一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)，涉及液壓支架壓力檢測【技術領域】。本發(fā)明有一控制器，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的兩路壓力檢測電路，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的電源控制電路，與控制器連接的時鐘芯片，與控制器連接的存儲模塊，與控制器連接的按鍵，與控制器連接的顯示電路，與控制器連接的報警電路。優(yōu)點：檢測顯示綜采支架的壓力，在壓力超過設定值時，進行報警，提高綜采支架安全性；電路結構簡單，穩(wěn)定性好，成本低。
【專利說明】一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓支架壓力檢測【技術領域】，具體是一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]在煤礦采掘面，采空過的區(qū)域極易發(fā)生塌方事故，俗稱“冒頂”，屬于重大惡性事故，必須立刻用大量的液壓支架將采空區(qū)的頂部支撐住，幾乎2 - 3米就要安放一個支架！等這一采煤區(qū)域全部采完之后，才可將全部支架撤離，形成塌陷區(qū)?，F(xiàn)在基本上采用回填方式。
[0003]目前，許多液壓支架沒有設置壓力監(jiān)控，不能夠很好的完成支撐作用:壓力過大時，由于人們沒有及時發(fā)現(xiàn)、及時增加新的支架，有可能將液壓支架壓死，幾百個幾十萬元單價的液壓支架因無法取出而報廢，損失慘重，甚至造成人員傷亡；而壓力過小時，則有可能是液壓失壓，達不到有效地支撐作用，同樣會造成重大事故。
[0004]有些地方的支架采用了電子監(jiān)控裝置，但是在電源供電方面沒有進行本安防爆的處理，達不到國家的要求，同樣也有引爆瓦斯的安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明提供一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)，用于檢測顯示綜采支架的壓力，在壓力超過設定值時，進行報警。
[0006]本發(fā)明是以如下技術方案實現(xiàn)的:一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)，包括一控制器，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的兩路壓力檢測電路，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的電源控制電路，與控制器連接的時鐘芯片，與控制器連接的存儲模塊，與控制器連接的按鍵，與控制器連接的顯示電路，與控制器連接的報警電路；所述的控制器采用單片機 PIC16F818 ；
其中一路壓力檢測電路包括壓力傳感器、電阻Rl、R7、R8、R12，電位器R3、R5，二極管D1、放大器 AD620A，三端可調恒流源 LM334,電容 C5、C9、C1、Cll、C12，C17、C18、C19 以及CMOS電源轉換器MC7660 ；電阻Rl的一端分別連接三端可調恒流源LM334的3腳、以及二極管Dl的正極，電阻Rl的另一端分別連接三端可調恒流源LM334的2腳以及電阻R12的一端，二極管Dl的負極與電阻R12的的另一端連接壓力傳感器的供電正極，壓力傳感器的供電負極與-5V連接，三端可調恒流源LM334的I腳連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端分別連接電阻R8的一端以及單片機PIC16F818的7腳，電阻R8的另一端接地，放大器AD620A的I腳和8腳之間連接電位器R3，5腳和7腳之間連接電位器R5，6腳連接單片機PIC16F818的3腳，2腳連接壓力傳感器的信號負極，3腳連接壓力傳感器的信號正極；
CMOS電源轉換器MC7660的5腳分別連接電容C18的負極和電容C9、ClO的一端，電容C15的正極和電容C9、ClO的另一端接地，6腳通過電容C19接地，8腳接電源VDD，2腳連接電容C17的正極，電容C17的負極接4腳；CM0S電源轉換器MC7660的5腳連接放大器AD620A 的 4 腳； 所述的電源控制電路包括電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6，C7、Cll、C12、C13、場效應管Ql以及開關；所述的場效應管Ql的漏極分別連接電容Cl、C2、C3、C4的一端以及電容Cll的正極，電容C1、C2、C3、C4的另一端以及電容Cll的負極接地，場效應管Ql的源極分別接電容C5、C6、開關的一端以及電容C12的正極，電容C5、C6以及電容C12的負極接地，開關的另一端接電容C5的一端以及電容C13的正極，電容C5的另一端以及電容C13的負極接地，場效應管Ql的柵極連接單片機PIC16F818的30腳；
所述的電源電路包括精密穩(wěn)壓電源Q2，電阻R1、R11、R14，電位器R25、R26以及電容C8 ;電阻Rll的一端連接電源VDD，另一端分別連接電容C8、電阻R14、電位器R25、R26的一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陰極，電容CS、電位器R25、的另一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陽極接地，電阻R14的另一端分別連接電阻RlO的一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的參考極，電位器R25、R26的滑動端對應連接單片機PIC16F818的3、4腳。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:檢測顯示綜采支架的壓力，在壓力超過設定值時，進行報警，提高綜采支架工作安全性；電路結構簡單，穩(wěn)定性好，成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結合附圖即使實力對本發(fā)明做進一步說明。
