RFID大功率模块，与各个矿用执行器采用433M无线通信，接收各个矿用执行器上传的采集数据；所述采集数据包括：采煤机当前位置、移架及放煤喷雾当前位置、矿用执行器RF无线通信工作状态以及当所述矿用传感器与矿用控制器有线连接时，矿用传感器采集的环境信息；所述矿用控制器将上位机设置的系统参数转发给各个矿用执行器；所述矿用控制器通过矿用控制器RS485接口将各个矿用执行器上传的采集数据上传到上位机；所述显示器模块用于显示系统时钟、公司Logo；所述矿用控制器周期性巡检各个矿用执行器RF模块无线通信工作状态，采煤机当前位置及下风向喷雾开启道数、移架喷雾当前位置及下风向喷雾开启道数、放煤喷雾当前位置及上下风向喷雾开启道数。

进一步地，各个所述矿用执行器均包括：矿用执行器微处理器，矿用执行器RF模块、矿用执行器RS485接口、红外接收器接口、矿用执行器输入接口、电动球阀接口；所述矿用执行器RF模块为433M的RFID大功率模块，负责与矿用控制器、其他矿用执行器和与所述矿用执行器RF模块对应的无线压力传感器采用433M无线通信；所述红外接收器接口与矿用红外发送器采用红外通信，实现采煤机定位；所述矿用执行器输入接口为预留接口，当所述矿用传感器与矿用控制器有线连接时使用；所述电动球阀接口用于接入控制喷雾状态的电动球阀。

进一步地，所述矿用控制器与矿用执行器之间的通信规则和矿用执行器与矿用执行器之间的通信规则相同，表示如下：

ID＝INT[S/每道支架数*支架间距]＝INT[S/各个矿用执行器间距]

上述ID为无线信号传输能到的最远的矿用执行器的地址编号值，S为433M的RFID大功率模块的最大传输距离；

首先，判断矿用控制器与待接收指令的矿用执行器之间的距离是否在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，当二者之间的距离在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，即当待接受指令的矿用执行器的地址编号小于ID时，则矿用控制器向待接收指令的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则矿用控制器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，矿用控制器则向地址编号比待接收指令的矿用执行器小1的矿用执行器发出握手信号，并重复上述操作，直至指令发送成功；当矿用控制器与待接收指令的矿用执行器之间的距离超过433M的RFID大功率模块的最大传输距离，即当该接受指令的矿用执行器的地址编号大于ID时，则矿用控制器向地址编号为ID的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则矿用控制器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，则向地址编号为ID-1(ID-1>0)的矿用执行器重新发送握手信号，重复上述操作，直至指令发送成功；当矿用控制器找到与其握手成功的矿用执行器，则发出带有地址编号信息的喷雾指令到该矿用执行器，该矿用执行器接收到此指令后，识别指令中的地址编号信息；

其次，判断现在的矿用执行器与待接收指令的矿用执行器之间的距离是否在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，当二者之间的距离在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，即判断待接收指令的矿用执行器的地址编号与现在的矿用执行器的地址编号的差值是否小于ID值，如果小于，则现在的矿用执行器向待接收指令的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则现在的矿用执行器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，现在的矿用执行器则向地址编号比待接收指令的矿用执行器小1的矿用执行器发出握手信号，并重复上述操作，直至指令发送成功；当现在的矿用执行器与待接收指令的矿用执行器之间的距离超过433M的RFID大功率模块的最大传输距离，则现在的矿用执行器向地址编号比自身地址编号大ID的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则现在的矿用执行器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，现在的矿用执行器则向地址编号比自身地址编号大ID-1的矿用执行器发出握手信号，并重复上述操作，直到找到与指令中地址编码信息相同的矿用执行器，由此矿用执行器执行喷雾指令；

当矿用执行器回复矿用控制器命令时，其传输路径与矿用控制器将指令发送给待接收指令的矿用执行器的传输路径相同，只是信号的方向相反，直到找到矿用控制器，实现无线跳传通信实现。

