專利名稱：一種煤礦采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄和振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于采集記錄機(jī)電設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的儀器，尤其是能用于煤礦井下采掘設(shè)備的機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤礦井下大型采掘設(shè)備，是指為煤礦井下綜采工作面使用的各種采煤機(jī)和綜掘工作面使用的各種掘進(jìn)機(jī)，是煤炭綜合機(jī)械化生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的大型設(shè)備。在井下作業(yè)，工作環(huán)境惡劣，粉塵量大，能見度低，工作空間狹窄，極易偏離工作方向和造成機(jī)械設(shè)備的損耗，因此對(duì)設(shè)備性能要求較高。而煤炭生產(chǎn)是一個(gè)惡性事故頻發(fā)的行業(yè)，事故死亡人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家和世界平均事故死亡率。發(fā)展無(wú)人值守，最大程度上實(shí)現(xiàn)工作面的無(wú)人化，有助于提高生產(chǎn)過(guò)程的安全性，是煤礦機(jī)械發(fā)展的一個(gè)方向。井下生產(chǎn)設(shè)備日趨大型化、高速化、自動(dòng)化和智能化，年產(chǎn)煤量也逐年攀升，一旦出現(xiàn)設(shè)備故障，造成的損失也就更大，因此對(duì)系統(tǒng)的安全性、可靠性和有效性的要求也進(jìn)一步提高。于此同時(shí)人們希望不僅能夠在出現(xiàn)故障時(shí)提供故障的檢測(cè)與隔離，還要求能在系統(tǒng)發(fā)生故障前就能預(yù)先知道，也就是能夠進(jìn)行故障趨勢(shì)預(yù)測(cè)。這樣，就能夠有足夠的時(shí)間采取措施防止故障的發(fā)生，避免不必要的損失。保證煤礦井下大型采掘設(shè)備的正常健康工作是高效生產(chǎn)的需要，同時(shí)也能創(chuàng)造巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。而故障診斷和故障趨勢(shì)預(yù)測(cè)的前提是獲取綜合采掘設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)并進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。目前常用的井下綜合采掘設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法有(1)機(jī)載狀態(tài)監(jiān)測(cè)(2)有線遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)(3)無(wú)線遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)其中有線監(jiān)測(cè)的方式在具體實(shí)施的過(guò)程中線纜會(huì)隨著設(shè)備的運(yùn)動(dòng)而不斷的彎折， 造成線纜的損壞，這樣不僅增加了故障點(diǎn)，而且經(jīng)常更換線纜也會(huì)造成增加成本和不能正
常生產(chǎn)。為了克服有線遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)的弱點(diǎn)，在設(shè)備上安裝無(wú)線發(fā)射裝置，并在井下合理的布置無(wú)線接收點(diǎn)，再通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)傳至地面進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。但這總無(wú)線監(jiān)測(cè)的方式雖是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)，但遠(yuǎn)不成熟，而且進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷診斷研究首要解決的問(wèn)題應(yīng)是數(shù)據(jù)的獲取。目前的數(shù)據(jù)獲取方式有(1)煤礦用便攜式數(shù)據(jù)記錄儀(2)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)獲取以前述兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，獲取采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)的電流、電壓、速度、溫度等基本參數(shù)數(shù)據(jù)，但是正如前所述，這些參數(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向地面?zhèn)鬏斶€存在技術(shù)上的問(wèn)題，尤其是像振動(dòng)信號(hào)這類單位時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)量大的信號(hào)，傳輸是其最大問(wèn)題。目前，公知的機(jī)載數(shù)據(jù)記錄儀器主要是指用在飛機(jī)，船舶等交通工具上的設(shè)備，用在井下機(jī)電設(shè)備的機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)是實(shí)時(shí)采集和記錄該設(shè)備的各種工作狀態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康運(yùn)行的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)參數(shù)的跟蹤和記錄，尤其是在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能夠有效地記錄其發(fā)生故障前的一段時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，便于以后的故障分析和診斷。