一种不间断供电采煤机轨迹测量系统技术方案

本发明专利技术涉及但不限于惯性导航精密测量技术领域，具体涉及一种不间断供电采煤机轨迹测量系统。包括光纤惯导模块100、不间断电源管理模块200、嵌入式计算机300、电池模块400、可调放电时间模块500；外部供电电源与所述不间断电源管理模块200输入端相连，所述不间断电源管理模块200输出端分为两路，一路与所述嵌入式计算机300电相连，另一路与所述电池模块400电相连，所述电池模块400通过所述可调放电时间模块500与所述嵌入式计算机300电相连；所述嵌入式计算机300与所述光纤惯导模块100可通信连接。该系统可确保供电异常期间保证惯性导航系统正常工作，当供电正常后可以立刻工作，避免了重新上电必须的等待时间。避免了重新上电必须的等待时间。避免了重新上电必须的等待时间。

【技术实现步骤摘要】
一种不间断供电采煤机轨迹测量系统


[0001]本专利技术涉及但不限于惯性导航精密测量
，具体涉及一种不间断供电采煤机轨迹测量系统。

技术介绍

[0002]在煤炭开采领域中，为了提高煤炭开采效率，我国目前正在大力提高采煤机的智能化，其中最主要的就是在采煤机上安装惯性导航系统，实现对采煤机的运行姿态及运行轨迹的实时测量，将测量数据提供给采煤机使用。
[0003]安装在采煤机上的惯性导航系统属于高精密的测量设备，采煤机每次进行开采工作之前首先需要先对惯性导航系统上电进入初始化工作准备，准备完毕后采煤机才可进行开采工作。由于采煤机工作环境恶劣，经常需要对采煤机进行停机下电检修，每次检修需将全部设备下电，检修完毕后惯导系统重新上电进行工作准备，准备时间约10～30分钟不等，严重影响采煤效率。
[0004]同时由于采煤机型号众多，采煤机的信息通讯类型形式多样，而普通的惯导产品扩展性不足，难以适应实际需求。同时采煤机设备供电均为大功率高压信号，易受高压信号干扰造成通讯芯片损坏影响通讯。
[0005]针对此问题，设计了基于光纤惯性导航系统的采煤机运行轨迹一体化系统，在采煤机设备供电异常期间保证惯性导航系统正常工作，当供电正常后可以立刻工作，避免了重新上电必须的等待时间；同时设计有单独的通讯接口模块，可满足现有各类型采煤机的通讯接口需求，提高通讯可靠性、精简系统组件数量，降低了现场安装维护的难度。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的：利用惯性导航系统+不间断电源+专用任务计算机+通讯接口模块的一体化设计思路，实现系统对各类型采煤机的通讯全兼容及系统的不间断供电功能。
[0007]本专利技术的技术方案：
[0008]本专利技术实施例提供一种不间断供电采煤机轨迹测量系统，其特征在于，包括光纤惯导模块100；不间断电源管理模块200；嵌入式计算机300；电池模块400；可调放电时间模块500、通讯接口模块600.
[0009]外部供电电源输入至所述不间断电源管理模块200，所述不间断电源管理模块200能够对电源输入进行滤波、浪涌抑制处理；由所述不间断电源管理模块200判断外部供电电源是否接通，如果接通，所述不间断电源管理模块200的输出分为两路，一路输入至所述嵌入式计算机300，由所述嵌入式计算机300向所述光纤惯导模块100输出电源供电；另一路输入至所述电池模块400，用于对电池模块进行充电。
[0010]上述供电过程均由嵌入式计算机向光纤惯导模块供电，保证供电可靠性；
[0011]如果外部供电电源断开，由所述电池模块400通过所述可调放电时间模块500输出电源至所述嵌入式计算机300。
[0012]在一个可能的实施例中，所述嵌入式计算机300先延时3
‑
10s后，然后通过二次滤波后向所述光纤惯导模块100输出电源供电。
[0013]在一个可能的实施例中，所述可调放电时间模块500包括拨段开关、I/O信号读取电路；所述拨段开关与所述嵌入式计算机300相连，由I/O电路读取电路读取所述拨段开关电信号后发送至所述嵌入式计算机300。
[0014]优选的，所述拨段开关的位数为4
‑
8位。
[0015]在一个可能的实施例中，当所述电池模块400通过所述可调放电时间模块500向所述嵌入式计算机300供电时，所述嵌入式计算机300读取所述可调放电时间模块500中的波段开关值，控制放电时间，当达到最大时间后，所述嵌入式计算机300切断所述可调放电时间模块500的输出。
[0016]在一个可能的实施例中，所述一种不间断供电采煤机轨迹测量系统还包括集成通讯接口模块600，所述集成通讯接口模块600输入端与所述嵌入式计算机300输出端可通信连接，所述集成通讯接口模块600输出端与采煤机可通信连接；所述集成通讯接口模块600至少集成了RS232、RS422、RS485、CAN2.0、CAN OPEN2.0、以太网、光纤中的两种或两种以上类型的接口。通过该措施，实现了对目前95％以上的采煤机接口的全兼容。