进一步地，多个所述无线压力传感器通过快接插头安装在液压支架上，包括：用于检测移架动作的移架无线压力传感器和用于检测放煤动作的放煤无线压力传感器。。

进一步地，所述无线压力传感器包括：无线压力传感器RF模块、压力传感器、无线压力传感器微处理器以及13.56MRFID线圈；所述无线压力传感器RF模块为433M的RFID小功率模块，用于与矿用执行器采用433M无线通信；所述压力传感器安装在液压支架上用于检测液体的压力值；所述无线压力传感器通过13.56MRFID线圈接收来自于便携式无线调试仪发出的设置无线压力传感器ID、相应矿用执行器ID和压力阀值的指令，并将相应的值保存到flash中，激活矿用无线传感器进入正常工作模块，并将压力传感器检测到的压力值与保存在flash中压力阀值进行比较，若超过压力阀值，将移架/放煤信息通过433M的无线压力传感器RF模块上传给与之相应矿用执行器，若相应矿用执行器接收到移架/放煤信息，则给无线压力传感器回复一个接收成功信息，无线压力传感器进入休眠模式；若相应矿用执行器没有接收到移架/放煤信息，给无线压力传感器回复一个接收失败信息，则再发送一次，最多重发三次，若成功，则进入休眠模式，若不成功，则将移架/放煤信息发送给相邻的矿用执行器，同时将此相应的矿用执行器通讯失败信息上传给矿用控制器。

进一步地，所述矿用控制器与各个矿用执行器呈线性分布安装。

本发明的有益效果：

本发明的目的是建立一套将综采面沿线上矿用控制器、矿用执行器(内置电动球阀)和无线压力传感器通过433M的RFID无线通信技术联系起来的自动喷雾降尘系统，这样不仅能实现自动喷雾降尘的效果，又能实现施工简单，维护方便的效果，根据矿用控制器中设定喷雾降尘规则进行喷雾除尘。

本发明综采面喷雾降尘系统稳定性好，可以随时监控井下各设备运行状态和环境信息；便于安装调试；综采面喷雾降尘系统井下设备通信采用有源433MRFID无线通信模式，无线通信采用无线跳传方式，达到无线通信灵活性，保证系统无线通信的可靠性的效果。

附图说明

图1是本发明实施例的原理示意图；

图2是本发明实施例中无线通信的无线跳转原理示意图；

图3是本发明实施例中矿用控制器给矿用执行器发指令流程示意图；

图4是本发明实施例中矿用执行器之间发指令流程示意图；

图5是本发明实施例中矿用执行器回复矿用控制器的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明的基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，包括井上的上位机和井下喷雾除尘系统；井下喷雾除尘系统包括：安装在液压支架上的矿用控制器、安装在液压支架上的多个矿用执行器、安装在采煤机上的矿用红外发送器和装在出风巷道上的粉尘浓度传感器；上位机与矿用控制器通过RS485接口实现连接；矿用执行器和与之对应的无线压力传感器采用433M无线通信；矿用控制器与矿用执行器之间、各矿用执行器之间也均采用433M无线通信，以及矿用红外发送器与安装有红外接收器的矿用执行器之间采用红外通信；矿用传感器可与矿用控制器或矿用执行器进行有线连接。

在本发明中，上位机负责数据采集、控制参数设置、远程控制、井下工作面信息显示和数据存储及查询；数据采集包括：粉尘浓度模拟量、温湿度模拟量和喷雾状态开关量的采集；控制参数设置包括：设置每道支架数、喷雾总道数、下风向架间喷雾的开启道数、下风向架间喷雾的间隔道数、架间喷雾的延时时间、下风向移架喷雾开启道数、下风向移架喷雾间隔道数、移架喷雾的延时时间、上风向放煤喷雾开启道数、下风向放煤喷雾开启道数、放煤的喷雾延时时间、传感器类型数参数；远程控制包括：实现各个喷雾的喷雾控制，可实现点喷/全喷功能；井下工作面信息显示包括：显示工作面通信状态、当前煤机位置、采煤机追踪喷雾信息、移架作业喷雾信息、放煤追踪喷雾信息；上位机还具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输入等。另外，上位机还具有自诊断功能，当系统中的各类传感器、矿用控制器、矿用执行器、传输接口、电磁阀/电动球阀、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。

