CN116291658A - 一种液压支架电控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压支架电控系统，包括：控制平台和多个电控模块，所述电控模块连接所述控制平台，并且多个所述电控模块依次级联；其中，所述电控模块包括：控制器芯片、第一T1传输模块、第二T1传输模块和扩展外接接口；所述控制器芯片设有第一接口和第二接口；第一T1传输模块和第二T1传输模块设于所述第一接口，第一T1传输模块用于连接上级的所述电控模块或控制平台，所述第二T1传输模块用于连接下级的所述电控模块，其中，所述控制平台用于接收所有所述电控模块的信息；所述扩展外接接口连接所述第二接口。本发明有效解决电控模块不便于故障修复，电控模块的控制可靠性较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及液压支架电控系统信号传输技术领域，尤其涉及一种液压支架电控系统。
背景技术
液压支架广泛用于采煤工作面，一个采煤工作面所使用的液压支架少则几十台，多则上百台，每一台液压支架都配备有一个支架控制器，其控制系统是独立的。但在向前运动时需要联合行动。为了实现联合行动，需要将各个单独的支架控制器联接起来，将所有控制器作为网络中的站点。
现有支架控制器之间电控信号是通过CAN总线进行通信，不支持车载以太网信号的耦合；同时，采用百兆网络时交换板之间的数据线为4条，采用千兆网络时交换机之间的数据线为8条，不便于故障修复，交换板的控制可靠性较低。
发明内容
因此，本发明实施例提供一种液压支架电控系统，有效解决现有交换板不便于故障修复，交换板的控制可靠性较低的问题。
本发明实施例提供的一种液压支架电控系统，包括：控制平台和多个电控模块，所述电控模块连接所述控制平台，并且多个所述电控模块依次级联；其中，所述电控模块包括：控制器芯片、第一T1传输模块、第二T1传输模块和扩展外接接口；所述控制器芯片设有第一接口和第二接口；第一T1传输模块和第二T1传输模块设于所述第一接口，第一T1传输模块用于连接上级的所述电控模块或控制平台，所述第二T1传输模块用于连接下级的所述电控模块，其中，所述控制平台用于接收所有所述电控模块的信息；所述扩展外接接口连接所述第二接口。
与现有技术相比，采用该技术方案后所达到的技术效果：电控模块通过扩展外接接口与通讯站点连接，用于通讯站点之间的信息交换；第一T1传输模块和第二T1传输模块实现了多个电控模块的控制器级联，后级连接的通讯站点数据即可通过各级交换机把数据传输至控制平台；采用T1双绞线进行级联，各交换机之间的数据线仅为2条，简化了综采面支架控制网络系统的复杂性，减少了数据线的数量，提高了系统的安全运行，便于故障修复，也进一步降低了系统成本和功耗，提高煤矿的高效生产和节能降耗。
进一步的，所述电控模块还设有wifi模块，所述wifi模块用于连接外控wifi设备。
采用该技术方案后所达到的技术效果：便于外控设备通过wifi模块与电控模块进行信息交换。
进一步的，所述控制器芯片设有第三接口；所述电控模块设有Tx传输模块，所述Tx传输模块设于所述第三接口并连接所述wifi模块。
采用该技术方案后所达到的技术效果：Tx传输模块为外接天线接口，用于收发无线信号。
进一步的，所述电控模块还包括：mcu微控制单元，所述mcu微控制单元设于所述第二接口，所述mcu微控制单元连接所述扩展外接接口。
采用该技术方案后所达到的技术效果：mcu微控制单元能够将各个扩展外接接口整合到单一芯片上，实现各种数据的传输。
进一步的，所述控制器芯片设有第四接口；所述电控模块还包括：第三T1传输模块和摄像模块，所述第三T1传输模块设于所述第四接口，所述摄像模块连接所述第三T1传输模块。
采用该技术方案后所达到的技术效果：摄像模块用于获取图像信息，例如在煤矿采集中获取煤层的图像信息，第三T1传输模块用于将图像信息传输至控制器芯片，并通过第一T1传输模块和第二T1传输模块传输至上级的电控模块或控制平台，以便于控制平台对电控模块的控制和访问。
进一步的，所述电控模块还包括：Tx/T1转换模块，所述Tx/T1转换模块设于所述第三T1传输模块和所述摄像模块之间。
采用该技术方案后所达到的技术效果：Tx/T1转换模块用于将百兆工业网口转车载以太网，便于对车载以太网进行调试。
进一步的，所述扩展外接接口采用CAN协议、KNX协议、485协议、蓝牙协议和/或TTL协议。
进一步的，所述CAN协议、KNX协议、485协议、蓝牙协议的所述扩展外接接口连接外控设备。
