CN220815753U - 用于井下交通管控的矿用控制分站装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿井下设备的运行技术领域，尤其涉及一种用于井下交通管控的矿用控制分站装置，包括：壳体，壳体的一侧开口，壳体的左右两侧设置有天线；盖体，用于盖合壳体的开口，且与壳体连接；控制组件，固定在壳体内；控制组件包括：控制模块、交换机模块、UWB模块、无线通信模块以及电源管理模块，电源管理模块用于给各模块供电，控制模块、UWB模块和无线通信模块均与交换机模块通信连接，无线通信模块与天线连接，电源管理模块具有开关量输入和节点信号输出接口，控制模块具有多个RS485接口，部分RS485接口与信号灯连接。具有读取车辆定位与速度等数据、交通管控信号灯逻辑控制、通讯、开关量输入和节点信号输出的功能，实现井下交通自动化管控。

Description

用于井下交通管控的矿用控制分站装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下设备的运行技术领域，尤其涉及一种用于井下交通管控的矿用控制分站装置。

背景技术

井下车辆运输是矿山安全生产运输过程中的一个重要环节。由于巷道宽度一般为4～5M，仅能容单辆车通行，工程车辆体积较大且只能直行，无法在巷道内进行会车错车、调转车头等，一旦两车在斜坡巷道内盲目交会，极易造成交通拥堵、车辆堵塞，无法保证工作效率，更甚者会引发安全事故产生恶劣后果。因此保证巷内所有车辆的运输安全，保证工作效率，保证合理安排工作进度，进行车辆运输的定位、信号灯的控制及自动化调度监控系统尤为重要。

矿用控制分站装置是矿山安全生产管理的核心控制设备，现有技术，专利申请号CN202220372348.3公开了一种矿用隔爆兼本安型控制分站，包括：隔爆腔体和本安腔体；本安腔体位于隔爆腔体的上半部分；隔爆腔体内部可以分为主腔和接线腔；主腔包括：主控模块、电源模块和通讯模块；主控模块和通讯模块分别与电源模块相连，通讯模块与主控模块相连；接线腔包括：相互连接的接线端子和电缆引入装置；接线端子与电源模块相连；本安腔体可以包括：相互连接的本安控制模块和面板模块；本安控制模块与主控模块和电源模块相连。在实现安全防爆的基础上，满足了井下设备的自动化及智能化控制。但现有的控制分站不具备对车辆运输的定位、通信、开关量输入和节点信号输出以及信号灯的控制功能，无法满足用户需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中控制分站不具备对车辆运输的定位、通信、开关量输入和节点信号输出以及信号灯的控制功能，无法满足用户需求的技术问题，本实用新型提供一种用于井下交通管控的矿用控制分站装置，具有读取车辆定位与速度等数据、交通管控信号灯逻辑控制、控制分站装置之间以及与上位机通讯、开关量输入和节点信号输出功能，可实现井下交通自动化管控，能够满足用户需求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于井下交通管控的矿用控制分站装置，包括：

壳体，所述壳体的一侧开口，所述壳体的左右两侧设置有天线；

盖体，用于盖合所述壳体的开口，且与所述壳体可拆卸连接；

控制组件，通过多个固定板将所述控制组件固定在所述壳体内；其中，

所述控制组件包括：控制模块、交换机模块、UWB模块、无线通信模块以及电源管理模块；

所述控制模块、所述交换机模块、所述UWB模块以及所述无线通信模块均与所述电源管理模块电源连接，所述电源管理模块具有开关量输入接口和节点信号输出接口；

所述控制模块、所述UWB模块和所述无线通信模块均与所述交换机模块通讯连接；

所述无线通信模块与所述天线连接；

所述控制模块具有多个RS485接口，至少一路所述RS485接口用于与信号灯连接。

进一步，具体地，所述盖体的其中一侧与所述壳体通过双铰链连接，所述壳体与所述双铰链相对的一侧与所述盖体可拆卸连接。

进一步，具体地，所述交换机模块包括三路千兆光口、两路百兆光口和五路以太网电口。

进一步，具体地，所述电源管理模块、所述控制模块和所述UWB模块之间均通过所述以太网电口与所述交换机模块连接。

进一步，具体地，所述电源管理模块和所述控制模块之间还通过所述RS485接口连接。

进一步，具体地，所述电源管理模块包括第一接口和第二接口，所述以太网电口和所述第二接口均与所述第一接口连接，所述第二接口还与所述无线通信模块连接。

进一步，具体地，所述控制模块设置在第一固定板上，所述交换机模块、所述UWB模块、所述无线通信模块以及所述电源管理模块设置与在第二固定板上，所述第一固定板可拆卸设置于所述第二固定板的上方。