本发明中的矿用控制器可以显示当前随机喷雾道数、当前移架位置、当前放煤位置和433M的矿用控制器RF模块的无线通信工作状态；转发上位机控制指令和查询指令，反馈综采工作面执行结果和工作状态信息；其包括：矿用控制器微处理器、矿用控制器IR信号接收模块、矿用控制器RS485接口、JATG接口、矿用控制器输入接口、矿用控制器RF模块和显示器模块；矿用控制器IR信号接收模块用于接收来自红外遥控器发射的更改系统控制参数的IR信号；矿用控制器RS485接口用于与上位机进行通信；矿用控制器输入接口与粉尘浓度传感器有线连接；矿用控制器RF模块为433M的RFID大功率模块，其与各个矿用执行器通信，接收各个矿用执行器上传的采集数据(各个矿用执行器上传的采集数据包括采煤机当前位置、移架及放煤喷雾当前位置、矿用粉尘传感器采集的粉尘浓度值和各个矿用执行器RF模块无线通信工作状态)；矿用控制器将上位机设置的系统参数转发给各个矿用执行器；矿用控制器微处理器通过矿用控制器RS485接口将各个矿用执行器上传的采集数据上传到上位机；显示器模块显示系统时钟、公司Logo；矿用控制器周期性巡检各个矿用执行器的工作状态，采煤机当前位置及下风向喷雾开启道数、移架喷雾当前位置及下风向喷雾开启道数、放煤喷雾当前位置及上下风向喷雾开启道数。

本发明中的各个矿用执行器具有采煤机跟踪自动喷雾、移架自动喷雾和放煤自动喷雾、检测粉尘等环境参数、无线或者有线RS485传输的功能；各个矿用执行器均包括：矿用执行器微处理器，矿用执行器RF模块、矿用执行器RS485接口、红外接收器接口、矿用执行器输入接口、电动球阀接口；矿用执行器RF模块为433M的RFID大功率模块，其负责与矿用控制器、其他矿用执行器和与之相关联的无线压力传感器通信；红外接收器接口与矿用红外发送器配合实现采煤机定位；矿用控制器负责接入粉尘浓度传感器采集的环境信息；电动球阀接口用于接入控制喷雾状态的电动球阀，从而控制各个喷雾的开启和关闭状态。本发明的矿用执行器监测到矿用红外发送器发射的信号后，根据保存在EEPOM中设定的参数，打开随机喷雾的电动球阀，执行喷雾降尘及延时功能。在喷雾延时时间内，若矿用红外发送器顺序移动到下一位置并被下一位的矿用执行器监测到，则执行新位置接收器的功能，原位置接收器的功能随即终止；喷雾延时时间到后，若矿用红外发送器仍在该位置点，不重复执行喷雾；矿用执行器监测到用于检测移架动作的移架无线压力传感器发射的信号后，根据保存在EEPOM中设定的参数，打开移架喷雾的电动球阀，执行喷雾降尘及延时功能。在喷雾延时时间内，若下一位置的矿用执行器成功接收到下一位置的移架无线压力传感器发射的信号，则执行新位置的功能，原位置的功能随即终止；若矿用执行器接收到同一位置的移架信号，可重复执行喷雾；矿用执行器监测到用于检测放煤动作的移架无线压力传感器发射的信号后，根据保存在EEPOM中设定的参数，打开放煤喷雾的电动球阀，执行喷雾降尘及延时功能；在喷雾延时时间内，若下一位置的矿用执行器成功接收到下一位置的放煤无线压力传感器发射的信号，则执行新位置的功能，原位置的功能随即终止；若矿用执行器接收到同一位置的放煤信号，可重复执行喷雾；矿用执行器接收到上位机发来的喷雾命令，打开喷雾电动球阀进行喷雾；矿用执行器定时上传综采面上环境信息。

