信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器和采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器和采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)。信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，包括：數(shù)據(jù)采集裝置；控制器，與數(shù)據(jù)采集裝置電連接；同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，與控制器電連接；固態(tài)硬盤(pán)，與控制器電連接；以太網(wǎng)通訊模塊，與控制器電連接；串口，與控制器電連接；USB接口，與控制器電連接。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適宜煤礦井下數(shù)據(jù)傳送。
【專(zhuān)利說(shuō)明】信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器和采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，特別是涉及一種信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器和采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下惡劣的生產(chǎn)環(huán)境對(duì)采煤作業(yè)相關(guān)人員的生命安全有極大地威脅，同時(shí)其也是造成煤礦機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生故障的重要原因之一。如果能對(duì)工作面的采煤設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制，實(shí)現(xiàn)采煤工作面的自動(dòng)化，既能保障人身安全，也能降低采煤成本，對(duì)于實(shí)現(xiàn)采煤工作面的科學(xué)化管理和安全高效生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而，現(xiàn)有的采煤機(jī)機(jī)載顯示裝置僅限于對(duì)一般工作參數(shù)(如電流、電壓、開(kāi)關(guān)量等)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集顯示，不具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸功能，其狀態(tài)監(jiān)測(cè)也就無(wú)從談起。目前采煤機(jī)都不具有振動(dòng)參數(shù)的測(cè)取功能，而振動(dòng)數(shù)據(jù)的獲取是采煤機(jī)健康診斷的關(guān)鍵。對(duì)于振動(dòng)數(shù)據(jù)的采集、分析首先需要的就是大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備，其次采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)有必要傳輸?shù)骄媳O(jiān)測(cè)中心的計(jì)算機(jī)里做進(jìn)一步的分析、診斷，這就需要大容量、高速、抗干擾性強(qiáng)的通信設(shè)備。因此，如何對(duì)工作面的采煤設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)，是采煤機(jī)控制系統(tǒng)急需解決的技術(shù)難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器和采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，作為本實(shí)用新型的第一個(gè)方面，提供了一種信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，包括:數(shù)據(jù)采集裝置；控制器，與數(shù)據(jù)采集裝置電連接；同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，與控制器電連接；固態(tài)硬盤(pán)，與控制器電連接；以太網(wǎng)通訊模塊，與控制器電連接；串口，與控制器電連接；USB接口，與控制器電連接。
[0005]進(jìn)一步地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:信號(hào)調(diào)理單元，信號(hào)調(diào)理單元通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置與控制器連接。
[0006]進(jìn)一步地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:無(wú)線收發(fā)模塊，與控制器電連接。
[0007]進(jìn)一步地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:閃存模塊，與控制器電連接。
[0008]進(jìn)一步地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:與控制器電連接的時(shí)鐘電路、和/或與控制器電連接的復(fù)位電路。
[0009]進(jìn)一步地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:電源管理模塊，與控制器電連接。
[0010]進(jìn)一步地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:充電式鋰電池，與電源管理模塊電連接。
[0011]進(jìn)一步地，同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器是SDRAM。
[0012]作為本實(shí)用新型的第二個(gè)方面，提供了一種采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，包括信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，該信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器是上述的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器。
[0013]進(jìn)一步地，監(jiān)控系統(tǒng)還包括:中轉(zhuǎn)裝置和中心計(jì)算機(jī)，采煤機(jī)依次通過(guò)信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器、中轉(zhuǎn)裝置后，與中心計(jì)算機(jī)連接。[0014]本實(shí)用新型通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置對(duì)傳感器傳輸來(lái)的振動(dòng)信號(hào)等信號(hào)進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)字信號(hào)傳輸給控制器進(jìn)行頻譜分析，固態(tài)硬盤(pán)可用于存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)分析后的數(shù)據(jù)，以便較長(zhǎng)時(shí)間保存。進(jìn)一步地，通過(guò)USB接口可方便與外部設(shè)備之間就固態(tài)硬盤(pán)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，還可通過(guò)以太網(wǎng)通訊模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)(例如井上監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)等)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適宜煤礦井下數(shù)據(jù)傳送。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1示意性示出了本實(shí)用新型中的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2示意性示出了本實(shí)用新型中的采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0018]作為本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，包括:數(shù)據(jù)采集裝置；控制器(例如，可以為嵌入式處理器等)，與數(shù)據(jù)采集裝置電連接；同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，與控制器電連接；固態(tài)硬盤(pán)，與控制器電連接；以太網(wǎng)通訊模塊，與控制器電連接；串口(例如，可以為RS485接口)，與控制器電連接，用于與采煤機(jī)進(jìn)行有線通信；USB接口，與控制器電連接。優(yōu)選地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:閃存模塊，與控制器電連接，用于設(shè)備程序、參數(shù)、配置等的保存，例如，可以采用NOR FLASH。優(yōu)選地，同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器是SDRAM，用于設(shè)備運(yùn)行時(shí)的臨時(shí)空間，存放臨時(shí)數(shù)據(jù)和用戶參數(shù)等。
