CN200941242Y - 无线远程矿业产量检测装置 - Google Patents

Abstract

无线远程矿业产量检测装置，它涉及的是矿业产量监测的技术领域。它是为了解决现有技术不能实时监测煤炭的实际产量，不能防止人为作弊现象发生，给政府对煤炭生产监管造成很大困难，导致给政府税收造成相当大的流失问题。它的重量信号变送器(1)的输出端连接主控单片机电路(5)的输入端，磁场传感器(2－1)通过放大器电路(2)连接主控单片机电路(5)的磁场强度信号输入端，互感器(4－1)次级的两端通过模拟信号放大电路(4)连接主控单片机电路(5)的电流信号输入端，主控单片机电路(5)的通过终端GPRS通信模块(6)、现有无线通信网络(9)、中心GPRS通信模块(7)接中心监控主机(8)的输入端。本实用新型能实时远程集中统计监控煤矿的煤炭实际产量，能防止人为的作弊现象发生。

Description

无线远程矿业产量检测装置

技术领域

本实用新型涉及的是矿业产量监测的技术领域。

背景技术

目前，随着经济的发展，能源问题越来越突出。尤其是国家对石油和煤炭的生产最为关注。现在煤炭的行业的发展更是突非猛进。而现有的监测、计量技术却与大规模、高产量的生产的技术相对差距甚远，人为作弊现象时有发生，不能实时监测煤炭的实际产量，给政府对煤炭生产监管造成很大困难，导致因不能对煤炭产量进行精确测量而给政府税收造成相当大的流失。同时也不利于政府对煤矿生产的监管和宏观调控。存在不能科学指导煤矿企业进行安全生产的问题，不能合理开发和利用煤矿资源的问题。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有技术不能实时监测煤炭的实际产量，不能防止人为作弊现象发生，给政府对煤炭生产监管造成很大困难，导致因不能对煤炭产量进行精确测量而给政府税收造成相当大的流失。同时也不利于政府对煤矿生产的监管和宏观调控。存在不能科学指导煤矿企业进行安全生产的问题，不能合理开发和利用煤矿资源的问题，进而提出了一种无线远程矿业产量检测装置。

本实用新型由重量信号变送器、放大器电路、霍尔磁场传感器、精密电压基准电路、模拟信号放大电路、互感器、主控单片机电路、终端GPRS通信模块、中心GPRS通信模块、中心监控主机组成；

重量信号变送器的重量信号输出端连接主控单片机电路的重量信号输入端，精密电压基准电路的精密电压输出端连接磁场传感器的基准电压输入端，磁场传感器的磁场强度信号输出端连接放大器电路的信号输入端，放大器电路的输出端连接主控单片机电路的磁场强度信号输入端，互感器的初级串联在提升机电动机的电源回路中，互感器次级的两端分别连接模拟信号放大电路的两个输入端上，模拟信号放大电路的电流信号输出端连接主控单片机电路的电流信号输入端，主控单片机电路的通讯数据输出输入端连接终端GPRS通信模块的通信数据输入输出端；终端GPRS通信模块通过现有无线通信网络与中心GPRS通信模块无线数据传输连接，中心GPRS通信模块的通信数据输出输入端连接中心监控主机的通信数据输出输入端。

本实用新型能实时远程集中监控统计煤矿的煤炭实际产量，能防止人为的作弊现象发生，能监测轨道上有无料斗车通过、通过的料斗车节数、料斗车中煤矿的重量、提升机电动机的电源回路是否工作正常，同时还能监测重量信号变送器、霍尔磁场传感器的物理量变化是否正常，实现互相检测监督的功能，它还具有结构简单、造价低廉的优点。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是图1中模拟信号放大电路4的电路结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、说明本实施方式，本实施方式由重量信号变送器1、放大器电路2、磁场传感器2-1、精密电压基准电路3、模拟信号放大电路4、互感器4-1、主控单片机电路5、终端GPRS通信模块6、中心GPRS通信模块7、中心监控主机8组成；