本发明中的多个无线压力传感器安装在液压支架上，包括：用于检测移架动作的移架无线压力传感器和用于检测放煤动作的放煤无线压力传感器，通过检测液压支架回液管压力液压，当达到压力阀值时，发送一个移架或放煤信号。

本发明中，综采工作面上矿用控制器和矿用执行器安装呈线性分布，考虑综采面上工作环境恶劣，本发明中采用的是无线跳传通信方式来实现远距离通信。矿用控制器与矿用执行器之间的通信规则和矿用执行器与矿用执行器之间的通信规则相同，表示如下：

ID＝INT[S/每道支架数*支架间距]＝INT[S/各个矿用执行器间距]

上述ID为无线信号传输能到的最远的矿用执行器的地址编号值，S为433M的RFID大功率模块的最大传输距离。

首先，判断矿用控制器与待接收指令的矿用执行器之间的距离是否在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，当二者之间的距离在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，即当待接受指令的矿用执行器的地址编号小于ID时，则矿用控制器向待接收指令的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则矿用控制器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，矿用控制器则向地址编号比待接收指令的矿用执行器小1的矿用执行器发出握手信号，并重复上述操作，直至指令发送成功；当矿用控制器与待接收指令的矿用执行器之间的距离超过433M的RFID大功率模块的最大传输距离，即当该接受指令的矿用执行器的地址编号大于ID时，则矿用控制器向地址编号为ID的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则矿用控制器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，则向地址编号为ID-1(ID-1>0)的矿用执行器重新发送握手信号，重复上述操作，直至指令发送成功；当矿用控制器找到与其握手成功的矿用执行器，则发出带有地址编号信息的喷雾指令到该矿用执行器，该矿用执行器接收到此指令后，识别指令中的地址编号信息；举例说明：当支架间距为1.5米，若每道支架数设置为5，则矿用执行器每隔(1.5*5＝7.5米)装一台，大功率433M无线模块在井下可靠传输距离为70米，则矿用控制器第一次发出握手矿用执行器的ID为70/7.5＝9.34,故为9号矿用执行器，若与9号矿用执行器三次握手不成功，再向8号矿用执行器重新发送握手信号。矿用控制器给矿用执行器发指令的流程如图3所示。

其次，判断现在的矿用执行器与待接收指令的矿用执行器之间的距离是否在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，当二者之间的距离在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，即判断待接收指令的矿用执行器的地址编号与现在的矿用执行器的地址编号的差值是否小于ID值，如果小于，则现在的矿用执行器向待接收指令的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则现在的矿用执行器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，现在的矿用执行器则向地址编号比待接收指令的矿用执行器小1的矿用执行器发出握手信号，并重复上述操作，直至指令发送成功；当现在的矿用执行器与待接收指令的矿用执行器之间的距离超过433M的RFID大功率模块的最大传输距离，则现在的矿用执行器向地址编号比自身地址编号大ID的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则现在的矿用执行器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，现在的矿用执行器则向地址编号比自身地址编号大ID-1的矿用执行器发出握手信号，并重复上述操作，直到找到与指令中地址编码信息相同的矿用执行器，由此矿用执行器执行喷雾指令。矿用执行器之间发指令的流程如图4所示。

当矿用执行器回复矿用控制器命令时，其传输路径与矿用控制器将指令发送给待接收指令的矿用执行器的传输路径相同，只是信号的方向相反，直到找到矿用控制器，实现无线跳传通信实现。