进一步，具体地，所述第一固定板上设置有接线盒，所述接线盒内设置有五根光纤线，三路千兆光口和两路百兆光口与所述光纤线一一对应，且与所述对应的光纤线连接。

进一步，具体地，所述壳体的顶部设置有提手。

进一步，具体地，所述壳体上设置有多个喇叭嘴。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种用于井下交通管控的矿用控制分站装置，通过设置的UWB模块获取车辆位置信号，控制模块对获取的车辆位置信号进行逻辑判断以及交通管控，或者通过开关量输入接口获取信号灯控制信号，控制模块通过RS485接口将信号灯的状态数据输入至信号灯或者直接通过节点信号输出接口控制信号灯，使矿用控制分站装置具有读取车辆定位与速度等数据、开关量输入和节点信号输出、交通管控信号灯逻辑控制、控制分站装置之间以及与上位机通讯等功能，可实现井下交通自动化管控，另外，结构简单，实用性良好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。

图2是本实用新型最优实施例主视图。

图3是本实用新型控制组件结构示意图。

图4是本实用新型控制组件硬件连接示意图。

图中1、壳体；11、开口；12、提手；13、喇叭嘴；2、控制组件；201、UWB模块；202、电源管理模块；203、无线通信模块；204、交换机模块；205、控制模块；206、接线盒；3、天线；4、盖体；41、观察窗；5、固定板；51、第一固定板；52、第二固定板；7、信号灯；8、传感器设备。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，是本实用新型最优实施例，一种用于井下交通管控的矿用控制分站装置，包括：壳体1，壳体1的一侧开口11，壳体1的左右两侧设置有天线3；盖体4，用于盖合壳体1的开口11，且与壳体1可拆卸连接；控制组件2，通过多个固定板5将控制组件2固定在壳体1内；其中，控制组件2包括：控制模块205、交换机模块204、UWB模块201、无线通信模块203以及电源管理模块202，控制模块205、交换机模块204、UWB模块201以及无线通信模块203均与电源管理模块202电源连接，控制模块205、UWB模块201和无线通信模块203均与交换机模块204通信连接，无线通信模块203与天线3连接，电源转接模块202具有开关量输入和节点信号输出接口，控制模块205具有多个RS485接口，至少一路RS485接口用于与信号灯7连接。电源管理模块202用以给各个模块提供电能和开关量输入和节点输出功能，通过开关量输入接口获取信号灯控制信号以及通过节点信号输出接口控制信号灯；控制模块205具有数据采集、控制输出与数据传输功能，具体的，通过UWB模块201采集人员或车辆的位置信号，通过现有的TOA算法和滤波算法，判定人员或车辆位置、行驶速度以及行驶方向，控制模块205基于处理后得到的人员或车辆数据进行逻辑判断以及交通管控，控制模块205通过RS485接口将信号灯7的状态数据输入至信号灯7；控制模块205还通过交换机模块204与井上设备之间信号连接；无线通信模块203用于实现外部设备连接和信息交互。

在本实施例中，盖体4的其中一侧与壳体1通过双铰链连接，壳体1与双铰链相对的一侧与盖体4可拆卸连接，便于分站装置打开，对分站装置进行快速检修。

在本实施例中，电源管理模块202用于将输入直流24V分路和电压转换直流12V，从而输出12V和24V的直流电压，具体的，直流24V分路电压供控制模块205、交换机模块204和UWB模块201使用，直流电压12V供无线通信模块203使用。

在本实施例中，交换机模块204包括三路千兆光口、两路百兆光口和五路以太网电口。具体的，三路千兆光口形成井下煤矿组网；电源管理模块202、控制模块205、UWB模块201之间均通过以太网电口与交换机模块204连接，用于数据的接入和交换；剩余两路百兆光口和两路以太网电口用于功能拓展。

在本实施例中，电源管理模块202和控制模块205之间还通过RS485接口连接，电源管理模块202包含开关量输入和节点输出功能，通过RS485接口采集信号以及控制信号的传输。

在本实施例中，电源管理模块202包括第一接口和第二接口，以太网电口和第二接口均与第一接口连接，第二接口还与无线通信模块203连接，由于以太网电口和第一接口连接，第一接口获取交换机模块204经以太网电口传输的通信信号，第一接口将获取的通信信号输入至第二接口，经第二接口传输至无线通信模块，且直流电压12V还连接第二接口，第二接口还用于给无线通信模块203供电。

在本实施例一具体实施方式中，控制模块205上的RS485接口的数量为五路，分别为第一路RS485接口、第二路RS485接口、第三路RS485接口、第四路RS485接口以及第五路RS485接口，第一路RS485接口用于井上的上位机连接，第二路RS485接口用于与电源管理模块202连接，第三路RS485接口、第四路RS485接口以及第五路RS485接口用于与信号灯7和/或传感器设备8连接，每路RS485接口可连接不超过8台总线设备。

在一些实施例中，控制模块205还包括一路百兆电口和三路百兆光口，当需外连以太网口少时，一路百兆电口和三路百兆光口可直接作为4路百兆口的交换机使用；当需外连以太网口多时，控制模块一路百兆电口接入交换机模块组网，以实现数据交互。