[0017]在一个可能的实施例中，所述集成通讯接口模块600均设置有光耦隔离模块。光耦隔离模块可以物理隔离采煤机通讯线路中可能带来的大电压、尖峰信号对接口模块造成的损坏。
[0018]在一个可能的实施例中，所述电池模块400可选用工业标准18650电池。
[0019]本专利技术的优点：本专利技术属于本专利技术属于惯性导航领域中的精密测量技术，通过将光纤惯性导航系统+不间断电源+专用任务计算机+通讯接口模块进行一体化设计，实现对各类型采煤机的通讯全兼容及系统的不间断供电。通过以上措施，可大大提高煤炭开采效率。
[0020]同时可根据需要对不间断供电时间调整；通过嵌入式计算机的延时供电设计及二次滤波电路加强了对于惯性导航系统的供电保护；对外通讯接口模块设计光耦隔离模块保证了通讯接口的长期工作可靠性。
附图说明：
[0021]图1为本专利技术一种不间断供电采煤机轨迹测量系统结构示意图
具体实施方式：
[0022]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述。
[0023]如图1所示，一种不间断供电采煤机轨迹测量系统，其特征在于，包括光纤惯导模块100；不间断电源管理模块200；嵌入式计算机300；电池模块400；可调放电时间模块500、通讯接口模块600。
[0024]外部供电电源输入至所述不间断电源管理模块200，所述不间断电源管理模块200能够对电源输入进行滤波、浪涌抑制处理；由所述不间断电源管理模块200判断外部供电电源是否接通，如果接通，所述不间断电源管理模块200的输出分为两路，一路输入至所述嵌入式计算机300，由所述嵌入式计算机300向所述光纤惯导模块100输出电源供电；另一路输
入至所述电池模块400，用于对电池模块进行充电。
[0025]上述供电过程均由嵌入式计算机向光纤惯导模块供电，保证供电可靠性；
[0026]如果外部供电电源断开，由所述电池模块400通过所述可调放电时间模块500输出电源至所述嵌入式计算机300。
[0027]所述嵌入式计算机300先延时6s，然后通过二次滤波后向所述光纤惯导模块100输出电源供电。
[0028]所述可调放电时间模块500的波段开关的数量为4位。
[0029]所述一种不间断供电采煤机轨迹测量系统还包括集成通讯接口模块600，所述集成通讯接口模块600输入端与所述嵌入式计算机300输出端可通信连接，所述集成通讯接口模块600输出端与采煤机可通信连接；所述集成通讯接口模块600包括了CAN2.0、以太网两种通讯接口。
[0030]所述通讯接口模块600均设置有光耦隔离模块。
[0031]所述电池模块400选用工业标准6节18650电池串联，电池模块可提供最长供电时间80分钟，所述嵌入式计算机300通过时间计时程序可步进调节供电时间，步进间隔为5分钟。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不间断供电采煤机轨迹测量系统，其特征在于，包括光纤惯导模块(100)、不间断电源管理模块(200)、嵌入式计算机(300)、电池模块(400)、可调放电时间模块(500)；外部供电电源与所述不间断电源管理模块(200)输入端相连，所述不间断电源管理模块(200)输出端分为两路，一路与所述嵌入式计算机(300)电相连，另一路与所述电池模块(400)电相连，所述电池模块400通过所述可调放电时间模块(500)与所述嵌入式计算机(300)电相连；所述嵌入式计算机(300)与所述光纤惯导模块(100)可通信连接。2.根据权利要求1所述的一种不间断供电采煤机轨迹测量系统，其特征在于，外部供电电源输入至所述不间断电源管理模块(200)后，由所述不间断电源管理模块(200)判断外部供电电源是否接通；如果接通，所述不间断电源管理模块(200)的输出分为两路，一路输入至所述嵌入式计算机(300)，由所述嵌入式计算机(300)向所述光纤惯导模块(100)输出电源供电；另一路输入至所述电池模块(400)，用于对电池模块进行充电；如果外部供电电源断开，由所述电池模块(400)通过所述可调放电时间模块500输出电源至所述嵌入式计算机(300)。3.根据权利要求2所述的一种不间断供电采煤机轨迹测量系统，其特征在于，所述嵌入式计算机(300)先延时6－10s后，通过二次滤波后向所述光纤惯导模块(100)输出电源供电。4.根据权利要求1所述的一种不间断供...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立波，屈红星，曹建章，冯岑，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：发明
国别省市：