專利名稱：一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煤礦井下的電子儀器儀表，具體涉及一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)以煤為主的能源消費(fèi)大國(guó)，幾乎95%的煤炭資源來(lái)自于井工開(kāi)采，由于我國(guó)的煤層賦存條件復(fù)雜多變，瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、頂板冒落、透水等動(dòng)力災(zāi)害事故屢有發(fā)生。煤礦井下是一個(gè)特殊的生產(chǎn)環(huán)境，濕度高、粉塵大且含有瓦斯爆炸性氣體。隨著我國(guó)深部和松軟突出煤層等高危資源的逐步開(kāi)采，井下的工況條件愈加復(fù)雜，作業(yè)人員 受到的安全威脅也越來(lái)越嚴(yán)重。瓦斯抽采是煤礦防治瓦斯災(zāi)害的基本途徑，主要通過(guò)煤層鉆孔來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前，我國(guó)煤礦井下鉆孔施工主要以全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)為主，全液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)液壓系統(tǒng)控制動(dòng)力頭的回轉(zhuǎn)和給進(jìn)，進(jìn)而帶動(dòng)鉆頭切削煤巖，鉆孔施工時(shí)，司鉆人員需依據(jù)鉆機(jī)上配置的各種儀表，如壓力表、溫度計(jì)來(lái)了解鉆進(jìn)工作狀態(tài)，進(jìn)而依據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)操縱鉆機(jī)，這種施工方法要求司鉆人員位于鉆機(jī)附近，難以避免煤層鉆孔突出事故造成的人身傷害。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種安裝方便、成本低、監(jiān)測(cè)距離遠(yuǎn)、顯示終端多、顯示方式靈活，能用于煤礦井下危險(xiǎn)環(huán)境中的坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特殊之處在于包括傳感器組件、現(xiàn)場(chǎng)控制箱、顯示終端組件，所述的傳感器組件設(shè)置在坑道鉆機(jī)機(jī)身上，現(xiàn)場(chǎng)控制箱設(shè)置在坑道鉆機(jī)機(jī)身上，一側(cè)與傳感器組件連接，另一側(cè)與顯示終端組件連接，現(xiàn)場(chǎng)控制箱將傳感器組件采集到的電信號(hào)處理后變成多路光信號(hào)傳輸?shù)斤@示終端組件。上述的傳感器組件采用模擬量傳感器Cl和數(shù)字量傳感器C2。上述的傳感器組件的傳感器均選用本安型傳感器，模擬量傳感器Cl的輸出接口均為4 20mA信號(hào)。上述的傳感器組件的模擬量傳感器Cl包括給進(jìn)壓力傳感器、起拔壓力傳感器、主泵壓力傳感器、副泵壓力傳感器、回油壓力傳感器、油箱液位傳感器、油液溫度傳感器；所述的數(shù)字量傳感器C2包括回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速傳感器。上述的現(xiàn)場(chǎng)控制箱包括12V電源、主控制板和光分路器，均置于密封的具有本質(zhì)安全型輸入輸出信號(hào)接口的礦用隔爆箱體內(nèi)，主控制板包括本安電源電路、模擬量信號(hào)調(diào)理電路、光電隔離電路、微控制器、存儲(chǔ)電路、通信電路，本安電源電路由隔離降壓電路、雙重過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路、降壓及保護(hù)電路依次串聯(lián)構(gòu)成，模擬量信號(hào)調(diào)理電路由電子模擬開(kāi)關(guān)電路、線性光耦、濾波電路、放大電路依次串聯(lián)構(gòu)成，通信電路由通信電平轉(zhuǎn)換電路、傳輸控制模塊、光電收發(fā)一體模塊依次串聯(lián)構(gòu)成，12V電源的一路與本安電源電路連接,另外兩路分別與模擬量信號(hào)調(diào)理電路、光電隔離電路連接，本安電源電路分別與模擬量信號(hào)調(diào)理電路、光電隔離電路、微控制器、存儲(chǔ)電路、通信電路連接，微控制器分別與模擬量信號(hào)調(diào)理電路、光電隔離電路、存儲(chǔ)電路、通信電路連接，光分路器一端與通信電路連接，另一端與顯示終端組件連接。上述的微控制器采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103ZET6型ARM單片機(jī)。