CN211826967U - 一种矿用粉尘抑制气水控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用粉尘抑制气水控制系统，包括电磁球阀、激光发射头、粉尘测试腔、激光接收器、激光控制电路、电机控制电路、主控制器，激光发射头发射激光经过粉尘测试腔到达激光接收器，激光接收器的信号输出端经信号放大电路后连接主控制器，主控制器分别连接激光控制电路、电机控制电路，激光控制电路连接激光发射头，电机控制电路经电机连接电磁球阀。粉尘测试腔接受来自矿洞里的粉尘，通过激光发射头发射的激光通过粉尘测试腔后到达激光接收器，激光接收器根据光强度的变化转化为相应的粉尘浓度电信号并放大后传递给主控制器，主控制器根据当前粉尘浓度电信号输出相应的PWM信号，通过脉宽控制电机转速，从而调整电磁球阀的开度。

Description

一种矿用粉尘抑制气水控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种矿用粉尘抑制气水控制系统。

背景技术

众所周知，粉尘对现场工作人员的可视区域影响很大，也极大地危害了现场工作人员的健康，其次过高的粉尘浓度极易引起爆炸，再者粉尘的堆积会对设备产生一定的影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、自动化程度高的矿用粉尘抑制气水控制系统。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种矿用粉尘抑制气水控制系统，包括电源电路、用于控制气雾喷出量的电磁球阀、激光发射头、粉尘测试腔、激光接收器、激光控制电路、电机控制电路、主控制器，所述电源电路为整个控制装置提供工作电源，所述激光发射头发射激光经过粉尘测试腔到达激光接收器，激光接收器的信号输出端经信号放大电路后连接主控制器，所述主控制器分别连接激光控制电路、电机控制电路，激光控制电路连接激光发射头，电机控制电路经电机连接电磁球阀；粉尘测试腔接受来自矿洞里的粉尘，通过激光发射头发射的激光通过粉尘测试腔后到达激光接收器，激光接收器根据光强度的变化转化为相应的粉尘浓度电信号并放大后传递给主控制器，主控制器根据当前粉尘浓度电信号输出相应的PWM信号，通过脉宽控制电机转速，从而调整电磁球阀的开度。

上述矿用粉尘抑制气水控制系统，还包括电流检测电路和频率信号输出电路，电流检测电路的输入端与电磁球阀相连，电流检测电路的输出端连接主控制器，主控制器与频率信号输出电路的输入端相连，频率信号输出电路的输出端连接电磁球阀。

上述矿用粉尘抑制气水控制系统，还包括用于给整个控制装置提供备用电源的备用电源电路。

上述矿用粉尘抑制气水控制系统，还包括显示器，显示器与主控制器相连。

上述矿用粉尘抑制气水控制系统，还包括报警处理电路，报警处理电路与主控制器相连。

上述矿用粉尘抑制气水控制系统，所述主控制器采用STM32F103RBT6。

上述矿用粉尘抑制气水控制系统，所述显示器的主芯片采用的是TM1638。

上述矿用粉尘抑制气水控制系统，所述信号放大电路的主芯片采用OPA2340PA。

上述矿用粉尘抑制气水控制系统，所述电源电路的主芯片采用LM2596。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的粉尘测试腔接受来自矿洞里的粉尘，通过激光发射头发射的激光通过粉尘测试腔后到达激光接收器，激光接收器根据光强度的变化转化为相应的粉尘浓度电信号并经过信号放大电路放大后传递给主控制器，主控制器根据当前粉尘浓度电信号输出相应的PWM信号，通过脉宽控制电机转速，从而调整电磁球阀的开度。主控制器通过SPI向显示器发送数字信号，将当前浓度通过显示器显示；主控制器通过电流检测电路采样电磁球阀电流的大小，由于频率信号传输的负载线比较长，且电磁球阀驱动电压不小于10V，所以需要频率信号输出电路将从主控制器输出的电压信号放大，经过一、二级电路放大形成18V左右的电压，这样就可以根据当前粉尘浓度决定气雾的喷出量，既不会因为喷洒量过大使得矿场变得太湿，又不会因为喷洒量太小而达不到控制的效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图。

图2为图1中主控制器的电路图。

图3为图1中频率信号输出电路的电路图。

图4为图1中电流检测电路的电路图。

图5为图1中信号放大电路的电路图。

图6为图1中显示器的电路图。

图7为图1中电源电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种矿用粉尘抑制气水控制系统，包括电源电路、用于控制气雾喷出量的电磁球阀、激光发射头、粉尘测试腔、激光接收器、激光控制电路、电机控制电路、主控制器、显示器、报警处理电路、电流检测电路和频率信号输出电路。

所述电源电路为整个控制装置提供工作电源，备用电源电路用于给整个控制装置提供备用电源。

所述激光发射头发射激光经过粉尘测试腔到达激光接收器，激光接收器的信号输出端经信号放大电路后连接主控制器，所述主控制器分别连接激光控制电路、电机控制电路、显示器、报警处理电路，激光控制电路连接激光发射头，电机控制电路经电机连接电磁球阀。