[0009]圖1是本發(fā)明電路圖。

【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)有一控制器，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的兩路壓力檢測電路，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的電源控制電路，與控制器連接的時鐘芯片，與控制器連接的存儲模塊，與控制器連接的按鍵，與控制器連接的顯示電路，與控制器連接的報警電路。本實施例中，所述的控制器采用單片機PIC16F818。
[0011]其中一路壓力檢測電路包括電阻Rl、R7、1?8、1?12，電位器1?3、1?5，二極管01、放大器 AD620A，三端可調恒流源 LM334,電容 C5、C9、C1、Cll、C12，C17、C18、C19 以及 CMOS 電源轉換器MC7660 ;電阻Rl的一端分別連接三端可調恒流源LM334的3腳、以及二極管Dl的正極，電阻Rl的另一端分別連接三端可調恒流源LM334的2腳以及電阻R12的一端，二極管Dl的負極與電阻R12的的另一端接地，三端可調恒流源LM334的I腳連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端分別連接電阻R8的一端以及單片機PIC16F818的7腳，電阻R8的另一端接地，放大器AD620A的I腳和8腳之間連接電位器R3，5腳和7腳之間連接電位器R5, 6腳連接單片機PIC16F818的3腳；
CMOS電源轉換器MC7660的5腳分別連接電容C18的負極和電容C9、ClO的一端，電容C15的正極和電容C9、ClO的另一端接地，6腳通過電容C19接地，8腳接電源VDD，2腳連接電容C17的正極，電容C17的負極接4腳；
所述的電源控制電路包括電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6，C7、Cll、C12、C13、場效應管Ql以及開關；所述的場效應管Ql的漏極分別連接電容Cl、C2、C3、C4的一端以及電容Cll的正極，電容C1、C2、C3、C4的另一端以及電容Cll的負極接地，場效應管Ql的源極分別接電容C5、C6、開關的一端以及電容C12的正極，電容C5、C6以及電容C12的負極接地，開關的另一端接電容C5的一端以及電容C13的正極，電容C5的另一端以及電容C13的負極接地，場效應管Ql的柵極連接單片機PIC16F818的30腳；其中場效應管Ql采用P溝道場效應管IRF9530。
[0012]所述的電源電路包括精密穩(wěn)壓電源Q2，電阻R1、R11、R14，電位器R25、R26以及電容C8 ;電阻Rll的一端連接電源VDD，另一端分別連接電容C8、電阻R14、電位器R25、R26的一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陰極，電容CS、電位器R25、的另一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陽極接地，電阻R14的另一端分別連接電阻RlO的一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的參考極，電位器R25、R26的滑動端對應連接單片機PIC16F818的3、4腳。
[0013]所述的報警電路包括電阻R17、R32、R33、R34，二極管D3、D4、D5，三極管Q7以及喇叭LSl ;單片機PIC16F818的23-26腳對應連接電阻R32、R33、R34、R17的一端，電阻R32、R33、R34的另一端對應連接二極管D3、D4、D5的正極，二極管D3、D4、D5的負極接地，電阻R17的另一端接三極管Q7的基極，三極管Q6的發(fā)射極接地，三極管Q7的集電極接喇叭LSl的負極，喇叭LSl的正極接電源VDD。
[0014]所述的顯示電路采用LED數(shù)碼管。
[0015]所述的存儲模塊采用非易失性串行芯片AT24C256，具有電壓低、數(shù)據(jù)滿等提示功倉泛。
[0016]所述的時鐘芯片采用時鐘芯片DS1305，不因停電、關機等原因而停止走時，每10
分鐘測量記錄一次。
[0017]所述的壓力傳感器采用電阻式壓力傳感器，安裝在綜采支架的中下部；電阻式壓力傳感器由4個電阻構成一個測量橋電路，其中2個電阻是壓敏電阻。壓力傳感器對外引線共有4根線，分別是供電正極、信號負極、信號正極、供電負極，將這4根線連接到電路板的J2(PRE_IN)接口，就完成了它的電氣連接，圖1所表示的是本系統(tǒng)所涉及的PCB部分，壓力傳感器按照信號名稱外接即可。
[0018]電源VDD采用+ 5V本安型鎳氫電池模塊，達到國家的要求。
[0019]CMOS電源轉換器MC7660將+1.5V?+1V對應轉換成-1.5V?-10V，CMOS電源轉換器MC7660由+5V在第8腳供電，在第5腳輸出一個負的電壓，即-5V，這個-5V和原來的+5V共同給放大器AD620A組成雙電源供電，-5V被連接到AD620A的第4腳，另外，電源電路給單片機提供穩(wěn)定的工作電壓。電源控制電路在不檢測時，關斷電源，降低能耗。按鍵電路用于設定壓力的上、下限數(shù)值，同時用于設定檢測時間間隔。
[0020]本發(fā)明中，兩路壓力檢測電路可以進行相鄰的2路液壓監(jiān)測，分別在LED數(shù)碼管上輪流顯示壓力，越限自動報警并閃爍顯示當時實測數(shù)據(jù)，具有實時時鐘，不因停電、關機等原因而停止走時，每10分鐘測量記錄一次數(shù)據(jù)。
