CN204872671U - 一种刮板输送机安全运行监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种刮板输送机安全运行监控装置，包括单片机以及与单片机相接且用于将单片机接收到的数据传输至计算机的无线收发器，所述单片机的输入端接有输入按键、第一加速度传感器、第二加速度传感器、温度传感器、速度传感器和压力检测模块，所述单片机的输出端接有显示器、声光报警电路和用于指示刮板输送机运行安全状态的指示灯组；所述压力检测模块包括依次相接的压力传感器、运算放大电路和A/D转换电路，所述A/D转换电路的输出端与所述单片机的输入端相接，本实用新型设计新颖，结构简单，实现方便且成本低，方便工作人员对刮板输送机的运行状态进行监控，报警可靠性高，使用效果好，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于控制监测技术领域，具体涉及一种刮板输送机安全运行监控装置。
背景技术
刮板输送机是综采工作面的主要运输设备,担负着运煤的重任，其安全性和稳定性对整个煤矿的经济效益起着至关重要的作用。随着煤矿开采技术现代化的发展和年产千万吨级的矿井大采高综采工作面的迅速发展,刮板输送机的结构越来越复杂，且自动化程度也越来越高。现有的刮板输送机中包括减速器，而减速器的高速轴和低速轴在通过工作油的动力下运转时，高速轴和低速轴会产生振荡，且工作油的温度也会升高，当高速轴和低速轴的振荡达到一定程度时，会导致减速器损坏，且当工作油的温度升高至一定值时，会导致减速器爆炸等，所以对减速器的高速轴、低速轴和工作油的监测是至关重要的，另外，刮板输送机尾轮转速不均匀也会导致刮板输送机运行过程中链条错位，发生运行故障，但是现有技术中缺乏结构简单，设计合理，成本低和可靠性高的对刮板输送机减速器和刮板输送机尾轮进行实时监测的刮板输送机安全运行监控装置，解决现有刮板输送机运行安全状态检测不及时，可靠性差，安装不方便等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种刮板输送机安全运行监控装置，其设计新颖合理，结构简单，实现方便且成本低，方便工作人员对刮板输送机的运行状态进行监控，报警可靠性高，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：包括单片机以及与单片机相接且用于将单片机接收到的数据传输至计算机的无线收发器，所述单片机的输入端接有输入按键、用于对刮板输送机减速器的高速轴的振荡信号进行检测的第一加速度传感器、用于对刮板输送机减速器的低速轴的振荡信号进行检测的第二加速度传感器、用于对刮板输送机减速器的工作油液温度进行检测的温度传感器、用于对刮板输送机尾轮转速进行检测的速度传感器和用于对刮板输送机冷却水的压力进行检测的压力检测模块，所述单片机的输出端接有显示器、声光报警电路和用于指示刮板输送机运行安全状态的指示灯组；所述压力检测模块包括依次相接的压力传感器、运算放大电路和A/D转换电路，所述A/D转换电路的输出端与所述单片机的输入端相接；
所述单片机包括单片机STC89C52RC和与所述单片机STC89C52RC相接的晶振电路和复位电路，所述压力传感器包括芯片MD-PSG010，所述运算放大电路包括芯片LM358，所述A/D转换电路包括芯片TLV2543，所述芯片MD-PSG010的第6引脚与电阻R22的一端相接，电阻R22的另一端分为两路，一路通过可变电阻RT与芯片MD-PSG010的第1引脚相接，另一路通过电阻R23与芯片LM358的第2引脚相接；芯片LM358的第2引脚通过电阻R25与芯片LM358的第1引脚相接，芯片LM358的第3引脚通过电阻R24接地，芯片LM358的第1引脚与芯片TLV2543的第1引脚相接，芯片TLV2543的第15引脚、第16引脚、第17引脚、第18引脚和第19引脚分别与单片机STC89C52RC的第13引脚、第14引脚、第15引脚、第26引脚和第27引脚相接。
上述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述第一加速度传感器包括型号为MMA7455的芯片U1，所述第二加速度传感器包括型号为MMA7455的芯片U2，所述芯片U1的第13引脚与单片机STC89C52RC的第22引脚相接，芯片U1的第14引脚与单片机STC89C52RC的第21引脚相接；所述芯片U2的第13引脚与单片机STC89C52RC的第24引脚相接，芯片U2的第14引脚与单片机STC89C52RC的第23引脚相接。