上述的顯示終端組件包括本安通信板、隔爆兼本安12V電源、PC104主板、存儲(chǔ)模塊、顯示和控制單元，存儲(chǔ)模塊包括硬盤(pán)、閃存，顯示和控制單元包括USB本安鍵盤(pán)鼠標(biāo)、顯示屏，本安通信板包括本安電源電路、USB隔離電路、通信處理電路，本安電源電路由隔離降壓電路、雙重過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路串聯(lián)構(gòu)成，USB隔離電路包括第一 USB隔離電路、第二 USB隔離電路，通信處理電路由通信電平轉(zhuǎn)換電路、傳輸控制模塊、光電收發(fā)一體模塊依次串聯(lián)構(gòu)成，隔爆兼本安12V電源分別與PC104主板、本安電源電路連接，本安電源電路的隔離降壓電路與USB隔離電路連接，雙重過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路分別與USB隔離電路、通信處理電路連接，通信處理電路一端與PC104主板連接，另一端與現(xiàn)場(chǎng)控制箱連接，USB隔離電路與PC104主板連接，PC104主板分別與顯示屏、硬盤(pán)連接，第一 USB隔離電路與第二 USB隔離電路連接，第二 USB隔離電路與閃存連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型能應(yīng)用于煤礦井下工作環(huán)境中，安裝方便、成本低、監(jiān)測(cè)距離遠(yuǎn)、顯示終端多、顯示方式靈活，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鉆機(jī)的多種鉆進(jìn)參數(shù)，協(xié)助司鉆人員完成井下鉆孔施工作業(yè)。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的傳感器組件結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型的現(xiàn)場(chǎng)控制箱電路圖；圖4是本實(shí)用新型的顯示終端圖；圖5是本實(shí)用新型的現(xiàn)場(chǎng)控制箱的控制流程圖；圖6是本實(shí)用新型的顯示終端的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型的基本原理是傳感器組件采集現(xiàn)場(chǎng)坑道鉆機(jī)參數(shù)，轉(zhuǎn)換成模擬量或數(shù)字量信號(hào)并由現(xiàn)場(chǎng)控制箱中的信號(hào)調(diào)理電路調(diào)理后送入微控制器處理；微控制器進(jìn)行計(jì)算并按通信數(shù)據(jù)包格式發(fā)送到通信485總線上，再由控制箱內(nèi)部的電一光轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換成光信號(hào)輸出后經(jīng)過(guò)光分路器將光信號(hào)分配給各個(gè)顯示終端；每個(gè)顯示終端將光信號(hào)接收后再還原成485電信號(hào)，再將獲得的通信數(shù)據(jù)包按格式提取各傳感器所采集的參數(shù)，由各參數(shù)數(shù)據(jù)判斷是否存在故障，并生產(chǎn)故障代碼，一方面這些參數(shù)數(shù)據(jù)和故障代碼被保存成記事本文件供閃存拷貝，另一方面它們又用來(lái)實(shí)時(shí)更新軟件界面中的參數(shù)并繪制相應(yīng)曲線，工作人員通過(guò)各顯示終端的軟件界面能實(shí)時(shí)了解鉆機(jī)的工作狀態(tài)，從而達(dá)到本實(shí)用新型的目的。參見(jiàn)圖f 4，本實(shí)用新型包括傳感器組件I、現(xiàn)場(chǎng)控制箱2、顯示終端組件3，所述的傳感器組件I設(shè)置在坑道鉆機(jī)機(jī)身上，現(xiàn)場(chǎng)控制箱2設(shè)置在坑道鉆機(jī)機(jī)身上，一側(cè)與傳感器組件I連接，另一側(cè)與顯示終端組件3連接，現(xiàn)場(chǎng)控制箱2將傳感器組件I采集到的電信號(hào)處理后變成多路光信號(hào)傳輸?shù)斤@示終端組件3。傳感器組件I將需要監(jiān)測(cè)的物理量變成控制器可以處理的數(shù)字量。現(xiàn)場(chǎng)控制箱2定時(shí)采集并處理傳感器組件的信號(hào)后將監(jiān)測(cè)參數(shù)按通信數(shù)據(jù)格式變成光信號(hào)傳輸出去。顯示終端組件3將接收到來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)控制箱的光信號(hào)還原成電信號(hào)，并按通信數(shù)據(jù)格式提取監(jiān)測(cè)的傳感器參數(shù)，處理是否出現(xiàn)故障，并在軟件界面上定時(shí)刷新監(jiān)測(cè)參數(shù)和故障代碼。上述的傳感器組件I的傳感器均選用本安型傳感器，模擬量傳感器Cl的輸出接口均為4 20mA信號(hào)。