采煤机用无线数据系统技术方案

本实用新型专利技术涉及采煤机远程监控系统，具体是一种采煤机用无线数据系统。本实用新型专利技术解决了现有采煤机远程监控系统数据传输易发生中断、容易造成设备安全隐患的问题。采煤机用无线数据系统，包括无线数据平台、无线中继、无线适配器；所述无线数据平台包括第一CPU、4路电压模拟量采集接口、4路电流模拟量采集接口、8路数字量输入接口、8路数字量输出接口、第一电平转换器、第二电平转换器、5V总线、第一电源芯片、第一无线通信芯片、第一天线；4路电压模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；4路电流模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接。本实用新型专利技术适用于井下大型采煤机。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及采煤机远程监控系统，具体是一种采煤机用无线数据系统。
技术介绍
采煤机远程监控系统广泛应用于井下大型采煤机，其主要起到以下两方面作用：一方面对采煤机在工作过程中的各种运行数据进行采集，并将采集到的运行数据上传至监控计算机。另一方面将来自监控计算机的控制指令下发至采煤机，以实现对采煤机的控制。在现有技术条件下，采煤机远程监控系统普遍采用有线传输方式。实践表明，此种采煤机远程监控系统虽然具有通信速率高、数据质量稳定的优点，但其由于自身结构所限，普遍存在数据传输易发生中断、容易造成设备安全隐患的问题。具体而言，由于采煤机远程监控系统的工作环境十分恶劣（例如井下地面坑洼不平、井下环境粉尘大等），导致其有线传输介质（例如电缆）在长期的反复拖动和移动中容易出现磨损、破损、断裂等现象，由此导致数据传输易发生中断，从而容易造成设备安全隐患。基于此，有必要专利技术一种全新的采煤机远程监控系统，以解决现有采煤机远程监控系统存在的上述问题。
技术实现思路
本技术为了解决现有采煤机远程监控系统数据传输易发生中断、容易造成设备安全隐患的问题，提供了一种采煤机用无线数据系统。本技术是采用如下技术方案实现的：采煤机用无线数据系统，包括无线数据平台、无线中继、无线适配器；所述无线数据平台包括第一CPU、4路电压模拟量采集接口、4路电流模拟量采集接口、8路数字量输入接口、8路数字量输出接口、第一电平转换器、第二电平转换器、5V总线、第一电源芯片、第一无线通信芯片、第一天线；4路电压模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；4路电流模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；8路数字量输入接口通过第一电平转换器与第一CPU的数据输入端连接；8路数字量输出接口通过第二电平转换器与第一CPU的数据输出端连接；5V总线通过第一电源芯片与第一CPU的供电输入端连接；第一天线通过第一无线通信芯片与第一CPU的数据传输端双向连接；所述无线中继包括第二CPU、12V总线、第二电源芯片、充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二无线通信芯片、第二天线；12V总线通过第二电源芯片与第二CPU的供电输入端连接，且12V总线依次通过充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二电源芯片与第二CPU的供电输入端连接；第二天线通过第二无线通信芯片与第二CPU的数据传输端双向连接，且第二天线与第一天线无线连接；所述无线适配器包括第三CPU、USB接口、第三电源芯片、第三无线通信芯片、第三天线；USB接口与第三CPU的数据传输端双向连接，且USB接口通过第三电源芯片与第三CPU的供电输入端连接；第三天线通过第三无线通信芯片与第三CPU的数据传输端双向连接，且第三天线与第二天线无线连接。工作时，将USB接口与监控计算机连接，如图1所示。具体工作过程如下：4路电压模拟量采集接口采集采煤机的电压模拟量运行数据，并将采集到的电压模拟量运行数据发送至第一CPU。4路电流模拟量采集接口采集采煤机的电流模拟量运行数据，并将采集到的电流模拟量运行数据发送至第一CPU。8路数字量输入接口采集采煤机的数字量运行数据，并将采集到的数字量运行数据发送至第一CPU。第一CPU依次通过第一无线通信芯片、第一天线、第二天线、第二无线通信芯片将接收到的运行数据（包括电压模拟量运行数据、电流模拟量运行数据、数字量运行数据）远程无线发送至第二CPU。第二CPU依次通过第二无线通信芯片、第二天线、第三天线、第三无线通信芯片将接收到的运行数据（包括电压模拟量运行数据、电流模拟量运行数据、数字量运行数据）远程无线发送至第三CPU。第三CPU通过USB接口将接收到的运行数据（包括电压模拟量运行数据、电流模拟量运行数据、数字量运行数据）上传至监控计算机。监控计算机根据接收到的运行数据（包括电压模拟量运行数据、电流模拟量运行数据、数字量运行数据）产生控制指令，并通过USB接口将产生的控制指令下发至第三CPU。第三CPU依次通过第三无线通信芯片、第三天线、第二天线、第二无线通信芯片将接收到的控制指令远程无线发送至第二CPU。第二CPU依次通过二无线通信芯片、第二天线、第一天线、第一无线通信芯片将接收到的控制指令远程无线发送至第一CPU。第一CPU通过8路数字量输出接口将接收到的控制指令发送至采煤机，由此实现对采煤机的控制。在此过程中，5V总线通过第一电源芯片对第一CPU进行供电。12V总线通过第二电源芯片对第二CPU进行供电，并通过充电保护电路对备用电池进行充电。当12V总线发生意外断电时，备用电池通过放电保护电路继续对第二CPU进行供电。当备用电池的电量过低时，放电保护电路断开，由此防止备用电池损坏。监控计算机依次通过USB接口、第三电源芯片对第三CPU进行供电。