在本实施例中，控制组件2还包括接线盒206，接线盒206用于多余光纤线的盘绕收理。

在本实施例中，和控制模块205设置在第一固定板51上，交换机模块204、UWB模块201、无线通信模块203以及电源管理模块202设置与在第二固定板52上，第一固定板51可拆卸设置于第二固定板52的上方。第一固定板51上设置有接线盒206，接线盒206内设置有五根光纤线，三路千兆光口和两路百兆光口与所述光纤线一一对应，且与所述对应的光纤线连接，接线盒206用于收纳光纤线。

具体的，接线盒206和控制模块205通过紧锁件固定在第一固定板51上，交换机、无线通信模块203以及电源管理模块202通过紧锁件固定在第二固定板52上，第一固定板51和第二固定板52之间通过紧锁件固定，紧锁件采用但不限于螺柱，通过可拆卸的固定方式，便于后期单独对单一的模块进行维护，能够降低维护成本。

在本实施例中，壳体1的顶部设置有提手12。

在本实施例中，壳体1设置有多个喇叭嘴13，使连接线和光纤线通过喇叭嘴13与外部设备连接。

在本实施例中，控制模块205还包括显示屏，显示屏用于人机交互和显示，显示屏显示内容包括但不限于厂家名称、产品型号、控制器地址、控制器内部模块与连接从机设备的相关信息等，盖体4上开设有观察窗41，观察窗位于显示屏的上方。

在本实施例中，壳体和盖体的材质均为不锈钢材质。

综上所述，本实用新型的一种用于井下交通管控的矿用控制分站装置，通过设置的UWB模块获取车辆位置信号，控制模块对获取的车辆位置信号进行逻辑判断以及交通管控，或者通过开关量输入接口获取信号灯控制信号，控制模块通过RS485接口将信号灯的状态数据输入至信号灯或者直接通过节点信号输出接口控制信号灯，使矿用控制分站装置具有读取车辆定位与速度等数据、开关量输入和节点信号输出、交通管控信号灯逻辑控制、控制分站装置之间以及与上位机通讯等功能，可实现井下交通自动化管控，另外，结构简单，实用性良好。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)的一侧开口(11)，所述壳体(1)的左右两侧设置有天线(3)；

盖体(4)，用于盖合所述壳体(1)的开口(11)，且与所述壳体(1)可拆卸连接；

控制组件(2)，通过多个固定板(5)将所述控制组件(2)固定在所述壳体(1)内；其中，

所述控制组件(2)包括：控制模块(205)、交换机模块(204)、UWB模块(201)、无线通信模块(203)以及电源管理模块(202)；

所述控制模块(205)、所述交换机模块(204)、所述UWB模块(201)以及所述无线通信模块(203)均与所述电源管理模块(202)电源连接，所述电源管理模块(202)具有开关量输入接口和节点信号输出接口；

所述控制模块(205)、所述UWB模块(201)和所述无线通信模块(203)均与所述交换机模块(204)通讯连接；

所述无线通信模块(203)与所述天线(3)连接；

所述控制模块(205)具有多个RS485接口，至少一路所述RS485接口用于与信号灯(7)连接。

2.如权利要求1所述的用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，所述盖体(4)的其中一侧与所述壳体(1)通过双铰链连接，所述壳体(1)与所述双铰链相对的一侧与所述盖体(4)可拆卸连接。

3.如权利要求1所述的用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，所述交换机模块(204)包括三路千兆光口、两路百兆光口和五路以太网电口。

4.如权利要求3所述的用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，所述电源管理模块(202)、所述控制模块(205)和所述UWB模块(201)之间均通过所述以太网电口与所述交换机模块(204)连接。

5.如权利要求1所述的用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，所述电源管理模块(202)和所述控制模块(205)之间还通过所述RS485接口连接。

6.如权利要求3所述的用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，所述电源管理模块(202)包括第一接口和第二接口，所述以太网电口和所述第二接口均与所述第一接口连接，所述第二接口还与所述无线通信模块(203)连接。

7.如权利要求3所述的用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，所述控制模块(205)设置在第一固定板(51)上，所述交换机模块(204)、所述UWB模块(201)、所述无线通信模块(203)以及所述电源管理模块(202)设置与在第二固定板(52)上，所述第一固定板(51)可拆卸设置于所述第二固定板(52)的上方。

8.如权利要求7所述的用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，所述第一固定板(51)上设置有接线盒(206)，所述接线盒(206)内设置有五根光纤线，三路千兆光口和两路百兆光口与所述光纤线一一对应，且与所述对应的光纤线连接。

9.如权利要求1至8中任一项所述的用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，所述壳体(1)的顶部设置有提手(12)。

10.如权利要求1所述的用于井下交通管控的矿用控制分站装置，其特征在于，所述壳体上设置有多个喇叭嘴(13)。