上述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述温度传感器包括芯片DS18B20，所述芯片DS18B20的信号输出端与所述单片机相接。
上述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述速度传感器包括传感器A1421，所述传感器A1421的信号输出端与所述单片机相接。
上述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述指示灯组包括发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3和发光二极管D4，所述发光二极管D1的正极通过电阻R13与5V电源的输出端相接，发光二极管D1的负极与单片机STC89C52RC的第36引脚相接；所述发光二极管D2的正极通过电阻R14与5V电源的输出端相接，发光二极管D2的负极与单片机STC89C52RC的第35引脚相接；所述发光二极管D3的正极通过电阻R15与5V电源的输出端相接，发光二极管D3的负极与单片机STC89C52RC的第33引脚相接；所述发光二极管D4的正极通过电阻R16与5V电源的输出端相接，发光二极管D4的负极与单片机STC89C52RC的第32引脚相接。
上述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述声光报警电路包括蜂鸣器B1、发光二极管D5和NPN三极管Q1，所述NPN三极管Q1的基极通过电阻R2与单片机STC89C52RC的第32引脚相接，NPN三极管Q1的发射极分为两路，一路通过电阻R3接地，另一路与蜂鸣器B1的正极相接，NPN三极管Q1的集电极与5V电源的输出端相接，蜂鸣器B1的负极接地，发光二极管D5的正极与蜂鸣器B1的正极相接，发光二极管D5的负极接地。
上述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述无线收发器包括芯片CC1100和天线，所述芯片CC1100的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第6引脚、第7引脚和第20引脚分别与单片机STC89C52RC的第8引脚、第7引脚、第12引脚、第4引脚、第3引脚和第6引脚相接，芯片CC1100的第13引脚通过电感L131与电感L122的一端相接，芯片CC1100的第12引脚通过电容C121与电感L122的一端相接，电感L122的另一端通过电容C125与天线的信号端相接。
上述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述显示器包括液晶显示器LCD1602。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
2、本实用新型能够对刮板输送机减速器的高速轴的振荡信号、刮板输送机减速器的低速轴的振荡信号、刮板输送机减速器工作油液温度以及刮板输送机冷却水的压力等进行实时检测，同时对刮板输送机尾轮转速进行数据采集，方便工作人员对刮板输送机的运行状态进行监控，精度高，效果好。
3、本实用新型通过指示灯组报警和声光报警两种报警提示方式，报警可靠性高，且通过无线收发器数据传输，避免复杂的有线连接，安装布设方便。
4、本实用新型设计新颖合理，体积小，及时传输刮板输送机的运行状态，响应速度快，拆卸安装方便，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，使用元件少、可靠性高、造价低、受环境温度变化影响小，可及时传输电梯的报警信息且延时短，体积小，拆卸安装方便，可靠性高，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型第一加速度传感器的电路原理图。
图3为本实用新型第二加速度传感器的电路原理图。
图4为本实用新型单片机、指示灯组和声光报警电路的电路连接关系示意图。
图5为本实用新型压力传感器、运算放大电路和A/D转换电路的电路连接关系示意图。
图6为本实用新型无线收发器的电路原理图。
附图标记说明:
1—单片机；2—无线收发器；3—第一加速度传感器；