中國(guó)專利公告號(hào)為CN 1847799A公開一種便攜式煤礦數(shù)碼數(shù)據(jù)信息記錄儀，該儀器采用了低檔微處理器和小容量存儲(chǔ)器，采集信號(hào)單一，只能對(duì)井下設(shè)備工作條件的瓦斯、一氧化碳、 二氧化碳、溫度等基本環(huán)境參數(shù)做采集和記錄，不能對(duì)井下機(jī)電設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行采集和記錄。進(jìn)行煤礦井下大型采掘設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄的意義主要有(1)于獲取煤礦井下大型采掘設(shè)備工作時(shí)的大量原始數(shù)據(jù)，為其健康診斷的研究提供了寶貴資料；(2)煤礦井下大型采掘設(shè)備工作參數(shù)的獲取為其設(shè)計(jì)及改進(jìn)提供了重要的參考數(shù)據(jù)。(3)為煤礦井下安全生產(chǎn)的信息化，和最終的無(wú)人化的研究積累最原始最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)參考資料。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于，提供一種機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，解決上述難題，以達(dá)到對(duì)煤礦井下大型采掘設(shè)備實(shí)現(xiàn)機(jī)載長(zhǎng)時(shí)間大容量記錄其自身的各種運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的要求。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種煤礦采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄和振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其組成有主機(jī)，本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器。主機(jī)包括嵌入式計(jì)算機(jī)主板、數(shù)據(jù)采集卡、大容量固態(tài)硬盤。前述的一種煤礦采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄和振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，是由用于采集振動(dòng)加速度信號(hào)的本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器( 和主機(jī)(1)組成，其中，該本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器( 安裝在井下煤礦設(shè)備的多個(gè)關(guān)鍵部位并與數(shù)據(jù)采集卡(4)通過(guò)電纜信號(hào)線連接，該主機(jī)⑴安裝在機(jī)電設(shè)備(6)自身的電控箱(9)中，由電控箱(9)中供電模塊供電；在主機(jī)(1)內(nèi)安裝有一嵌入式計(jì)算機(jī)主板O)，接收處理采集到的各種數(shù)據(jù)；該嵌入式計(jì)算機(jī)主板(2) 通過(guò)板載主機(jī)串口通信模塊(7)實(shí)現(xiàn)同機(jī)電設(shè)備(6)的通信；通過(guò)主板USB接口實(shí)現(xiàn)同數(shù)據(jù)采集卡的通信。一數(shù)據(jù)采集卡，采集由本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器( 調(diào)理之后的信號(hào)；該數(shù)據(jù)采集卡(4)通過(guò)主板USB接口供電并實(shí)現(xiàn)與嵌入式計(jì)算機(jī)主板O)的通信；一大容量固態(tài)硬盤(3)，作為存儲(chǔ)設(shè)備記錄數(shù)據(jù)；該大容量固態(tài)硬盤C3)為非易失性，可重復(fù)讀寫，抗震性能好的存儲(chǔ)設(shè)備。前述的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，主機(jī)(1)具備多種通信接口和大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力；通過(guò)該主機(jī)串口通信模塊(7)連接機(jī)電設(shè)備電控箱(9)中的主控單元；通過(guò)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集接口(10)連接本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器信號(hào)調(diào)理模塊(11)。前述的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，其中所述的本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器(5)自身具備的本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器信號(hào)調(diào)理模塊(11)，以調(diào)理采集振動(dòng)加速度信號(hào)；并能在井下煤礦機(jī)電設(shè)備上安裝和使用。前述的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，其中所述的主機(jī)(1) 僅采用電控箱中的電源模塊供電；可以長(zhǎng)時(shí)間的安裝在煤礦井下大型采掘設(shè)備電控箱中， 能夠達(dá)到機(jī)載的要求。前述的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，其中所述的數(shù)據(jù)采集卡(4)為具備多通道采集、硬件可調(diào)的單雙端信號(hào)輸入，軟件可調(diào)的高采樣頻率的數(shù)據(jù)采集卡?？梢圆杉?fù)5伏的電壓信號(hào)，并通過(guò)通過(guò)主板USB接口實(shí)現(xiàn)與嵌入式計(jì)算機(jī)主板 (2)的通信，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。由于本實(shí)用新型采用了以上的技術(shù)方案，所以具有以下優(yōu)點(diǎn)1、煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)能夠采集設(shè)備的各種工作狀態(tài)參數(shù)信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)具有通信和存儲(chǔ)功能。