重量信号变送器1上端的两跟轨道1-1设置在下轨道10与上轨道11之间，两跟轨道1-1的两端都分别间隙对接矿厂提升机的上下轨道10与上轨道11；磁场传感器2-1设置在重量信号变送器1上端的两跟轨道1-1之间；重量信号变送器1的重量信号输出端连接主控单片机电路5的重量信号输入端，精密电压基准电路3的精密电压输出端连接磁场传感器2-1的基准电压输入端，磁场传感器2-1的磁场强度信号输出端连接放大器电路2的信号输入端，放大器电路2的输出端连接主控单片机电路5的磁场强度信号输入端，互感器4-1的初级串联在提升机电动机13的电源回路中，互感器4-1次级的两端分别连接模拟信号放大电路4的两个输入端上，模拟信号放大电路4的电流信号输出端连接主控单片机电路5的电流信号输入端，主控单片机电路5的通讯数据输出输入端连接终端GPRS通信模块6的通信数据输入输出端；终端GPRS通信模块6通过现有无线通信网络9与中心GPRS通信模块7无线数据传输连接，中心GPRS通信模块7的通信数据输出输入端连接中心监控主机8的通信数据输出输入端。

所述模拟信号放大电路4由二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C1、电容C2、三极管Q1、三极管Q2、电位器W、运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U2A、运算放大器U2B、运算放大器U3A组成；

互感器4-1次级的一端、二极管D1的阴极、电阻R1的一端、电阻R2的一端、电容C1的一端连接电阻R3的一端，互感器4-1次级的另一端、电容C1的另一端、二极管D1的阳极连接电阻R1的另一端并接地，电阻R3的另一端连接运算放大器U1A的反向输入端，电阻R4的一端连接运算放大器U1A的同向输入端，电阻R4的另一端接地，电阻R2的另一端、电阻R5的一端、二极管D2的阴极、运算放大器U1A的输出端连接运算放大器U1B的反向输入端，电阻R6的一端连接运算放大器U1B的同向输入端，电阻R6的另一端接地，电阻R5的另一端、二极管D2的阳极、电阻R7的一端、运算放大器U1B的输出端连接运算放大器U2A的反向输入端，电阻R8的一端连接运算放大器U2A的同向输入端，电阻R8的另一端接地，电阻R7的另一端、电阻R9的一端连接运算放大器U2A的输出端，电阻R9的另一端、电阻R12的一端连接运算放大器U2B的反向输入端，电阻R12的另一端接地，电阻R10的一端、电阻R11的一端连接运算放大器U2B的同向输入端，运算放大器U3A的反向输入端、运算放大器U3A的输出端连接电阻R10的另一端，电位器W的一个固定端接电源+VCC端，电位器W的另一个固定端接地，电位器W的滑动端、电容C2的一端连接运算放大器U3A的同向输入端，电容C2的另一端接地，运算放大器U2B的输出端连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极、三极管Q2的基极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接三极管Q2的集电极并接电源+VDD端，电阻R11的另一端、三极管Q1的集电极、三极管Q2的发射极连接电阻R15的一端并接连主控单片机电路5的电流信号输入端，电阻R15的另一端接地。

重量信号变送器1选用的型号为DBZ-1P，放大器电路2选用的型号为INA118，磁场传感器2-1选用的型号为HMC1001，精密电压基准电路3选用的型号为REF02，主控单片机电路5选用的型号为ATMEGA16L运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U2A、运算放大器U2B、运算放大器U3A选用的型号都为LF353。

工作原理：在煤矿生产时，料斗车12在提升机的上轨道10上行，路经重量信号变送器1上端的两跟轨道1-1时，重量信号变送器1将对料斗车12的重量进行检测，同时磁场传感器2-1检测是否有料斗车12经过，互感器4-1对提升机电动机13的工作电流进行实时检测，重量信号变送器1、磁场传感器2-1、互感器4-1都将各检测信息传送到主控单片机电路5中，主控单片机电路5将上述数据进行模糊综合运算，去除料斗在运动过程的冲击振动、重力加速度造成的影响而得到料斗车12中内部所载矿物的重量，并将重量数据、料斗车12上行次数通过终端GPRS通信模块6、现有无线通信网络9、中心GPRS通信模块7传送到中心监控主机8进行远程集中统计监测。