所述电流检测电路的输入端与电磁球阀相连，电流检测电路的输出端连接主控制器，主控制器与频率信号输出电路的输入端相连，频率信号输出电路的输出端连接电磁球阀。

如图2所示，所述主控制器采用STM32F103RBT6。主控制器通过PA2引脚控制激光发出器，通过PA4引脚控制电机，通过PA8引脚输出频率信号，通过OA0-WKUP引脚连接信号放大电路的输出端，通过PB6引脚连接电流检测电路的输出端。

如图3所示，由于频率信号传输的负载线比较长，且电磁球阀驱动电压不小于10V，所以需要频率信号输出电路将从主控制器输出的电压信号放大，经过一、二级电路放大形成18V左右的电压。

如图4所示，电流检测电路将电流信号在电阻R47上形成压降，经过跟随器将信号进行了放大一倍，再经过两个大小一样的电阻R43、R45分压将电压信号输出进行采样。

如图5所示，由于光电传感器的输出信号十分小易受干扰，所以需要将电信号进行放大，这样主控制器才能进行准确的采样，信号放大电路的主芯片采用OPA2340PA。

如图6所示，所述显示器的主芯片采用的是TM1638。STB引脚为电源控制，高电平是芯片工作，DIO引脚为数字信号输入引脚。

如图7所示，所述电源电路的主芯片采用LM2596，可以为控制装置提供5V的电源，提供2A的电流，完全满足电路的需求。

本实用新型的工作原理如下：粉尘测试腔接受来自矿洞里的粉尘，通过激光发射头发射的激光通过粉尘测试腔后到达激光接收器，激光接收器根据光强度的变化转化为相应的粉尘浓度电信号并经过信号放大电路放大后传递给主控制器，主控制器根据当前粉尘浓度电信号输出相应的PWM信号，通过脉宽控制电机转速，从而调整电磁球阀的开度；当粉尘浓度超过设定的阈值时，亮起报警处理电路的LED报警灯。主控制器通过SPI发送数字信号，将当前浓度通过显示器显示；主控制器通过电流检测电路采样电磁球阀电流的大小，由于频率信号传输的负载线比较长，且电磁球阀驱动电压不小于10V，所以需要频率信号输出电路将从主控制器输出的电压信号放大，经过一、二级电路放大形成18V左右的电压，这样就可以根据当前粉尘浓度决定气雾的喷出量，既不会因为喷洒量过大使得矿场变得太湿，又不会因为喷洒量太小而达不到控制的效果。

Claims (9)

1.一种矿用粉尘抑制气水控制系统，其特征在于：包括电源电路、用于控制气雾喷出量的电磁球阀、激光发射头、粉尘测试腔、激光接收器、激光控制电路、电机控制电路、主控制器，所述电源电路为整个控制装置提供工作电源，所述激光发射头发射激光经过粉尘测试腔到达激光接收器，激光接收器的信号输出端经信号放大电路后连接主控制器，所述主控制器分别连接激光控制电路、电机控制电路，激光控制电路连接激光发射头，电机控制电路经电机连接电磁球阀；粉尘测试腔接受来自矿洞里的粉尘，通过激光发射头发射的激光通过粉尘测试腔后到达激光接收器，激光接收器根据光强度的变化转化为相应的粉尘浓度电信号并放大后传递给主控制器，主控制器根据当前粉尘浓度电信号输出相应的PWM信号，通过脉宽控制电机转速，从而调整电磁球阀的开度。

2.根据权利要求1所述的矿用粉尘抑制气水控制系统，其特征在于：还包括电流检测电路和频率信号输出电路，电流检测电路的输入端与电磁球阀相连，电流检测电路的输出端连接主控制器，主控制器与频率信号输出电路的输入端相连，频率信号输出电路的输出端连接电磁球阀。

3.根据权利要求1所述的矿用粉尘抑制气水控制系统，其特征在于：还包括用于给整个控制装置提供备用电源的备用电源电路。

4.根据权利要求1所述的矿用粉尘抑制气水控制系统，其特征在于：还包括显示器，显示器与主控制器相连。

5.根据权利要求1所述的矿用粉尘抑制气水控制系统，其特征在于：还包括报警处理电路，报警处理电路与主控制器相连。

6.根据权利要求1所述的矿用粉尘抑制气水控制系统，其特征在于：所述主控制器采用STM32F103RBT6。

7.根据权利要求4所述的矿用粉尘抑制气水控制系统，其特征在于：所述显示器的主芯片采用的是TM1638。

8.根据权利要求1所述的矿用粉尘抑制气水控制系统，其特征在于：所述信号放大电路的主芯片采用OPA2340PA。

9.根据权利要求1所述的矿用粉尘抑制气水控制系统，其特征在于：所述电源电路的主芯片采用LM2596。

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