本发明中的无线压力传感器包括：无线压力传感器RF模块、压力传感器、13.56MRFID线圈和无线压力传感器微处理器；无线压力传感器RF模块为433M的RFID小功率模块，用于与矿用执行器无线通信；压力传感器安装在液压支架上用于检测液体的压力值；无线压力传感器中13.56MRFID线圈通过便携式无线调试仪接收设置无线压力传感器ID、相应矿用执行器ID和压力阀值的指令，并将相应的值保存到flash中，激活矿用无线传感器进入正常工作模块，并将压力传感器检测到的压力值与保存在flash中压力阀值进行比较，若超过压力阀值，将移架/放煤信息通过433M的无线压力传感器RF模块上传给与之相应的矿用执行器，若相应矿用执行器接收到移架/放煤信息，则给无线压力传感器回复一个接收成功信息，无线压力传感器进入休眠模式；若相应矿用执行器没有接收到移架/放煤信息，给无线压力传感器回复一个是否接收失败信息，则再发送一次，最多重发三次，若成功，则进入休眠模式，若不成功，则将移架/放煤信息发送给相邻的矿用执行器，同时将此相应的矿用执行器通讯失败信息上传给矿用控制器。

实施例一

经实测，433MRFID大功率模块井下可靠通信距离达到70米，433MRFID小功率模块井下可靠通信距离达到15米。无线压力传感器在综采工作面上安装距离间隔为1.5米；矿用执行器在综采工作面上安装距离间隔分为1.5米、4.5米和7.5米三种情况。矿用执行器和矿用控制器中无线模块采用433MRFID大功率模块，无线压力传感器中无线模块采用433MRFID小功率模块。无线跳传的核心思想具体如下所述：

前提条件：

(1)矿用执行器安装距离间隔4.5米，综采面上安装矿用执行器共20台(地址编号1到20)；

(2)矿用控制器与矿用执行器呈线性分布。

若矿用控制器给地址编号为20的矿用执行器发喷雾指令，根据矿用控制器与矿用执行器之间的通信规则，ID＝INT[70/4.5]＝15，因此矿用控制器首先与地址编号为15的矿用执行器握手，若与地址编号为15的矿用执行器握手成功，则将地址编号为20的矿用执行器喷雾信息发给地址编号为15的矿用执行器；然后地址编号为15的矿用执行器再与地址编号为20握手的矿用执行器，若与地址编号为20的矿用执行器握手成功，则将要求地址编号为20的矿用执行器喷雾信息发给地址编号为20的矿用执行器进行喷雾。若矿用控制器与地址编号为15的矿用执行器三次握手失败，则与该矿用执行器相邻的靠近矿用控制器一方的矿用执行器重新发送握手信号，即与地址编号为14的矿用执行器握手，若与地址编号为14的矿用执行器握手成功，则将要求地址编号为20的矿用执行器喷雾信息发给地址编号为14的矿用执行器；地址编号为14矿用执行器再与地址编号为20的矿用执行器握手，若与地址编号为20的矿用执行器握手成功，则将要求地址编号为20的矿用执行器喷雾信息发给地址编号为20的矿用执行器进行喷雾。具体操作依次类推。