[0021]工作時，當壓力傳感器受到壓力時，就會在信號正極和信號負極之間產(chǎn)生對應的差分電壓，該信號差分電壓經(jīng)放大器AD620A測量放大之后，送入單片機PIC16F818單片機進行運算處理。當壓力超過設定壓上限和下限值時進行報警，給操作人員發(fā)出警示。通過讀卡器將存儲模塊的數(shù)據(jù)傳到上位PC機，以便建庫。上位PC機中安裝數(shù)據(jù)庫管理軟件，可以從讀卡器中將存儲模塊中的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，可以讀卡號、寫卡號、傳送數(shù)據(jù)、清除卡內(nèi)數(shù)據(jù)記錄。數(shù)據(jù)庫管理軟件對讀入的數(shù)據(jù)建庫，可以按卡號、按時間等進行索引，輸出部分數(shù)據(jù)或繪制壓力曲線。
【權利要求】
1.一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括一控制器，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的兩路壓力檢測電路，與控制器連接的電源電路，與控制器連接的電源控制電路，與控制器連接的時鐘芯片，與控制器連接的存儲模塊，與控制器連接的按鍵，與控制器連接的顯示電路，與控制器連接的報警電路；所述的控制器采用單片機PIC16F818 ； 其中一路壓力檢測電路包括壓力傳感器、電阻Rl、R7、R8、R12，電位器R3、R5，二極管D1、放大器 AD620A，三端可調恒流源 LM334,電容 C5、C9、C1、Cll、C12，C17、C18、C19 以及CMOS電源轉換器MC7660 ；電阻Rl的一端分別連接三端可調恒流源LM334的3腳、以及二極管Dl的正極，電阻Rl的另一端分別連接三端可調恒流源LM334的2腳以及電阻R12的一端，二極管Dl的負極與電阻R12的的另一端連接壓力傳感器的供電正極，壓力傳感器的供電負極與-5V連接，三端可調恒流源LM334的I腳連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端分別連接電阻R8的一端以及單片機PIC16F818的7腳，電阻R8的另一端接地，放大器AD620A的I腳和8腳之間連接電位器R3，5腳和7腳之間連接電位器R5，6腳連接單片機PIC16F818的3腳，2腳連接壓力傳感器的信號負極，3腳連接壓力傳感器的信號正極； CMOS電源轉換器MC7660的5腳分別連接電容C18的負極和電容C9、ClO的一端，電容C15的正極和電容C9、ClO的另一端接地，6腳通過電容C19接地，8腳接電源VDD，2腳連接電容C17的正極，電容C17的負極接4腳；CM0S電源轉換器MC7660的5腳連接放大器AD620A 的 4 腳； 所述的電源控制電路包括電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6，C7、Cll、C12、C13、場效應管Ql以及開關；所述的場效應管Ql的漏極分別連接電容Cl、C2、C3、C4的一端以及電容Cll的正極，電容(:1、02、03、(:4的另一端以及電容Cll的負極接地，場效應管Ql的源極分別接電容C5、C6、開關的一端以及電容C12的正極，電容C5、C6以及電容C12的負極接地，開關的另一端接電容C5的一端以及電容C13的正極，電容C5的另一端以及電容C13的負極接地，場效應管Ql的柵極連接單片機PIC16F818的30腳； 所述的電源電路包括精密穩(wěn)壓電源Q2，電阻R1、R11、R14，電位器R25、R26以及電容C8 ;電阻Rll的一端連接電源VDD，另一端分別連接電容C8、電阻R14、電位器R25、R26的一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陰極，電容CS、電位器R25、的另一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的陽極接地，電阻R14的另一端分別連接電阻RlO的一端以及精密穩(wěn)壓電源Q2的參考極，電位器R25、R26的滑動端對應連接單片機PIC16F818的3、4腳。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的報警電路包括電阻R17、R32、R33、R34，二極管D3、D4、D5，三極管Q7以及喇叭LSl ;單片機PIC16F818的23-26腳對應連接電阻R32、R33、R34、R17的一端，電阻R32、R33、R34的另一端對應連接二極管D3、D4、D5的正極，二極管D3、D4、D5的負極接地，電阻Rl7的另一端接三極管Q7的基極，三極管Q6的發(fā)射極接地，三極管Q7的集電極接喇叭LSl的負極，喇叭LSl的正極接電源VDD。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的顯示電路采用LED數(shù)碼管。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的存儲模塊采用存儲芯片AT24C256。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的時鐘芯片采用時鐘芯片DS1305。
6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的一種綜采支架液壓監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓力傳感器采用電阻式壓力傳感器，安裝在綜采支架的中下部；電阻式壓力傳感器由4個電阻構成一個測量橋電路，其中2個電阻是壓敏電阻。
【文檔編號】E21D15/44GK104373140SQ201410464557
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權日:2014年9月12日
【發(fā)明者】吳慶霖, 賀新民 申請人:吳慶霖