CN205417660U - 一种可安装于矿井电机车的安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，包括微控制器、安装于车轮上的转速传感器、温度传感器、无线接收模块、声光报警模块及信息采集单元，所述微控制器安装于电机车的控制室内，微控制器的外部配置有电源模块，电源模块与微控制器电连接。转速传感器与微控制器通信连接。温度传感器安装于电机车的车厢内，温度传感器与微控制器通信连接。声光报警模块与微控制器通信连接。所述无线接收模块通过解码器与微处理器通信连接。信息采集单元有多个，各信息采集单元与无线接收模块通信连接。该系统有效通讯间隔长，操作简单，稳定可靠，抗干扰性强，能够实时显示和记录电机车的运行状况，提高运行的安全性。

Description

一种可安装于矿井电机车的安全监控系统

技术领域

本实用新型涉及采矿技术领域，具体涉及一种可安装于矿井电机车的安全监控系统。

背景技术

目前，随着科学技术的发展测量车辆的速度方式逐渐多样化。传统的测量方法是转速表的使用，通过机械传动或磁电转换直接驱动仪表指针车轮转速。这种测量速度通常采用机械式转速表、电气转速表及磁性转速表。

机械式转速表，机械表具有结构简单，安装方便，无需消耗能源，成本低，但低转速时精度较差。电气转速表，电动转速表安装方便，广泛应用。但精度不高，低速时感应电动势的测量值低，导致较低的精度，速度低于一定值甚至可能无法产生足够的电力驱动速度测量单元的工作，系统的可靠性较差。磁性转速表，使用这种测量显示的信息量少、精度低、可靠性差。和机械转速表相似，车辆速度由于转速表的指针摆动剧烈,导致测量和显示精度不高。在高速度时，随速度的增加误差会增加，而且转速表与车轮转速表总是接触,长时间运行容易造成零件磨损,从而影响测量精度。

近年来，随着科学技术的发展，出现了一些更稳定和测量精度更高的测量仪器，例如激光测速和GPS测速系统。上述测量装置可以有效地测量机车的运行速度，但是，在煤矿生产的特殊情况，测量装置及测量方法的应用有其自身的局限性。传统的方法测速时使用的部件易磨损引起测量误差。激光设备的特点要求它在静态的一般应用，因而无法应用于电力机车的速度测量装置。GPS测速系统由于复杂的井下环境也无法适用于井下机车的测速。

实用新型内容

针对上述技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提出一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，该系统能够实时监测电机车运行的状态，确保电机车运行安全稳定。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，包括微控制器、安装于车轮上的转速传感器、温度传感器、无线接收模块、声光报警模块及信息采集单元，所述微控制器安装于电机车的控制室内，微控制器的外部配置有电源模块，电源模块与微控制器电连接。转速传感器与微控制器通信连接。温度传感器安装于电机车的车厢内，温度传感器与微控制器通信连接。声光报警模块与微控制器通信连接。所述无线接收模块通过解码器与微处理器通信连接。信息采集单元有多个，电机车的每节车厢内均配置一个信息采集单元，各信息采集单元与无线接收模块连接。

优选地，所述信息采集单元包括无线发射模块、编码器、人工报警装置及烟雾传感器，人工报警装置通过编码器与无线发射模块实现通信连接，烟雾传感器也通过所述编码器与无线发射模块实现通信连接。所述无线接收模块接收来自所有无线发射模块发出的信息。

优选地，所述微控制器连接有SD卡模块，SD卡模块与微控制器之间能够实现双向通信。

优选地，所述微控制器还与其外部的触摸屏连接，触摸屏与微控制器之间也能够实现双向通信。

优选地，所述声光报警模块与微控制器之间能够实现双向通信。

优选地，所述微处理器连接有时钟模块。微处理器外部还配置有键盘，所述键盘也与微处理器连接。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益技术效果是：该系统利用触摸屏，将报警信号及电机车运行时的各项参数显示出来，作为机车司机下一步操作的参考依据。为防止机车行驶过程中，行驶速度过快导致的撞车、追尾、翻车等交通事故，设计了速度测量报警电路，机车超速后控制器自动报警，电机车控制系统将井下遇到的不同事故情况，转化为报警信号，实现了有效检测控制事故的目的，提升了煤矿工作人员的安全保障。同时，每节车厢内设置的信息采集单元可将，该节车厢内的报警信号及其他信息发送至微处理器，机车司机可根据实际情况做出相应处理，保证所有车厢运行的安全性。

附图说明

图1是本实用新型一种可安装于矿井电机车的安全监控系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1，一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，包括STM32F103ZET6微控制器1、安装于车轮上的转速传感器2、温度传感器3、J04V无线接收模块4、声光报警模块5及信息采集单元6，所述微控制器4安装于电机车的控制室内，STM32F103ZET6微控制器1的外部配置有电源模块7，电源模块7与STM32F103ZET6微控制器1电连接，为其供电。转速传感器2与STM32F103ZET6微控制器1通信连接，转速传感器2采用电感式接近开关，安装在矿井电机车控制室的车轮上，在转速传感器2中，电感式接近开关的输出与电机车速度成正比，电感式接近开关与STM32F103ZET6微控制器1相连接，将采集到的信号转换为数字信号，并发送至STM32F103ZET6微控制器1，使STM32F103ZET6微控制器1测出频率的值，进而求出电机车速度的大小。温度传感器3安装于电机车的车厢内，温度传感器3与STM32F103ZET6微控制器1通信连接，将采集到的数据传输至STM32F103ZET6微控制器1进行分析。