当矿用执行器回复矿用控制器命令时，地址编号为20的矿用执行器首先与地址编号为5矿用执行器握手，若与地址编号为5的矿用执行器握手成功，地址编号为20的矿用执行器将喷雾结果发给地址编号为5的矿用执行器；若与地址编号为5的矿用执行器三次握手失败，则地址编号为20的矿用执行器与地址编号为6的矿用执行器握手，若与地址编号为6的矿用执行器握手成功，地址编号为20的矿用执行器将喷雾结果发给地址编号为6的矿用执行器，其他依次类推；地址编号为5矿用执行器与矿用控制器握手，若与矿用控制器握手成功，则将地址编号为20矿用执行器喷雾结果转发给矿用喷雾控制器。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其构架形式能够灵活多变，可以派生系列方案。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，其特征是：包括井上的上位机和井下喷雾除尘系统；所述井下喷雾除尘系统包括：安装在液压支架上的矿用控制器、安装在液压支架上的多个矿用执行器、安装在采煤机上的矿用红外发送器和安装在待测点的矿用传感器；所述上位机与矿用控制器通过RS485接口实现连接；所述矿用执行器和与之对应的无线压力传感器采用433M无线通信；所述矿用控制器与矿用执行器之间、各矿用执行器之间也均采用433M无线通信，以及所述矿用红外发送器与安装有红外接收器的矿用执行器之间采用红外通信；所述矿用传感器可与矿用控制器或矿用执行器进行有线连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，其特征是：所述上位机负责数据采集、控制参数设置、远程控制、井下工作面信息显示和数据存储及查询；所述数据采集包括：粉尘浓度模拟量、温湿度模拟量和喷雾状态开关量的采集；所述控制参数包括：每道支架数、喷雾总道数、下风向架间喷雾的开启道数、下风向架间喷雾的间隔道数、架间喷雾的延时时间、下风向移架喷雾开启道数、下风向移架喷雾间隔道数、移架喷雾的延时时间、上风向放煤喷雾开启道数、下风向放煤喷雾开启道数、放煤的喷雾延时时间、矿用传感器类型参数；所述的远程控制包括：实现各个喷雾的喷雾控制，可实现点喷/全喷功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，其特征是：所述矿用控制器包括：矿用控制器微处理器，矿用控制器RF模块、显示器模块以及矿用控制器IR信号接收模块、矿用控制器RS485接口、JATG接口和矿用控制器输入接口；所述矿用控制器IR信号接收模块用于接收来自红外遥控器发射的更改系统参数的IR信号；所述矿用控制器RS485接口用于与上位机连接，进行通信；所述矿用控制器输入接口为预留接口，当所述矿用传感器与矿用控制器有线连接时使用；所述矿用控制器RF模块为433M的RFID大功率模块，与各个矿用执行器采用433M无线通信，接收各个矿用执行器上传的采集数据；所述采集数据包括：采煤机当前位置、移架及放煤喷雾当前位置、矿用执行器RF无线通信工作状态以及当所述矿用传感器与矿用控制器有线连接时，矿用传感器采集的环境信息；所述矿用控制器将上位机设置的系统参数转发给各个矿用执行器；所述矿用控制器通过矿用控制器RS485接口将各个矿用执行器上传的采集数据上传到上位机；所述显示器模块用于显示系统时钟、公司Logo；所述矿用控制器周期性巡检各个矿用执行器RF模块无线通信工作状态，采煤机当前位置及下风向喷雾开启道数、移架喷雾当前位置及下风向喷雾开启道数、放煤喷雾当前位置及上下风向喷雾开启道数。

4.根据权利要求1所述的一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，其特征是：各个所述矿用执行器均包括：矿用执行器微处理器，矿用执行器RF模块、矿用执行器RS485接口、红外接收器接口、矿用执行器输入接口、电动球阀接口；所述矿用执行器RF模块为433M的RFID大功率模块，负责与矿用控制器、其他矿用执行器和与所述矿用执行器RF模块对应的无线压力传感器采用433M无线通信；所述红外接收器接口与矿用红外发送器采用红外通信，实现采煤机定位；所述矿用执行器输入接口为预留接口，当所述矿用传感器与矿用控制器有线连接时使用；所述电动球阀接口用于接入控制喷雾状态的电动球阀。

5.根据权利要求1所述的一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，其特征是：所述矿用控制器与矿用执行器之间的通信规则和矿用执行器与矿用执行器之间的通信规则相同，表示如下：

ID＝INT[S/每道支架数*支架间距]＝INT[S/各个矿用执行器间距]