4—第二加速度传感器；5—压力传感器；6—运算放大电路；
7—A/D转换电路；8—温度传感器；9—速度传感器；
10—输入按键；11—显示器；12—指示灯组；
13—声光报警电路。
具体实施方式
如图1、图4和图5所示，本实用新型包括单片机1以及与单片机1相接且用于将单片机1接收到的数据传输至计算机的无线收发器2，所述单片机1的输入端接有输入按键10、用于对刮板输送机减速器的高速轴的振荡信号进行检测的第一加速度传感器3、用于对刮板输送机减速器的低速轴的振荡信号进行检测的第二加速度传感器4、用于对刮板输送机减速器的工作油液温度进行检测的温度传感器8、用于对刮板输送机尾轮转速进行检测的速度传感器9和用于对刮板输送机冷却水的压力进行检测的压力检测模块，所述单片机1的输出端接有显示器11、声光报警电路13和用于指示刮板输送机运行安全状态的指示灯组12；所述压力检测模块包括依次相接的压力传感器5、运算放大电路6和A/D转换电路7，所述A/D转换电路7的输出端与所述单片机1的输入端相接。
所述单片机1包括单片机STC89C52RC和与所述单片机STC89C52RC相接的晶振电路和复位电路，所述压力传感器5包括芯片MD-PSG010，所述运算放大电路6包括芯片LM358，所述A/D转换电路7包括芯片TLV2543，所述芯片MD-PSG010的第6引脚与电阻R22的一端相接，电阻R22的另一端分为两路，一路通过可变电阻RT与芯片MD-PSG010的第1引脚相接，另一路通过电阻R23与芯片LM358的第2引脚相接；芯片LM358的第2引脚通过电阻R25与芯片LM358的第1引脚相接，芯片LM358的第3引脚通过电阻R24接地，芯片LM358的第1引脚与芯片TLV2543的第1引脚相接，芯片TLV2543的第15引脚、第16引脚、第17引脚、第18引脚和第19引脚分别与单片机STC89C52RC的第13引脚、第14引脚、第15引脚、第26引脚和第27引脚相接。
实际接线中，所述晶振电路由晶振Y1、电容C1和电容C2组成，所述晶振Y1的一端和电容C1的一端均与所述单片机STC89C52RC的第19引脚相接，所述晶振Y1的另一端和电容C2的一端均与所述单片机STC89C52RC的第18引脚相接，所述电容C1的另一端和所述电容C2的另一端均接地；所述复位电路由电阻R1和电容C3组成，所述电阻R1的一端和电容C3的一端均与所述单片机STC89C52RC的第9引脚相接，所述电容C3的另一端与5V电源的输出端相接，所述电阻R1的另一端接地。
如图2和图3所示，本实施例中，所述第一加速度传感器3包括型号为MMA7455的芯片U1，所述第二加速度传感器4包括型号为MMA7455的芯片U2，所述芯片U1的第13引脚与单片机STC89C52RC的第22引脚相接，芯片U1的第14引脚与单片机STC89C52RC的第21引脚相接；所述芯片U2的第13引脚与单片机STC89C52RC的第24引脚相接，芯片U2的第14引脚与单片机STC89C52RC的第23引脚相接。
本实施例中，所述温度传感器8包括芯片DS18B20，所述芯片DS18B20的信号输出端与所述单片机1相接。
本实施例中，所述速度传感器9包括传感器A1421，所述传感器A1421的信号输出端与所述单片机1相接。
如图4所示，本实施例中，所述指示灯组12包括发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3和发光二极管D4，所述发光二极管D1的正极通过电阻R13与5V电源的输出端相接，发光二极管D1的负极与单片机STC89C52RC的第36引脚相接；所述发光二极管D2的正极通过电阻R14与5V电源的输出端相接，发光二极管D2的负极与单片机STC89C52RC的第35引脚相接；所述发光二极管D3的正极通过电阻R15与5V电源的输出端相接，发光二极管D3的负极与单片机STC89C52RC的第33引脚相接；所述发光二极管D4的正极通过电阻R16与5V电源的输出端相接，发光二极管D4的负极与单片机STC89C52RC的第32引脚相接。
实际使用中，指示灯组12中的发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3和发光二极管D4用于分别指示刮板输送机减速器的高速轴的振荡异常信号、刮板输送机减速器的低速轴的振荡异常信号、刮板输送机减速器的工作油液温度异常信号和刮板输送机冷却水的压力异常信号，需要说明的是，指示灯组12中的发光二极管数量可根据实际需求进行增减。