2、煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)能夠機(jī)載安裝，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月以上的跟蹤記錄設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)。3、煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能夠通過(guò)該系統(tǒng)內(nèi)的本安型振動(dòng)加速度傳感器采集并由主機(jī)記錄設(shè)備的振動(dòng)特征信號(hào)及設(shè)備自身工作狀態(tài)參數(shù)，以便后續(xù)的處理和分析設(shè)備故障的原因。4、煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)中的固態(tài)存儲(chǔ)器采用固態(tài)非易失性存儲(chǔ)器，在掉電后數(shù)據(jù)仍然不會(huì)丟失，其存儲(chǔ)容量可以保存一個(gè)月以上的設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)信息，這些信息可以復(fù)制到其他終端以便分析數(shù)據(jù)。5、當(dāng)采掘設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)設(shè)備不升井，也可在不打開電控箱的情況下，導(dǎo)出記錄儀記錄的事故前最后一段時(shí)間的各種關(guān)鍵數(shù)據(jù)，用于分析事故原因，對(duì)于指導(dǎo)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)搶修具有重要意義。6、整個(gè)系統(tǒng)體積小，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)控制；經(jīng)濟(jì)實(shí)用，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益巨大。本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型系統(tǒng)與機(jī)電設(shè)備交互通信模塊示意圖圖3是本實(shí)用新型系統(tǒng)加速度振動(dòng)信號(hào)采集模塊示意圖圖中1 主機(jī)2 嵌入式計(jì)算機(jī)主板3 大容量固態(tài)硬盤4 數(shù)據(jù)采集卡5 本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器 6 機(jī)電設(shè)備7 主機(jī)串口通信模塊8 機(jī)電設(shè)備串口通信模塊9:機(jī)電設(shè)備電控箱10 主機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集接口11 本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器信號(hào)調(diào)理模塊
具體實(shí)施方式
[0048]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)及其方法的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。有關(guān)本實(shí)用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中將可清楚呈現(xiàn)。通過(guò)具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)及其方法，如圖1、圖2、圖3所示，由包括嵌入式計(jì)算機(jī)主板O)、數(shù)據(jù)采集卡G)、大容量固態(tài)硬盤C3)在內(nèi)的主機(jī)(1)和本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器(5)組成。其中，所述的主機(jī)⑴安裝在機(jī)電設(shè)備(6)自身的電控箱(9)中，由電控箱(9)中供電模塊供電，提供M伏直流供電。該主機(jī)(1)由嵌入式計(jì)算機(jī)主板O)、數(shù)據(jù)采集卡、大容量固態(tài)硬盤C3)緊湊組合而成，并對(duì)外提供多個(gè)通訊接口，完成數(shù)據(jù)的傳輸。所述的主機(jī)(1)提供的對(duì)外數(shù)據(jù)接口為主機(jī)串口通信模塊(7)和主機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集接口(10)，通過(guò)該主機(jī)串口通信模塊(7)連接設(shè)備的電控箱中的主控單元，設(shè)定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，在主機(jī)和設(shè)備均開啟后，即刻通過(guò)該主機(jī)串口通信模塊(7)完成數(shù)據(jù)的通信；通過(guò)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集接口(10)對(duì)外連接本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器(5)，采集經(jīng)本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器信號(hào)調(diào)理模塊(11)調(diào)理后的設(shè)備關(guān)鍵部位振動(dòng)信號(hào)。在設(shè)備上電開啟時(shí)，主機(jī) (1)隨即啟動(dòng)，其內(nèi)部的用戶程序啟動(dòng)運(yùn)行，開始數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)。所述的嵌入式計(jì)算機(jī)主板(2)，安裝在主機(jī)(1)內(nèi)，是既防高溫又防高濕的低功耗的主板，可運(yùn)行WindowsX P等主流操作系統(tǒng)，也可運(yùn)行X PEmbedded或Windows CE等具有掉電保護(hù)的嵌入式操作系統(tǒng)。