一种矿用转撤机控制按钮的安全检测电路及其检测方法技术

本发明专利技术涉及一种矿用转辙机控制按钮的安全检测电路及其检测方法。安全检测电路包括微处理器、频率信号检测电路、电平信号检测电路和矿用按钮。频率信号检测电路，其输入输出端与微处理器的输入输出端交互连接，其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮相连。电平信号检测电路，其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮相连，其输出端与微处理器的输入端相连。由以上技术方案可知，本发明专利技术采用频率信号检测电路和电平信号检测电路对矿用按钮进行了双重的安全检测，能够有效解决由于矿用按钮抖动、触点粘连等带来的误检测，在较低电路成本上实现了矿用转撤机控制按钮的安全检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿用设备现场控制领域，具体涉及一种矿用转撤机控制按钮的安全检测电路及其检测方法。 
技术介绍
在矿山现场，矿用转辙机作为一种扳动道岔的设备，在物料、人员等运输过程中起到非常重要的作用。通常，矿用转辙机会接入运输监控系统，系统会根据当前需要控制矿用转辙机自动进行扳动道岔。然而，当未使用监控系统或者监控系统出现异常时，需要现场对矿用转辙机进行操作。此时，矿用转撤机控制按钮，简称矿用按钮，作为一种简单有效的控制方式显的十分的重要。目前，常用的矿用转辙机控制按钮工作方式为：当外力使矿用按钮触点闭合时，矿用按钮的回路导通，一旦检测到矿用按钮的回路导通即认为本次矿用按钮有效；当矿用按钮和矿用转辙机之间距离较远，或者矿用按钮浸水、触点电阻较小时，很容易出现误检测，常采用的方法是增加矿用按钮回路的电压或电流值，这种方式不仅增加了设备功耗，在煤矿等特殊领域，这种功耗的增加将带来设备的隔爆及本安要求的提高，增加了设备成本。 
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种矿用转辙机控制按钮的安全检测电路及其检测方法，该安全检测电路及其检测方法能够弥补现有技术的不足，且能够在低电压、消耗较小电流的情况下，对矿用按钮进行可靠的安全检测。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种矿用转辙机控制按钮的安全检测电路，包括微处理器、频率信号检测电路、电平信号检测电路和矿用按钮。所述的频率信号检测电路，其输入输出端与微处理器的输入输出端交互连接，其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮相连。<br>所述的电平信号检测电路，其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮相连，其输出端与微处理器的输入端相连。进一步的，所述的频率信号检测电路包括输出隔离电路、回路控制电路、比较器电路、分压限流电路和输入隔离电路。所述的输出隔离电路，其输入端接微处理器的输出端，其输出端接回路控制电路的第一输入端。所述的分压限流电路，其输入输出端与矿用按钮交互连接，其输出端与比较器电路的输入端相连。所述的比较器电路，其输出端接回路控制电路的第二输入端。所述的回路控制电路，其输出端接输入隔离电路的输入端。所述的输入隔离电路，其输出端接微处理器的输入端。进一步的，所述的电平信号检测电路包括继电器隔离电路，所述的继电器隔离电路，其输入输出端与矿用按钮交互连接，其输出端与微处理器的输入端相连。继电器具有导通电流大、抗干扰性强等特点，两路检测电路相互配合，达到安全检测的目的。更进一步的，所述的矿用按钮为触点常开型自复式按钮。另外，本专利技术还涉及一种上述矿用转辙机控制按钮的安全检测电路的检测方法，该检测方法包括以下步骤：（1）采用频率信号检测电路和电平信号检测电路分别检测矿用按钮的按下状态，所述的矿用按钮的按下状态包括有效按下状态和故障状态；（2）若频率信号检测电路检测出矿用按钮为有效按下状态，且电平信号检测电路检测出矿用按钮为有效按下状态，则矿用按钮为有效按下状态；否则，矿用按钮为故障状态；（3）若矿用按钮为故障状态，则采用频率信号检测电路和电平信号检测电路继续分别检测矿用按钮的按下状态，直至矿用按钮的故障状态解除。进一步的，步骤（1）中，所述的采用频率信号检测电路检测矿用按钮的按下状态，具体包括以下步骤：（11）设置用于频率信号检测电路检测的检测周期T1和脉冲数阈值N1，设置用于电平信号检测电路检测的低电平时间长度阈值T2，设置频率信号检测电路与电平信号检测电路的时间误差阈值TS；（12）微处理器接收输入隔离电路的输出信号，并每隔时间T1对接收的信号的脉冲数进行判断；同时，微处理器接收继电器隔离电路的输出信号，并对输出信号的低电平持续时间进行检测；（13）条件A：微处理器在T1时间内收到的脉冲数小于N1，条件B：微处理器接收到的输出信号的电平为低电平的时间长度小于T2；若在满足条件A的±TS时间内，满足条件B，则矿用按钮为有效按下状态；否则，矿用按钮为故障状态。进一步的，步骤（3）中，若矿用按钮为故障状态，则采用频率信号检测电路和电平信号检测电路继续分别检测矿用按钮的按下状态，直至矿用按钮的故障状态解除，具体包括以下步骤：（31）设置脉冲数阈值N2；同时，设置用于电平信号检测电路检测的低电平时间长度阈值T3；（32）微处理器继续接收输入隔离电路的输出信号，并每隔时间T1对接受的信号的脉冲数进行判断；同时，微处理器继续接收继电器隔离电路的输出信号，并每隔时间T2对输出信号的低电平持续时间进行检测；（33）条件C：微处理器在T1时间内收到的脉冲数小于N2，条件D：微处理器接收到的输出信号的电平为低电平的时间长度小于T3；若在满足条件C的±TS时间内，满足条件D，则矿用按钮的故障状态解除；否则，返回步骤（32）。