采用该技术方案后所达到的技术效果：CAN协议用于各种不同元件之间的通信，CAN信号由CAN协议的扩展外接接口进入mcu微控制单元，CAN报文经mcu微控制单元处理后由mcu微控制单元的另一端连接到CAN信号隔离电路，完成隔离的CAN信号连接到控制器芯片的第二接口，至此完成了CAN信号的隔离，CAN信号隔离电路使用了RF模式的隔离芯片，具有抗干扰能力强，EMI辐射小，使用寿命长的优势；KNX协议可用于监控液压支架的工作状态、故障状态，统计液压支架的可用数、运行数，通过协议的扩展外接接口向控制器芯片反馈统计信息，以及在接收到控制器芯片的控制指令，如增减控制指令时，对其接入的相应液压支架进行相应控制，例如开启、关闭等；485协议能够有效支持多个分节点，通信距离远，便于外控设备对电控模块进行远程的信息交换；蓝牙协议便于外控设备短距离高效的信息传输，同时功耗较低。
进一步的，每个所述电控模块对应一个通讯站点，所述通讯站点设有通讯站点控制主板，所述TTL协议的所述扩展外接接口连接所述通讯站点控制主板。
采用该技术方案后所达到的技术效果：TTL协议的所述扩展外接接口用于通讯站点控制主板与交换机控制器芯片之间的信息交换。
综上所述，本申请上述各个实施例可以具有如下一个或多个优点或有益效果：i)电控模块通过扩展外接接口与通讯站点连接，例如TTL协议，用于通讯站点之间的信息交换；i i)第一T1传输模块和第二T1传输模块实现了多个电控模块的控制器级联，后级连接的通讯站点数据即可通过各级交换机把数据传输至控制平台；ii i)采用T1双绞线进行级联，各交换机之间的数据线仅为2条，便于故障修复。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种液压支架电控系统的结构示意图。
图2为图1中的电控模块的结构示意图。
主要元件符号说明：
100为液压支架电控系统；110为控制平台；120为电控模块；121为控制器芯片；122为第一T1传输模块；123为第二T1传输模块；124为第三T1传输模块；125为Tx/T1转换模块；126为mcu微控制单元；127为Tx传输模块；130为通讯站点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图2，其为本发明实施例提供的一种液压支架电控系统100，包括：控制平台110和多个电控模块120，电控模块120连接控制平台110，并且多个电控模块120依次级联；其中，电控模块120包括：控制器芯片121、第一T1传输模块122、第二T1传输模块123和扩展外接接口；控制器芯片121设有第一接口和第二接口；第一T1传输模块122和第二T1传输模块123设于第一接口，第一T1传输模块122用于连接上级的电控模块120或控制平台110，第二T1传输模块123用于连接下级的电控模块120，其中，控制平台110用于接收所有电控模块120的信息；扩展外接接口连接第二接口。
在本实施例中，电控模块120即交换板，通过扩展外接接口与通讯站点130连接，用于通讯站点130之间的信息交换；第一T1传输模块122和第二T1传输模块123实现了多个电控模块120的控制器级联，后级连接的通讯站点130数据即可通过各级交换机把数据传输至控制平台110；采用T1双绞线进行级联，各交换机之间的数据线仅为2条，简化了综采面支架控制网络系统的复杂性，减少了数据线的数量，提高了系统的安全运行，便于故障修复，也进一步降低了系统成本和功耗，提高煤矿的高效生产和节能降耗。
在一个具体的实施例中，电控模块120还设有wifi模块，wifi模块用于连接外控wifi设备，便于外控设备通过wifi模块与电控模块120进行信息交换。
优选的，每个液压支架或每各几个液压支架设置一个无线传感器，wifi模块按照预设的顺序获取任意数量的无线传感器的信息。其中，相邻的无线传感器组配置不同的工作频段，避免相邻的无线传感器之间相互干扰导致通信冲突。
在一个具体的实施例中，控制器芯片121设有第三接口；电控模块120设有Tx传输模块127，Tx传输模块127设于第三接口并连接wifi模块。其中，Tx传输模块127为外接天线接口，用于收发无线信号。
在一个具体的实施例中，电控模块120还包括：mcu微控制单元126，mcu微控制单元126设于第二接口，mcu微控制单元126连接扩展外接接口。其中，mcu微控制单元126能够将各个扩展外接接口整合到单一芯片上，实现各种数据的传输。
在一个具体的实施例中，控制器芯片121设有第四接口；电控模块120还包括：第三T1传输模块124和摄像模块，第三T1传输模块124设于第四接口，摄像模块连接第三T1传输模块124。其中，摄像模块用于获取图像信息，例如在煤矿采集中获取煤层的图像信息，第三T1传输模块124用于将图像信息传输至控制器芯片121，并通过第一T1传输模块122和第二T1传输模块123传输至上级的电控模块120或控制平台110，以便于控制平台110对电控模块120的控制和访问。