參見(jiàn)圖1，傳感器組件I安裝在坑道鉆機(jī)機(jī)身上，在各個(gè)待監(jiān)測(cè)的位置固定好后，由傳感器組件尾部引出的電纜線沿坑道鉆機(jī)機(jī)身布置好，再在坑道鉆機(jī)上的接線盒中進(jìn)行匯總，最終連接到現(xiàn)場(chǎng)控制箱2中；模擬量傳感器Cl選用Γ20πιΑ信號(hào)輸出，便于故障檢測(cè)和多路復(fù)用微控制器203的AD資源?，F(xiàn)場(chǎng)控制箱2另一端連接顯示終端組件3，顯示終端組件3可以是位于煤礦井下的多個(gè)終端Df Dn，也可以是位于煤礦井上的多個(gè)終端UfUn ；現(xiàn)場(chǎng)控制箱2是控制中心，它將傳感器組件I采集到的電信號(hào)處理后變成光信號(hào)傳輸?shù)斤@示終端組件3。參見(jiàn)圖2，傳感器組件包括模擬量傳感器Cl和數(shù)字量傳感器C2 ;模擬量傳感器Cl包括給進(jìn)壓力傳感器10、起拔壓力傳感器11、主泵壓力傳感器12、副泵壓力傳感器13、回油壓力傳感器14、油箱液位傳感器15、油液溫度傳感器16 ;所述的數(shù)字量傳感器C2包括回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速傳感器17。參見(jiàn)圖3，現(xiàn)場(chǎng)控制箱2包括12V電源20、主控制板21和光分路器22，均置于密封的具有本質(zhì)安全型輸入輸出信號(hào)接口得礦用隔爆箱體內(nèi)，主控制板21包括本安電源電路200、模擬量信號(hào)調(diào)理電路201、光電隔離電路202、微控制器203、存儲(chǔ)電路204、通信電路205，本安電源電路200由隔離降壓電路211、雙重過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路212、降壓及保護(hù)電路213依次串聯(lián)構(gòu)成，模擬量信號(hào)調(diào)理電路201由電子模擬開(kāi)關(guān)電路214、線性光耦215、濾波電路216、放大電路217依次串聯(lián)構(gòu)成，通信電路205由通信電平轉(zhuǎn)換電路218、傳輸控制模塊219、光電收發(fā)一體模塊220依次串聯(lián)構(gòu)成，12V電源20的一路與本安電源電路200連接，另外兩路分別與模擬量信號(hào)調(diào)理電路201、光電隔離電路202連接，本安電源電路200分別與模擬量信號(hào)調(diào)理電路201、光電隔離電路202、微控制器203、存儲(chǔ)電路204、通信電路205連接，微控制器203分別與模擬量信號(hào)調(diào)理電路201、光電隔離電路202、存儲(chǔ)電路204、通信電路205連接，光分路器22 —端與通信電路205連接，另一端與顯示終端組件3連接。上述的微控制器203采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103ZET6型ARM單片機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)控制箱2的光分路器22分發(fā)自現(xiàn)場(chǎng)本安主控板的下行數(shù)據(jù)，并集中各顯示終端的上行數(shù)據(jù)，將通信電路中產(chǎn)生的光信號(hào)等分成多分供下行數(shù)據(jù)通道使用。[0034]現(xiàn)場(chǎng)本安主控板21實(shí)現(xiàn)傳感器的采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通信任務(wù)。微控制器采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103ZET6型ARM單片機(jī)，其主頻72MHz，512K，64K RAM，4個(gè)16位定時(shí)器，5個(gè)串行口，2個(gè)CAN，21個(gè)可復(fù)用的AD通道，12通道PWM，112個(gè)可復(fù)用的IO 口 ；本安電源200將隔爆兼本安12V電源20輸入的12V電源變成電路板要使用的本安5V和
3.3V電源，給現(xiàn)場(chǎng)本安主控板進(jìn)行供電；外部傳感器經(jīng)過(guò)模擬量信號(hào)調(diào)理電路201和光電隔離電路202送入微控制器處理并計(jì)算出各物理量的參數(shù)；存儲(chǔ)電路204采用EEPROM芯片24C02，可以掉電保存各物理量參數(shù)。通信電路205實(shí)現(xiàn)顯示終端組件3與微控制器203的實(shí)時(shí)通信功能，微控制器的串口 RS232經(jīng)過(guò)通信電平轉(zhuǎn)換電路218轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)，傳輸 控制模塊219將其進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換和控制送入光電收發(fā)一體模塊220變成光信號(hào)輸出。