上述ID为无线信号传输能到的最远的矿用执行器的地址编号值，S为433M的RFID大功率模块的最大传输距离；

首先，判断矿用控制器与待接收指令的矿用执行器之间的距离是否在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，当二者之间的距离在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，即当待接受指令的矿用执行器的地址编号小于ID时，则矿用控制器向待接收指令的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则矿用控制器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，矿用控制器则向地址编号比待接收指令的矿用执行器小1的矿用执行器发出握手信号，并重复上述操作，直至指令发送成功；当矿用控制器与待接收指令的矿用执行器之间的距离超过433M的RFID大功率模块的最大传输距离，即当该接受指令的矿用执行器的地址编号大于ID时，则矿用控制器向地址编号为ID的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则矿用控制器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，则向地址编号为ID-1(ID-1>0)的矿用执行器重新发送握手信号，重复上述操作，直至指令发送成功；当矿用控制器找到与其握手成功的矿用执行器，则发出带有地址编号信息的喷雾指令到该矿用执行器，该矿用执行器接收到此指令后，识别指令中的地址编号信息；

其次，判断现在的矿用执行器与待接收指令的矿用执行器之间的距离是否在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，当二者之间的距离在433M的RFID大功率模块的最大传输距离内，即判断待接收指令的矿用执行器的地址编号与现在的矿用执行器的地址编号的差值是否小于ID值，如果小于，则现在的矿用执行器向待接收指令的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则现在的矿用执行器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，现在的矿用执行器则向地址编号比待接收指令的矿用执行器小1的矿用执行器发出握手信号，并重复上述操作，直至指令发送成功；当现在的矿用执行器与待接收指令的矿用执行器之间的距离超过433M的RFID大功率模块的最大传输距离，则现在的矿用执行器向地址编号比自身地址编号大ID的矿用执行器发出握手信号，如握手成功，则现在的矿用执行器向与其握手成功的矿用执行器发出带有地址编号信息的喷雾指令，如握手三次不成功，现在的矿用执行器则向地址编号比自身地址编号大ID-1的矿用执行器发出握手信号，并重复上述操作，直到找到与指令中地址编码信息相同的矿用执行器，由此矿用执行器执行喷雾指令；

当矿用执行器回复矿用控制器命令时，其传输路径与矿用控制器将指令发送给待接收指令的矿用执行器的传输路径相同，只是信号的方向相反，直到找到矿用控制器，实现无线跳传通信实现。

6.根据权利要求1所述的一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，其特征是：多个所述无线压力传感器通过快接插头安装在液压支架上，包括：用于检测移架动作的移架无线压力传感器和用于检测放煤动作的放煤无线压力传感器。

7.根据权利要求1所述的一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，其特征是：所述无线压力传感器包括：无线压力传感器RF模块、压力传感器、无线压力传感器微处理器以及13.56MRFID线圈；所述无线压力传感器RF模块为433M的RFID小功率模块，用于与矿用执行器采用433M无线通信；所述压力传感器安装在液压支架上用于检测液体的压力值；所述无线压力传感器通过13.56MRFID线圈接收来自于便携式无线调试仪发出的设置无线压力传感器ID、相应矿用执行器ID和压力阀值的指令，并将相应的值保存到flash中，激活矿用无线传感器进入正常工作模块，并将压力传感器检测到的压力值与保存在flash中压力阀值进行比较，若超过压力阀值，将移架/放煤信息通过433M的无线压力传感器RF模块上传给与之相应矿用执行器，若相应矿用执行器接收到移架/放煤信息，则给无线压力传感器回复一个接收成功信息，无线压力传感器进入休眠模式；若相应矿用执行器没有接收到移架/放煤信息，给无线压力传感器回复一个接收失败信息，则再发送一次，最多重发三次，若成功，则进入休眠模式，若不成功，则将移架/放煤信息发送给相邻的矿用执行器，同时将此相应的矿用执行器通讯失败信息上传给矿用控制器。

8.根据权利要求1所述的一种基于433M的RFID的综采面喷雾降尘系统，其特征是：所述矿用控制器与各个矿用执行器呈线性分布安装。