如图4所示，本实施例中，所述声光报警电路13包括蜂鸣器B1、发光二极管D5和NPN三极管Q1，所述NPN三极管Q1的基极通过电阻R2与单片机STC89C52RC的第32引脚相接，NPN三极管Q1的发射极分为两路，一路通过电阻R3接地，另一路与蜂鸣器B1的正极相接，NPN三极管Q1的集电极与5V电源的输出端相接，蜂鸣器B1的负极接地，发光二极管D5的正极与蜂鸣器B1的正极相接，发光二极管D5的负极接地。
如图6所示，本实施例中，所述无线收发器2包括芯片CC1100和天线，所述芯片CC1100的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第6引脚、第7引脚和第20引脚分别与单片机STC89C52RC的第8引脚、第7引脚、第12引脚、第4引脚、第3引脚和第6引脚相接，芯片CC1100的第13引脚通过电感L131与电感L122的一端相接，芯片CC1100的第12引脚通过电容C121与电感L122的一端相接，电感L122的另一端通过电容C125与天线的信号端相接。
本实施例中，所述显示器11包括液晶显示器LCD1602。
本实用新型使用时，工作人员通过输入按键10设置刮板输送机减速器的高速轴的振荡幅度报警阈值、刮板输送机减速器的低速轴的振荡幅度报警阈值、刮板输送机减速器的工作油液温度报警阈值和冷却水的压力报警阈值，第一加速度传感器3对刮板输送机减速器的高速轴的振荡信号进行实时检测，并将所检测的高速轴的振荡信号输出给单片机1，第二加速度传感器4对刮板输送机减速器的低速轴的振荡信号进行实时检测，并将所检测的低速轴的振荡信号输出给单片机1，温度传感器8对刮板输送减速器的工作油液的温度进行实时检测，并将所检测的油液的温度输出给单片机1，压力传感器5对冷却水的压力进行实时检测，并将所检测到的冷却水的压力值输出给运算放大电路6，经运算放大电路6进行放大后输出至A/D转换电路7，经A/D转换电路7进行模数转换后，将冷却水的数字压力值输出给单片机1，单片机1控制显示器11对接收到的高速轴的振荡信号、低速轴的振荡信号、油液的温度值和冷却水的数字压力值进行实时显示；当采集的高速轴的振荡信号、低速轴的振荡信号、油液的温度值或冷却水的数字压力值中任意一个数据超过提前设定的阈值时，指示灯组12通过灯亮提示并通过声光报警电路13发出相应的报警信号，提醒工作人员采取一定的措施；除此之外，速度传感器9实时采集刮板输送机尾轮的运行转速，避免转速不均匀时发生刮板输送机链条错位事故，数据实时显示在显示器11上；同时，单片机1将接收到的各个参数均通过无线收发器2传输至计算机，以便计算机对接收到的数据进行实时显示和存储，方便工作人员分析和后续调用。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：包括单片机(1)以及与单片机(1)相接且用于将单片机(1)接收到的数据传输至计算机的无线收发器(2)，所述单片机(1)的输入端接有输入按键(10)、用于对刮板输送机减速器的高速轴的振荡信号进行检测的第一加速度传感器(3)、用于对刮板输送机减速器的低速轴的振荡信号进行检测的第二加速度传感器(4)、用于对刮板输送机减速器的工作油液温度进行检测的温度传感器(8)、用于对刮板输送机尾轮转速进行检测的速度传感器(9)和用于对刮板输送机冷却水的压力进行检测的压力检测模块，所述单片机(1)的输出端接有显示器(11)、声光报警电路(13)和用于指示刮板输送机运行安全状态的指示灯组(12)；所述压力检测模块包括依次相接的压力传感器(5)、运算放大电路(6)和A/D转换电路(7)，所述A/D转换电路(7)的输出端与所述单片机(1)的输入端相接；
所述单片机(1)包括单片机STC89C52RC和与所述单片机STC89C52RC相接的晶振电路和复位电路，所述压力传感器(5)包括芯片MD-PSG010，所述运算放大电路(6)包括芯片LM358，所述A/D转换电路(7)包括芯片TLV2543，所述芯片MD-PSG010的第6引脚与电阻R22的一端相接，电阻R22的另一端分为两路，一路通过可变电阻RT与芯片MD-PSG010的第1引脚相接，另一路通过电阻R23与芯片LM358的第2引脚相接；芯片LM358的第2引脚通过电阻R25与芯片LM358的第1引脚相接，芯片LM358的第3引脚通过电阻R24接地，芯片LM358的第1引脚与芯片TLV2543的第1引脚相接，芯片TLV2543的第15引脚、第16引脚、第17引脚、第18引脚和第19引脚分别与单片机STC89C52RC的第13引脚、第14引脚、第15引脚、第26引脚和第27引脚相接。