在一个具体的实施例中，电控模块120还包括：Tx/T1转换模块125，Tx/T1转换模块125设于第三T1传输模块124和摄像模块之间。其中，Tx/T1转换模块125用于将百兆工业网口转车载以太网，便于对车载以太网进行调试。
在一个具体的实施例中，扩展外接接口采用CAN协议、KNX协议、485协议、蓝牙协议和/或TTL协议。CAN协议、KNX协议、485协议、蓝牙协议的扩展外接接口连接外控设备。其中，CAN协议用于各种不同元件之间的通信，CAN信号由CAN协议的扩展外接接口进入mcu微控制单元126，CAN报文经mcu微控制单元126处理后由mcu微控制单元126的另一端连接到CAN信号隔离电路，完成隔离的CAN信号连接到控制器芯片121的第二接口，至此完成了CAN信号的隔离，CAN信号隔离电路使用了RF模式的隔离芯片，具有抗干扰能力强，EMI辐射小，使用寿命长的优势；KNX协议可用于监控液压支架的工作状态、故障状态，统计液压支架的可用数、运行数，通过KNX协议的扩展外接接口向控制器芯片121反馈统计信息，以及在接收到控制器芯片121的控制指令，如增减控制指令时，对其接入的相应液压支架进行相应控制，例如开启、关闭等；485协议能够有效支持多个分节点，通信距离远，便于外控设备对电控模块120进行远程的信息交换；蓝牙协议便于外控设备短距离高效的信息传输，同时功耗较低。
在一个具体的实施例中，每个电控模块120对应一个通讯站点130，通讯站点130设有通讯站点130控制主板，TTL协议的扩展外接接口连接通讯站点130控制主板。其中，TTL协议的扩展外接接口用于通讯站点130控制主板与交换机控制器芯片121之间的信息交换，通讯站点130的信息通过TTL协议的扩展外接接口传输至mcu微控制单元126，经mcu微控制单元126处理后连接到控制器芯片121的第二接口。
优选的，各个通讯站点130对应的KNX协议的扩展外接接口可以同时获取多个液压支架的距离信息，每个液压支架至少通过三个扩展外接接口采集的距离信息确定其具体位置，液压支架的距离信息通过扩展外接接口传输至mcu微控制单元126和控制器芯片121，最终通过双绞线级联依次传输至控制平台110，控制平台110根据液压支架的距离信息监控液压支架具体位置的变化，确保液压支架的位置精度。
优选的，485协议的扩展外接接口用于对液压支架的动作和状态进行监控，控制平台110根据煤层情况设置液压支架的运动指令，并根据各个液压支架状态信息自动将运动指令发送给各个运动指令，实现自动化采煤。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种液压支架电控系统，其特征在于，包括：控制平台和多个电控模块，所述电控模块连接所述控制平台，并且多个所述电控模块依次级联；
其中，所述电控模块包括：控制器芯片、第一T1传输模块、第二T1传输模块和扩展外接接口；所述控制器芯片设有第一接口和第二接口；第一T1传输模块和第二T1传输模块设于所述第一接口，第一T1传输模块用于连接上级的所述电控模块或控制平台，所述第二T1传输模块用于连接下级的所述电控模块，其中，所述控制平台用于接收所有所述电控模块的信息；所述扩展外接接口连接所述第二接口。
2.根据权利要求1所述的液压支架电控系统，其特征在于，所述电控模块还设有wifi模块，所述wifi模块用于连接外控wifi设备。
3.根据权利要求2所述的液压支架电控系统，其特征在于，所述控制器芯片设有第三接口；所述电控模块设有Tx传输模块，所述Tx传输模块设于所述第三接口并连接所述wifi模块。
4.根据权利要求1所述的液压支架电控系统，其特征在于，所述电控模块还包括：mcu微控制单元，所述mcu微控制单元设于所述第二接口，所述mcu微控制单元连接所述扩展外接接口。
5.根据权利要求1所述的液压支架电控系统，其特征在于，所述控制器芯片设有第四接口；所述电控模块还包括：第三T1传输模块和摄像模块，所述第三T1传输模块设于所述第四接口，所述摄像模块连接所述第三T1传输模块。
6.根据权利要求5所述的液压支架电控系统，其特征在于，所述电控模块还包括：Tx/T1转换模块，所述Tx/T1转换模块设于所述第三T1传输模块和所述摄像模块之间。
7.根据权利要求1所述的液压支架电控系统，其特征在于，所述扩展外接接口采用CAN协议、KNX协议、485协议、蓝牙协议和/或TTL协议。
8.根据权利要求7所述的液压支架电控系统，其特征在于，所述CAN协议、KNX协议、485协议、蓝牙协议的所述扩展外接接口连接外控设备。
9.根据权利要求6所述的液压支架电控系统，其特征在于，每个所述电控模块对应一个通讯站点，所述通讯站点设有通讯站点控制主板，所述TTL协议的所述扩展外接接口连接所述通讯站点控制主板。
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