声光报警模块5与STM32F103ZET6微控制器1通信连接，所述声光报警模块5与STM32F103ZET6微控制器1之间能够实现双向通信，STM32F103ZET6微控制器1经过数据分析，若存在安全隐患，可将数据发送至声光报警模块5进行报警，危险解除后也可通过STM32F103ZET6微控制器1解除报警。所述J04V无线接收模4块通过VD5027解码器9与STM32F103ZET6微控制器1通信连接，J04V无线接收模4将接收到的信息，传送至VD5027解码器9进行解码，VD5027解码器9再将解码后的数据发送至STM32F103ZET6微控制器1，进行数据分析和对比。所述STM32F103ZET6微控制器1连接有SD卡模块10，SD卡模块10与STM32F103ZET6微控制器1之间能够实现双向通信，STM32F103ZET6微控制器1可将接收到的数据存储在SD卡模块10内，也可以根据需要从SD卡模块10内调取所需要的数据，STM32F103ZET6微控制器1还可以实现命令修改、掉电保护和数据存储修改等功能。

所述STM32F103ZET6微控制器1连接有时钟模块8。STM32F103ZET6微控制器1外部还配置有键盘11，所述键盘11也与STM32F103ZET6微控制器1连接，键盘11可将数据录入到STM32F103ZET6微控制器1。所述STM32F103ZET6微控制器1还与其外部的DGUS触摸屏12连接，DGUS触摸屏12与STM32F103ZET6微控制器1之间也能够实现双向数据通信，这里选用北京迪文公司制造并生产的DGUS工业显示屏，型号为DMT80600T080_18WT，该液晶显示屏的供电范围为6-42V，通用程度高，且带触摸功能，内部集成度高，用户只需要通过图形化编写的软件编程。该显示屏不仅编程简单，而且功能强大，人机界面非常友好，有利于功能扩展和用户识别，适用于矿井电机车安全监控与报警系统。可通过DGUS触摸屏12进行数据输入和查询，同时，DGUS触摸屏12实时显示电机车的各种运行参数，机车运行速度、各车厢的运行状态、温度、时间等都可以在DGUS触摸屏12上显示出来，供司机参考是否超速以及各车厢有无报警。

信息采集单元6有多个，电机车的每节车厢内均配置一个信息采集单元6，各信息采集单元6与J04V无线接收模4连接，将采集到的各车厢的数据信息传输至J04V无线接收模4。所述信息采集单元6包括F05P无线发射模块61、VD5026编码器62、人工报警装置63及烟雾传感器64，所述J04V无线接收模4接收来自所有F05P无线发射模块61发出的信息，经过VD5027解码器9进行解码，VD5027解码器9再将数据发送至STM32F103ZET6微控制器1，进行数据分析和对比。人工报警装置63通过VD5026编码器62与F05P无线发射模块61实现通信连接，电机车的车厢内存在险情的时候，可按下人工报警装置63及时将信息通过F05P无线发射模块61，传送至STM32F103ZET6微控制器1，STM32F103ZET6微控制器1进行分析，再将险情的类型传输至DGUS触摸屏12上显示出来。所述烟雾传感器64也通过所述VD5026编码器62与F05P无线发射模块61实现通信连接，将烟雾传感器64采集的数据经F05P无线发射模块61，传送至STM32F103ZET6微控制器1，STM32F103ZET6微控制器1进行分析，再将险情的类型传输至DGUS触摸屏12上显示出来。

本实用新型利用触摸液晶屏，将报警信号及电机车运行时的各项参数显示出来，作为机车司机下一步操作的参考依据。为防止机车行驶过程中，行驶速度过快导致的撞车、追尾、翻车等交通事故，设计了速度测量报警电路，机车超速后控制器自动报警，电机车控制系统将井下遇到的不同事故情况，转化为报警信号，实现了有效检测控制事故的目的，提升了煤矿工作人员的安全保障。同时，每节车厢内设置的信息采集单元可将，该节车厢内的报警信号及其他信息发送至微处理器，机车司机可根据实际情况做出相应判断，保证所有车厢运行的安全性。该系统有效通讯间隔长，操作简单，稳定可靠，抗干扰性强，能够实时显示和记录电机车的运行状况，进行监控，提高运行的安全性。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，包括微控制器、安装于车轮上的转速传感器、温度传感器、无线接收模块、声光报警模块及信息采集单元，其特征在于，所述微控制器安装于电机车的控制室内，微控制器的外部配置有电源模块，电源模块与微控制器电连接；转速传感器与微控制器通信连接；温度传感器安装于电机车的车厢内，温度传感器与微控制器通信连接；声光报警模块与微控制器通信连接；所述无线接收模块通过解码器与微处理器通信连接；信息采集单元有多个，电机车的每节车厢内均配置一个信息采集单元，各信息采集单元与无线接收模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，其特征在于，所述信息采集单元包括无线发射模块、编码器、人工报警装置及烟雾传感器，人工报警装置通过编码器与无线发射模块实现通信连接，烟雾传感器也通过所述编码器与无线发射模块实现通信连接；所述无线接收模块接收来自所有无线发射模块发出的信息。

3.根据权利要求1所述的一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，其特征在于，所述微控制器连接有SD卡模块，SD卡模块与微控制器之间能够实现双向通信。

4.根据权利要求1所述的一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，其特征在于，所述微控制器还与其外部的触摸屏连接，触摸屏与微控制器之间也能够实现双向通信。

5.根据权利要求1所述的一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，其特征在于，所述声光报警模块与微控制器之间能够实现双向通信。

6.根据权利要求1所述的一种可安装于矿井电机车的安全监控系统，其特征在于，所述微处理器连接有时钟模块；微处理器外部还配置有键盘，所述键盘也与微处理器连接。