如圖2所示，該嵌入式計(jì)算機(jī)主板(2)通過(guò)主機(jī)串口通信模塊(7)實(shí)現(xiàn)同電機(jī)設(shè)備(6)通信。所述的主機(jī)串口通信模塊(7)為板載的RS232/RS485接口，通過(guò)RS232/RS485接口連接機(jī)電串口通信模塊(8)，該機(jī)電串口通信模塊(8)為機(jī)身主控單元的通信串口，從而實(shí)現(xiàn)同機(jī)電設(shè)備(6)通信，可掛載大容量存儲(chǔ)設(shè)備。該嵌入式計(jì)算機(jī)主板(2)是該系統(tǒng)的核心控制模塊，運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)，通過(guò)運(yùn)行開發(fā)的用戶程序完成數(shù)據(jù)的采集和記錄，記錄的每條數(shù)據(jù)可精確至毫秒級(jí)別。所述的數(shù)據(jù)采集卡G)，安裝在主機(jī)(1)內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)多通道采集，硬件可調(diào)的單雙端信號(hào)輸入，軟件可調(diào)的采樣頻率，與主板USB接口連接，并由該接口提供供電，通過(guò)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集接口(10)實(shí)現(xiàn)高速采集振動(dòng)加速度信號(hào)，并通過(guò)主板USB接口將信號(hào)傳入嵌入式計(jì)算機(jī)主板O)，并通過(guò)嵌入式計(jì)算機(jī)主板( 將振動(dòng)加速度信號(hào)實(shí)時(shí)的存入大容量固態(tài)硬盤C3)中。數(shù)據(jù)采集卡(4)的一個(gè)實(shí)例是可采用RBH^eiUSB MINI型高速數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)。所述的大容量固態(tài)硬盤(3)，其非易失性存儲(chǔ)特性和抗振特性，能夠保證穩(wěn)定的實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)來(lái)自機(jī)電設(shè)備(6)的振動(dòng)信號(hào)和設(shè)備自身的狀態(tài)信號(hào)，其大容量的存儲(chǔ)空間能夠完成長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)這些信號(hào)。根據(jù)圖1，2，3中的大容量固態(tài)硬盤(3)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)實(shí)例是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite中，它主要設(shè)計(jì)用于嵌入式開發(fā)環(huán)境，不用安裝，代碼開源，最大支持2TB容量。建立的數(shù)據(jù)庫(kù)有第三方軟件提供可視化界面供查詢和修改數(shù)據(jù)庫(kù)。我們可以將該數(shù)據(jù)庫(kù)的代碼直接移植到我們自己的程序設(shè)計(jì)中。每條數(shù)據(jù)記錄的基本條目包括時(shí)間(年月日時(shí)分秒)，能夠精確至毫秒；設(shè)備狀態(tài)參數(shù)信息(電壓、電流、振動(dòng)加速度)。每個(gè)通道的振動(dòng)加速度信號(hào)單獨(dú)建立一個(gè)表，其他來(lái)自設(shè)備主控單元的信號(hào)整體單獨(dú)建立一個(gè)表。所述的本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器(5)，其本質(zhì)安全特性可以使其在要求本質(zhì)安全工作環(huán)境的設(shè)備上工作，一個(gè)實(shí)例是將本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器(5)安裝在井下煤礦設(shè)備的多個(gè)關(guān)鍵部位，在設(shè)備工作時(shí)，記錄設(shè)備關(guān)鍵部位的振動(dòng)特性，并將采集到的振動(dòng)加速度信號(hào)由本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器(5)內(nèi)的本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器信號(hào)調(diào)理模塊(11)調(diào)理。所述的機(jī)電設(shè)備(6)，它自身的機(jī)電設(shè)備電控箱(9)中的主控單元通過(guò)采集自身的關(guān)鍵部位的電壓、電流、溫度、其他機(jī)身傳感器等的信號(hào)，將其作為設(shè)備自身工作狀態(tài)參數(shù)傳輸?shù)街鳈C(jī)(1)中處理和記錄。主機(jī)串口通信模塊(7)，是主機(jī)(1)提供的而對(duì)外數(shù)據(jù)接口，一個(gè)實(shí)例是RS232或 RS485通信接口，通過(guò)其串口通信模塊，連接設(shè)備的電控箱中的主控單元，設(shè)定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，在主機(jī)和設(shè)備均開啟后，即刻通過(guò)該串口通信模塊完成數(shù)據(jù)的通信。主機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集接口(10)是主機(jī)(1)上的對(duì)外多路振動(dòng)信號(hào)采集接口，一個(gè)實(shí)例是40針并行信號(hào)接插件，通過(guò)它采集由本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器信號(hào)調(diào)理模塊 (11)調(diào)理后的振動(dòng)加速度信號(hào)。如上所述是本實(shí)用新型的基本構(gòu)思。但是，在本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，只要具備最基本的知識(shí)，可以對(duì)本實(shí)用新型的其他可操作的實(shí)施例進(jìn)行改進(jìn)。在本實(shí)用新型中對(duì)實(shí)質(zhì)性技術(shù)方案提出了專利保護(hù)請(qǐng)求，其保護(hù)范圍應(yīng)包括具有上述技術(shù)特點(diǎn)的一切變化方式。