模擬量信號(hào)調(diào)理電路將Γ20πιΑ的本安模擬量傳感器Cl經(jīng)過(guò)電子模擬開(kāi)關(guān)214切換，被選中的傳感器依次經(jīng)過(guò)線性光耦215進(jìn)行隔離、濾波電路216處理后變成比較理想的直流信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大電路217將幅值變換成微控制器203的AD通道可以處理的信號(hào)。依此方法，微控制器203通過(guò)輪流切換電子模擬開(kāi)關(guān)214可以實(shí)現(xiàn)7路模擬量傳感器Cl的處理，數(shù)字量傳感器C2經(jīng)過(guò)光耦隔離電路202隔離后直接送入微控制器203的計(jì)數(shù)通道或數(shù)字量輸入接口。微控制器203經(jīng)過(guò)這些接口處理后，計(jì)算出傳感器所測(cè)物理量的參數(shù)。參見(jiàn)圖5，本實(shí)用新型的現(xiàn)場(chǎng)控制箱2的控制方法，包括以下步驟步驟I，程序啟動(dòng),各單元初始化；步驟2，啟動(dòng)定時(shí)器；步驟3，每IOOms采樣一次，采樣后將采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、計(jì)算、并按數(shù)據(jù)格式保存到發(fā)送緩沖區(qū)，準(zhǔn)備發(fā)送；步驟4，CPU讀取緩沖區(qū)，將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到通信485總線上，判斷當(dāng)前是否發(fā)送成功，如果沒(méi)有發(fā)送成功，則重復(fù)步驟4，發(fā)送成功則返回到步驟3重復(fù)執(zhí)行。參見(jiàn)圖4，顯示終端組件3根據(jù)需要可以安裝在煤礦井下，也可以安裝在井上，安裝到井下可以遠(yuǎn)程使用也可以近距離使用；顯示終端組件通過(guò)光纖連接到現(xiàn)場(chǎng)控制箱的通信接口。顯示終端組件3包括本安通信板30、隔爆兼本安12V電源31、PC104主板32、存儲(chǔ)模塊、顯示和控制單元，存儲(chǔ)模塊包括硬盤(pán)33、閃存34，顯示和控制單元包括USB本安鍵盤(pán)鼠標(biāo)35、顯示屏36，本安通信板30包括本安電源電路301、USB隔離電路309、通信處理電路310，本安電源電路301由隔離降壓電路302、雙重過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路303串聯(lián)構(gòu)成，USB隔離電路309包括第一 USB隔離電路304、第二 USB隔離電路305，通信處理電路310由通信電平轉(zhuǎn)換電路306、傳輸控制模塊307、光電收發(fā)一體模塊308依次串聯(lián)構(gòu)成，隔爆兼本安12V電源31分別與PC104主板32、本安電源電路301連接，本安電源電路301的隔離降壓電路302與USB隔離電路309連接，雙重過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路303分別與USB隔離電路309、通信處理電路310連接，通信處理電路310 —端與PC104主板32連接，另一端與現(xiàn)場(chǎng)控制箱2連接，USB隔離電路309與PC104主板32連接，PC104主板32分別與顯示屏36、硬盤(pán)33連接，第一 USB隔離電路304與第二 USB隔離電路305連接，第二 USB隔離電路305與閃存34連接。PC104 配置有 I 個(gè)串口，2 個(gè)USB 接口，Ultra ATA 接口，VGA 接口 ；2 個(gè) USB 接口分別經(jīng)過(guò)第一 USB隔離電路304和第二 USB隔離電路305變成隔離的USB接口，其中一個(gè)為USB本安鍵盤(pán)鼠標(biāo)35使用，另一個(gè)為本安閃存34使用，VGA接口提供給液晶顯示屏使用，所有的參數(shù)都會(huì)通過(guò)軟件界面在液晶顯示屏上顯示，硬盤(pán)通過(guò)Ultra ATA接口連接到PC104上，本安通信板30上的隔爆兼本安12V電源31為井下/井上遠(yuǎn)程顯示終端3提供電源本安12V電源輸入，此電源經(jīng)過(guò)隔離降壓電路302變成隔離的5V電源，再經(jīng)過(guò)兩級(jí)過(guò)壓過(guò)流電路303變成本安電源301的輸出本安5V。連接到PC104的通信處理電路310通過(guò)光電收發(fā)一體模塊308將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)傳輸控制模塊307將通信數(shù)據(jù)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換和控制還原成RS485信號(hào)，再經(jīng)過(guò)通信電平轉(zhuǎn)換電路306將RS485信號(hào)轉(zhuǎn)換成PC104可以識(shí)別的RS232電平。參見(jiàn)圖6，本實(shí)用新型的的顯示終端的控制方法，包括以下步驟步驟I，程序啟動(dòng),各單元初始化；步驟2，判斷當(dāng)前是否有新數(shù)據(jù)到來(lái)，如果沒(méi)有新數(shù)據(jù)到來(lái)，則等待直到新數(shù)據(jù)的