由以上技术方案可知，本专利技术采用频率信号检测电路和电平信号检测电路对矿用按钮进行了双重的安全检测，能够有效解决由于矿用按钮抖动、触点粘连等带来的误检测，在较低电路成本上实现了矿用转撤机控制按钮的安全检测。 附图说明图1是本专利技术的原理框图；图2是频率信号检测电路的原理框图；图3是电平信号检测电路的原理框图；图4是分压限流电路的电路原理图；图5是本专利技术检测方法的流程示意图；图6是频率信号检测电路的检测流程图；图7是电平信号检测电路的检测流程图；其中：1、微处理器，2、频率信号检测电路，3、电平信号检测电路，4、矿用按钮，21、输出隔离电路，22、回路控制电路，23、比较器电路，24、分压限流电路，25、输入隔离电路。 具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1所示，一种矿用转辙机控制按钮的安全检测电路，包括微处理器1、频率信号检测电路2、电平信号检测电路3和矿用按钮4。正常情况下，矿用按钮供人工进行操作。所述的频率信号检测电路2，其输入输出端与微处理器1的输入输出端交互连接，其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮4相连。所述的电平信号检测电路3，其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮4相连，其输出端与微处理器1的输入端相连。优选的，所述的矿用按钮4为触点常开型自复式按钮。所述的微处理器1的型号为LPC1768芯片，该芯片不仅用于产生8khz的频率量信号，并对该频率量信号进行回测；还用于对电平信号检测电路输出的电平量进行检测。如图2所示，所述的频率信号检测电路2包括输出隔离电路21、回路控制电路22、比较器电路23、分压限流电路24和输入隔离电路25。所述的输出隔离电路21，其输入端接微处理器1的输出端，其输出端接回路控制电路22的第一输入端。所述的分压限流电路24，其输入输出端与矿用按钮4交互连接，其输出端与比较器电路23的输入端相连。所述的比较器电路23，其输出端接回路控制电路22的第二输入端。所述的回路控制电路22，其输出端接输入隔离电路25的输入端。所述的输入隔离电路25，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用转辙机控制按钮的安全检测电路，其特征在于：包括微处理器（1）、频率信号检测电路（2）、电平信号检测电路（3）和矿用按钮（4）；所述的频率信号检测电路（2），其输入输出端与微处理器（1）的输入输出端交互连接，其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮（4）相连；所述的电平信号检测电路（3），其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮（4）相连，其输出端与微处理器（1）的输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种矿用转辙机控制按钮的安全检测电路，其特征在于：包括微处理器（1）、频率信号检测电路（2）、电平信号检测电路（3）和矿用按钮（4）；
所述的频率信号检测电路（2），其输入输出端与微处理器（1）的输入输出端交互连接，其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮（4）相连；
所述的电平信号检测电路（3），其输入输出端通过矿用电缆与矿用按钮（4）相连，其输出端与微处理器（1）的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种矿用转撤机控制按钮的安全检测电路，其特征在于：所述的频率信号检测电路（2）包括输出隔离电路（21）、回路控制电路（22）、比较器电路（23）、分压限流电路（24）和输入隔离电路（25）；
所述的输出隔离电路（21），其输入端接微处理器（1）的输出端，其输出端接回路控制电路（22）的第一输入端；
所述的分压限流电路（24），其输入输出端与矿用按钮（4）交互连接，其输出端与比较器电路（23）的输入端相连；
所述的比较器电路（23），其输出端接回路控制电路（22）的第二输入端；
所述的回路控制电路（22），其输出端接输入隔离电路（25）的输入端；
所述的输入隔离电路（25），其输出端接微处理器（1）的输入端。
3.根据权利要求1所述的一种矿用转辙机控制按钮的安全检测电路，其特征在于：所述的电平信号检测电路（3）包括继电器隔离电路，所述的继电器隔离电路，其输入输出端与矿用按钮（4）交互连接，其输出端与微处理器（1）的输入端相连。
4.根据权利要求1所述的一种矿用转辙机控制按钮的安全检测电路，其特征在于：所述的矿用按钮（4）为触点常开型自复式按钮。
5.根据权利要求1所述的一种矿用转辙机控制按钮的安全检测电路的检测方法，其特征在于：该检测方法包括以下步骤：
（1）采用频率信号检测电路和电平信号检测电路分别检测矿用按钮的按下状态，所述的矿用按钮的按下状态包括有效按下状态和故障状态；
（2）若频率信号检测电路检测出矿用按钮为有效按下状态，且电平信号检测电路检测出矿用...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏臻，陆阳，李京彬，程运安，赵惠军，徐自军，徐伟，
申请(专利权)人：合肥工大高科信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34