本实用新型能通过标定料斗的体积可分辨是煤炭还是岩石，从而实现在不影响生产的情况下，动态采集矿物重量的目的，采集后数据用定时传送的方式经TCP/IP协议打包后由无线接入网传送到监测中心平台。实现远程监测和数据共享。本实用新型不影响矿井安全生产，属于一般电器，不须作防爆及安全处理。相对于井下环境而言，可使传感器的长期稳定性及寿命大大增加，并可选用民品，降低成本等。

Claims (2)

1、无线远程矿业产量检测装置，其特征在于它由重量信号变送器(1)、放大器电路(2)、霍尔磁场传感器(2-1)、精密电压基准电路(3)、模拟信号放大电路(4)、互感器(4-1)、主控单片机电路(5)、终端GPRS通信模块(6)、中心GPRS通信模块(7)、中心监控主机(8)组成；

重量信号变送器(1)的重量信号输出端连接主控单片机电路(5)的重量信号输入端，精密电压基准电路(3)的精密电压输出端连接磁场传感器(2-1)的基准电压输入端，磁场传感器(2-1)的磁场强度信号输出端连接放大器电路(2)的信号输入端，放大器电路(2)的输出端连接主控单片机电路(5)的磁场强度信号输入端，互感器(4-1)的初级串联在提升机电动机(13)的电源回路中，互感器(4-1)次级的两端分别连接模拟信号放大电路(4)的两个输入端上，模拟信号放大电路(4)的电流信号输出端连接主控单片机电路(5)的电流信号输入端，主控单片机电路(5)的通讯数据输出输入端连接终端GPRS通信模块(6)的通信数据输入输出端；终端GPRS通信模块(6)通过现有无线通信网络(9)与中心GPRS通信模块(7)无线数据传输连接，中心GPRS通信模块(7)的通信数据输出输入端连接中心监控主机(8)的通信数据输出输入端。

2、根据权利要求1所述的无线远程矿业产量检测装置，其特征在于所述模拟信号放大电路(4)由二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C1、电容C2、三极管Q1、三极管Q2、电位器W、运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U2A、运算放大器U2B、运算放大器U3A组成；

互感器(4-1)次级的一端、二极管D1的阴极、电阻R1的一端、电阻R2的一端、电容C1的一端连接电阻R3的一端，互感器(4-1)次级的另一端、电容C1的另一端、二极管D1的阳极连接电阻R1的另一端并接地，电阻R3的另一端连接运算放大器U1A的反向输入端，电阻R4的一端连接运算放大器U1A的同向输入端，电阻R4的另一端接地，电阻R2的另一端、电阻R5的一端、二极管D2的阴极、运算放大器U1A的输出端连接运算放大器U1B的反向输入端，电阻R6的一端连接运算放大器U1B的同向输入端，电阻R6的另一端接地，电阻R5的另一端、二极管D2的阳极、电阻R7的一端、运算放大器U1B的输出端连接运算放大器U2A的反向输入端，电阻R8的一端连接运算放大器U2A的同向输入端，电阻R8的另一端接地，电阻R7的另一端、电阻R9的一端连接运算放大器U2A的输出端，电阻R9的另一端、电阻R12的一端连接运算放大器U2B的反向输入端，电阻R12的另一端接地，电阻R10的一端、电阻R11的一端连接运算放大器U2B的同向输入端，运算放大器U3A的反向输入端、运算放大器U3A的输出端连接电阻R10的另一端，电位器W的一个固定端接电源+VCC端，电位器W的另一个固定端接地，电位器W的滑动端、电容C2的一端连接运算放大器U3A的同向输入端，电容C2的另一端接地，运算放大器U2B的输出端连接电阻R13的一端，电阻R13的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极、三极管Q2的基极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接三极管Q2的集电极并接电源+VDD端，电阻R11的另一端、三极管Q1的集电极、三极管Q2的发射极连接电阻R15的一端并接连主控单片机电路(5)的电流信号输入端，电阻R15的另一端接地。

Images