到來(lái)，如新數(shù)據(jù)到來(lái)則接收新數(shù)據(jù)并更新接收緩沖區(qū)；步驟3，按照給定數(shù)據(jù)格式提取各傳感器ID及參數(shù)；步驟4，根據(jù)傳感器ID及參數(shù)，分析各傳感器是否有故障，如有故障則產(chǎn)生故障代碼，給出故障原因并提示處理故障，如果沒(méi)有故障，則軟件保存各傳感器參數(shù)和故障代碼并寫(xiě)入記事本文件，以供閃存讀??；步驟5，在軟件界面的顯示框中更新各參數(shù)和故障代碼；步驟6，本次通信處理完畢后等待下一幀數(shù)據(jù)，并詢問(wèn)是否需要退出，如不需要退出，則程序從步驟2開(kāi)始重復(fù)執(zhí)行，如果需要退出，則程序結(jié)束。所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)采用光網(wǎng)絡(luò)，傳輸介質(zhì)是1310nm單模光纖，通信方式采用廣播式，不加中繼傳輸距離可達(dá)20Km，各光纖接口均采用FC法蘭連接。本實(shí)用新型的通信的數(shù)據(jù)格式如下頭部2個(gè)字節(jié)是開(kāi)始符，如果這2個(gè)字節(jié)完全相同，則說(shuō)明通信的數(shù)據(jù)流就要開(kāi)始了，后面準(zhǔn)備接收，否則丟棄；第3個(gè)字節(jié)是地址字節(jié)，這里由于采用廣播方式，所以所有的顯示終端都可以接收到，如果只需要某個(gè)終端單獨(dú)顯示也可以設(shè)置成具體的地址；第Γ33個(gè)字節(jié)是傳感器ID和參數(shù)，由于只有10個(gè)傳感器，傳感器ID可以設(shè)置成f 10，這個(gè)30個(gè)字節(jié)中，第一個(gè)字節(jié)是ID為I的傳感器對(duì)應(yīng)給進(jìn)壓力，則緊隨其后的是其參數(shù)值，之后依次類(lèi)推每個(gè)傳感器占用3個(gè)字節(jié)，第34個(gè)字節(jié)為CRC校驗(yàn)碼，是為了增強(qiáng)通信的可靠性而設(shè)置，最后2個(gè)字符為結(jié)束符，程序只有接收到既有開(kāi)始符又有結(jié)束符時(shí)候CRC校驗(yàn)正確才認(rèn)為數(shù)據(jù)接收正確。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均仍應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括傳感器組件(I)、現(xiàn)場(chǎng)控制箱(2)、顯示終端組件(3)，所述的傳感器組件(I)設(shè)置在坑道鉆機(jī)機(jī)身上，現(xiàn)場(chǎng)控制箱(2)設(shè)置在坑道鉆機(jī)機(jī)身上，一側(cè)與傳感器組件(I)連接，另一側(cè)與顯示終端組件(3)連接，現(xiàn)場(chǎng)控制箱(2)將傳感器組件(I)采集到的電信號(hào)處理后變成多路光信號(hào)傳輸?shù)斤@示終端組件(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器組件(I)采用模擬量傳感器Cl和數(shù)字量傳感器C2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器組件(I)的傳感器均選用本安型傳感器，模擬量傳感器Cl的輸出接口均為4 20mA信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器組件(I)的模擬量傳感器Cl包括給進(jìn)壓力傳感器(10)、起拔壓力傳感器(11)、主泵壓力傳感器(12)、副泵壓力傳感器(13)、回油壓力傳感器(14)、油箱液位傳感器(15)、油液溫度傳感器(16);所述的數(shù)字量傳感器C2包括回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速傳感器(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的現(xiàn)場(chǎng)控制箱(2)包括12V電源(20)、主控制板(21)和光分路器(22)，均置于密封的具有本質(zhì)安全型輸入輸出信號(hào)接口的礦用隔爆箱體內(nèi)，主控制板(21)包括本安電源電路(200)、模擬量信號(hào)調(diào)理電路(201)、光電隔離電路(202)、微控制器(203)、存儲(chǔ)電路(