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)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，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、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種煤礦采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄和振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于其由用于采集振動(dòng)加速度信號(hào)的本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器( 和主機(jī)(1)組成，其中，該本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器( 安裝在井下煤礦設(shè)備的多個(gè)關(guān)鍵部位并與數(shù)據(jù)采集卡(4)通過(guò)電纜信號(hào)線連接，該主機(jī)⑴安裝在機(jī)電設(shè)備(6)自身的電控箱(9)中，由電控箱(9)中供電模塊供電；在主機(jī)(1)內(nèi)安裝有一嵌入式計(jì)算機(jī)主板O)，接收處理采集到的各種數(shù)據(jù)；該嵌入式計(jì)算機(jī)主板( 通過(guò)板載主機(jī)串口通信模塊(7)實(shí)現(xiàn)同機(jī)電設(shè)備(6)的通信；通過(guò)主板USB接口實(shí)現(xiàn)同數(shù)據(jù)采集卡⑷的通信。一數(shù)據(jù)采集卡，采集由本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器( 調(diào)理之后的信號(hào)；該數(shù)據(jù)采集卡(4)通過(guò)主板USB接口供電并實(shí)現(xiàn)與嵌入式計(jì)算機(jī)主板O)的通信；一大容量固態(tài)硬盤(3)，作為存儲(chǔ)設(shè)備記錄數(shù)據(jù)；該大容量固態(tài)硬盤C3)為非易失性， 可重復(fù)讀寫，抗震性能好的存儲(chǔ)設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，其特征在于，主機(jī)(1)具備多種通信接口和大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力；通過(guò)該主機(jī)串口通信模塊(7)連接機(jī)電設(shè)備電控箱(9)中的主控單元；通過(guò)主機(jī)振動(dòng)信號(hào)采集接口(10)連接本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器信號(hào)調(diào)理模塊(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，其特征在于，其中所述的本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器(5)自身具備的本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器信號(hào)調(diào)理模塊(11)，以調(diào)理采集振動(dòng)加速度信號(hào)；并能在井下煤礦機(jī)電設(shè)備上安裝和使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2、3所述的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)， 其特征在于，所述的主機(jī)(1)僅采用電控箱中的電源模塊供電；能夠達(dá)到機(jī)載的要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下大型采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集卡(4)為具備多通道采集、硬件可調(diào)的單雙端信號(hào)輸入，軟件可調(diào)的高采樣頻率的數(shù)據(jù)采集卡。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤礦采掘設(shè)備機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄和振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，由包括嵌入式計(jì)算機(jī)主板、數(shù)據(jù)采集卡、大容量固態(tài)硬盤在內(nèi)的主機(jī)、本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器組成。主機(jī)內(nèi)的嵌入式計(jì)算機(jī)主板通過(guò)其板載I/O接口接收并實(shí)時(shí)將外部信號(hào)儲(chǔ)存到大容量固態(tài)硬盤中，該外部信號(hào)主要有兩個(gè)來(lái)源，一種外部信號(hào)是由機(jī)電設(shè)備自身的控制系統(tǒng)采集并通過(guò)通信接口傳到主機(jī)中，并實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)到大容量固態(tài)硬盤中；另外一種信號(hào)是由本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器采集，并經(jīng)信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后由主機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡采集，再由數(shù)據(jù)采集卡通過(guò)其通信接口傳到嵌入式計(jì)算機(jī)主板中，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到大容量固態(tài)硬盤中。本實(shí)用新型成本低，精度高，實(shí)時(shí)性好且操作方便。
文檔編號(hào)G01H11/06GK201993166SQ20102069989
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者吳思遙, 吳淼, 楊健健, 薛光輝, 趙國(guó)瑞 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)