基于上述过程，与现有采煤机远程监控系统相比，本技术所述的采煤机用无线数据系统不再采用有线传输方式，而是通过采用无线传输方式，彻底避免了恶劣的工作环境对传输介质造成的影响，由此彻底避免了因有线传输介质磨损、破损、断裂等而导致的数据传输中断，从而有效避免了设备安全隐患。本技术结构合理、设计巧妙，有效解决了现有采煤机远程监控系统数据传输易发生中断、容易造成设备安全隐患的问题，适用于井下大型采煤机。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的无线数据平台的结构示意图。图3是本技术的无线中继的结构示意图。图4是本技术的无线适配器的结构示意图。具体实施方式采煤机用无线数据系统，包括无线数据平台、无线中继、无线适配器；所述无线数据平台包括第一CPU、4路电压模拟量采集接口、4路电流模拟量采集接口、8路数字量输入接口、8路数字量输出接口、第一电平转换器、第二电平转换器、5V总线、第一电源芯片、第一无线通信芯片、第一天线；4路电压模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；4路电流模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；8路数字量输入接口通过第一电平转换器与第一CPU的数据输入端连接；8路数字量输出接口通过第二电平转换器与第一CPU的数据输出端连接；5V总线通过第一电源芯片与第一CPU的供电输入端连接；第一天线通过第一无线通信芯片与第一CPU的数据传输端双向连接；所述无线中继包括第二CPU、12V总线、第二电源芯片、充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二无线通信芯片、第二天线；12V总线通过第二电源芯片与第二CPU的供电输入端连接，且12V总线依次通过充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二电源芯片与第二CPU的供电输入端连接；第二天线通过第二无线通信芯片与第二CPU的数据传输端双向连接，且第二天线与第一天线无线连接；所述无线适配器包括第三CPU、USB接口、第三电源芯片、第三无线通信芯片、第三天线；USB接口与第三CPU的数据传输端双向连接，且USB接口通过第三电源芯片与第三CPU的供电输入端连接；第三天线通过第三无线通信芯片与第三CPU的数据传输端双向连接，且第三天线与第二天线无线连接。具体实施时，第一CPU、第二CPU、第三CPU均采用C8051F380型CPU；第一无线通信芯片、第二无线通信芯片、第三无线通信芯片均采用Si4432型无线通信芯片；备用电池采用可充电镍氢电池。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采煤机用无线数据系统，其特征在于：包括无线数据平台、无线中继、无线适配器；所述无线数据平台包括第一CPU、4路电压模拟量采集接口、4路电流模拟量采集接口、8路数字量输入接口、8路数字量输出接口、第一电平转换器、第二电平转换器、5V总线、第一电源芯片、第一无线通信芯片、第一天线；4路电压模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；4路电流模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；8路数字量输入接口通过第一电平转换器与第一CPU的数据输入端连接；8路数字量输出接口通过第二电平转换器与第一CPU的数据输出端连接；5V总线通过第一电源芯片与第一CPU的供电输入端连接；第一天线通过第一无线通信芯片与第一CPU的数据传输端双向连接；所述无线中继包括第二CPU、12V总线、第二电源芯片、充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二无线通信芯片、第二天线；12V总线通过第二电源芯片与第二CPU的供电输入端连接，且12V总线依次通过充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二电源芯片与第二CPU的供电输入端连接；第二天线通过第二无线通信芯片与第二CPU的数据传输端双向连接，且第二天线与第一天线无线连接；所述无线适配器包括第三CPU、USB接口、第三电源芯片、第三无线通信芯片、第三天线；USB接口与第三CPU的数据传输端双向连接，且USB接口通过第三电源芯片与第三CPU的供电输入端连接；第三天线通过第三无线通信芯片与第三CPU的数据传输端双向连接，且第三天线与第二天线无线连接。...

【技术特征摘要】
1.一种采煤机用无线数据系统，其特征在于：包括无线数据平台、无线中继、无线适配器；所述无线数据平台包括第一CPU、4路电压模拟量采集接口、4路电流模拟量采集接口、8路数字量输入接口、8路数字量输出接口、第一电平转换器、第二电平转换器、5V总线、第一电源芯片、第一无线通信芯片、第一天线；4路电压模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；4路电流模拟量采集接口与第一CPU的数据输入端连接；8路数字量输入接口通过第一电平转换器与第一CPU的数据输入端连接；8路数字量输出接口通过第二电平转换器与第一CPU的数据输出端连接；5V总线通过第一电源芯片与第一CPU的供电输入端连接；第一天线通过第一无线通信芯片与第一CPU的数据传输端双向连接；所述无线中继包括第二CPU、12V总线、第二电源芯片、充电保护电路、备用电池、放电保护电路、第二无线通信芯片、第二天线；12...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭锐，
申请(专利权)人：山西迪思凯瑞科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14