204)、通信電路(205)，本安電源電路(200)由隔離降壓電路(211)、雙重過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路(212)、降壓及保護(hù)電路(213)依次串聯(lián)構(gòu)成，模擬量信號(hào)調(diào)理電路(201)由電子模擬開(kāi)關(guān)電路(214)、線性光耦(215)、濾波電路(216)、放大電路(217)依次串聯(lián)構(gòu)成，通信電路(205)由通信電平轉(zhuǎn)換電路(218)、傳輸控制模塊(219)、光電收發(fā)一體模塊(220)依次串聯(lián)構(gòu)成，12V電源(20)的一路與本安電源電路(200)連接，另外兩路分別與模擬量信號(hào)調(diào)理電路(201)、光電隔離電路(202)連接，本安電源電路(200)分別與模擬量信號(hào)調(diào)理電路(201)、光電隔離電路(202)、微控制器(203)、存儲(chǔ)電路(204)、通信電路(205)連接，微控制器(203)分別與模擬量信號(hào)調(diào)理電路(201 )、光電隔離電路(202)、存儲(chǔ)電路(204)、通信電路(205)連接，光分路器(22)一端與通信電路(205)連接，另一端與顯示終端組件(3)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的微控制器(203)采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103ZET6型ARM單片機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示終端組件(3)包括本安通信板(30)、隔爆兼本安12V電源(31)、PC104主板(32)、存儲(chǔ)模塊、顯示和控制單元，存儲(chǔ)模塊包括硬盤(pán)(33)、閃存(34)，顯示和控制單元包括USB本安鍵盤(pán)鼠標(biāo)(35 )、顯示屏(36 )，本安通信板(30 )包括本安電源電路(301)、USB隔離電路(309)、通信處理電路(310)，本安電源電路(301)由隔離降壓電路(302)、雙重過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路(303)串聯(lián)構(gòu)成，USB隔離電路(309)包括第一 USB隔離電路(304)、第二 USB隔離電路(305)，通信處理電路(310)由通信電平轉(zhuǎn)換電路(306)、傳輸控制模塊(307)、光電收發(fā)一體模塊(308)依次串聯(lián)構(gòu)成，隔爆兼本安12V電源(31)分別與PC104主板(32)、本安電源電路(301)連接，本安電源電路(301)的隔離降壓電路(302)與USB隔離電路(309)連接，雙重過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路(303 )分別與USB隔離電路(309 )、通信處理電路(310 )連接，通信處理電路(310)—端與PC104主板(32)連接，另一端與現(xiàn)場(chǎng)控制箱(2)連接，USB隔離電路(309)與PC104主板(32)連接，PC104主板(32)分別與顯示屏(36)、硬盤(pán)(33)連接，第一 USB隔離電路(304)與第二 USB隔離電路(305)連接，第二 USB隔離電路(305)與閃存 (34)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下坑道鉆機(jī)多終端參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括傳感器組件、現(xiàn)場(chǎng)控制箱、顯示終端組件，所述的傳感器組件設(shè)置在坑道鉆機(jī)機(jī)身上，現(xiàn)場(chǎng)控制箱設(shè)置在坑道鉆機(jī)機(jī)身上，一側(cè)與傳感器組件連接，另一側(cè)與顯示終端組件連接，現(xiàn)場(chǎng)控制箱將傳感器組件采集到的電信號(hào)處理后變成多路光信號(hào)傳輸?shù)斤@示終端組件。本實(shí)用新型能應(yīng)用于煤礦井下工作環(huán)境中，安裝方便、成本低、監(jiān)測(cè)距離遠(yuǎn)、顯示終端多、顯示方式靈活，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鉆機(jī)的多種鉆進(jìn)參數(shù)，協(xié)助司鉆人員完成井下鉆孔施工作業(yè)。
文檔編號(hào)E21B47/12GK202645534SQ201220266748
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者凡東, 翁寅生, 張建明, 劉慶修, 王龍鵬, 王賀劍, 劉祺 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)西安研究院