2.按照权利要求1所述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述第一加速度传感器(3)包括型号为MMA7455的芯片U1，所述第二加速度传感器(4)包括型号为MMA7455的芯片U2，所述芯片U1的第13引脚与单片机STC89C52RC的第22引脚相接，芯片U1的第14引脚与单片机STC89C52RC的第21引脚相接；所述芯片U2的第13引脚与单片机STC89C52RC的第24引脚相接，芯片U2的第14引脚与单片机STC89C52RC的第23引脚相接。
3.按照权利要求1所述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述温度传感器(8)包括芯片DS18B20，所述芯片DS18B20的信号输出端与所述单片机(1)相接。
4.按照权利要求1所述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述速度传感器(9)包括传感器A1421，所述传感器A1421的信号输出端与所述单片机(1)相接。
5.按照权利要求1所述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述指示灯组(12)包括发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3和发光二极管D4，所述发光二极管D1的正极通过电阻R13与5V电源的输出端相接，发光二极管D1的负极与单片机STC89C52RC的第36引脚相接；所述发光二极管D2的正极通过电阻R14与5V电源的输出端相接，发光二极管D2的负极与单片机STC89C52RC的第35引脚相接；所述发光二极管D3的正极通过电阻R15与5V电源的输出端相接，发光二极管D3的负极与单片机STC89C52RC的第33引脚相接；所述发光二极管D4的正极通过电阻R16与5V电源的输出端相接，发光二极管D4的负极与单片机STC89C52RC的第32引脚相接。
6.按照权利要求1所述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述声光报警电路(13)包括蜂鸣器B1、发光二极管D5和NPN三极管Q1，所述NPN三极管Q1的基极通过电阻R2与单片机STC89C52RC的第32引脚相接，NPN三极管Q1的发射极分为两路，一路通过电阻R3接地，另一路与蜂鸣器B1的正极相接，NPN三极管Q1的集电极与5V电源的输出端相接，蜂鸣器B1的负极接地，发光二极管D5的正极与蜂鸣器B1的正极相接，发光二极管D5的负极接地。
7.按照权利要求1所述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述无线收发器(2)包括芯片CC1100和天线，所述芯片CC1100的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第6引脚、第7引脚和第20引脚分别与单片机STC89C52RC的第8引脚、第7引脚、第12引脚、第4引脚、第3引脚和第6引脚相接，芯片CC1100的第13引脚通过电感L131与电感L122的一端相接，芯片CC1100的第12引脚通过电容C121与电感L122的一端相接，电感L122的另一端通过电容C125与天线的信号端相接。
8.按照权利要求1所述的一种刮板输送机安全运行监控装置，其特征在于：所述显示器(11)包括液晶显示器LCD1602。
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| CN106292488A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-04 | 广州日滨科技发展有限公司 | 具有无线监控功能的工作面运输系统及无线监控方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151216 Termination date: 20160821 |
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