[0019]本實(shí)用新型通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置對(duì)傳感器傳輸來(lái)的振動(dòng)信號(hào)等信號(hào)進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)字信號(hào)傳輸給控制器進(jìn)行頻譜分析，固態(tài)硬盤(pán)可用于存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)分析后的數(shù)據(jù)，以便較長(zhǎng)時(shí)間保存。進(jìn)一步地，通過(guò)USB接口可方便與外部設(shè)備之間就固態(tài)硬盤(pán)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，還可通過(guò)以太網(wǎng)通訊模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)(例如井上監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)等)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適宜煤礦井下數(shù)據(jù)傳送。
[0020]進(jìn)一步地，通過(guò)以以太網(wǎng)通訊模塊與遠(yuǎn)距離的井上監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)的雙向通信，可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)數(shù)據(jù)等的及時(shí)分析，以便對(duì)采煤設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)，切實(shí)提高了采煤作業(yè)的安全性，確保了人身安全，并能降低了采煤成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
[0021]優(yōu)選地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:信號(hào)調(diào)理單元，信號(hào)調(diào)理單元通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置與控制器連接。優(yōu)選地，信號(hào)調(diào)理單元可接受各式傳感器信號(hào)，其包括信號(hào)放大電路、與所述信號(hào)放大電路相連接的濾波電路。
[0022]優(yōu)選地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:無(wú)線收發(fā)模塊，與控制器電連接。通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊，可與近距離的外部設(shè)備進(jìn)行通訊，其具有低功耗、低成本、高容量等優(yōu)點(diǎn)。特點(diǎn)地，無(wú)線收發(fā)模塊可以采用ZigBee無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0023]優(yōu)選地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:與控制器電連接的時(shí)鐘電路、和/或與控制器電連接的復(fù)位電路。其中，復(fù)位電路用于在設(shè)備啟動(dòng)或工作異常的時(shí)候?qū)υO(shè)備進(jìn)行復(fù)位。
[0024]優(yōu)選地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:電源管理模塊，與控制器電連接。優(yōu)選地，信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:充電式鋰電池，與電源管理模塊電連接。電源管理模塊用于對(duì)設(shè)備提供良好的高質(zhì)量的電源，以保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，其從充電式鋰電池獲得電能。
[0025]作為本實(shí)用新型的第二方面，提供了一種電牽引采煤機(jī)，包括信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，該信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器是上述的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器。
[0026]監(jiān)控系統(tǒng)還包括:中轉(zhuǎn)裝置和中心計(jì)算機(jī)，采煤機(jī)依次通過(guò)信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器、中轉(zhuǎn)裝置后，與中心計(jì)算機(jī)連接。
[0027]通過(guò)安裝在采煤機(jī)上的溫度、電流、位置、加速度等傳感器獲取測(cè)量信號(hào)，這些信號(hào)通過(guò)無(wú)線模塊或者RS485串口線傳輸?shù)叫盘?hào)采集存儲(chǔ)傳輸器里。信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器的信號(hào)調(diào)理單元將信號(hào)放大、濾波后，通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)，直接被控制器處理或者臨時(shí)存入數(shù)據(jù)緩存器?？刂破鲗?shù)字信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，將實(shí)測(cè)信號(hào)由時(shí)域轉(zhuǎn)換為頻域，從而得到信號(hào)的頻率成分、頻率分布范圍以及各頻率成分的幅值和能量分布。處理后的信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)通訊模塊或者無(wú)線收發(fā)模塊經(jīng)中轉(zhuǎn)裝置，以光纖通信方式送到中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理。
[0028]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)采集裝置； 控制器，與所述數(shù)據(jù)采集裝置電連接； 同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，與所述控制器電連接； 固態(tài)硬盤(pán)，與所述控制器電連接； 以太網(wǎng)通訊模塊，與所述控制器電連接； 串口，與所述控制器電連接； USB接口，與所述控制器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，其特征在于，所述信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括: 信號(hào)調(diào)理單元，所述信號(hào)調(diào)理單元通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集裝置與所述控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，其特征在于，所述信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:無(wú)線收發(fā)模塊，與所述控制器電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，其特征在于，所述信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:閃存模塊，與所述控制器電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，其特征在于，所述信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:與所述控制器電連接的時(shí)鐘電路、和/或與所述控制器電連接的復(fù)位電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，其特征在于，所述信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:電源管理模塊，與所述控制器電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，其特征在于，所述信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器還包括:充電式鋰電池，與所述電源管理模塊電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，其特征在于，所述同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器是SDRAM0
9.一種采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，包括信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器，其特征在于，所述信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器是權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的信號(hào)米集存儲(chǔ)傳輸器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括:中轉(zhuǎn)裝置和中心計(jì)算機(jī)，所述采煤機(jī)依次通過(guò)所述信號(hào)采集存儲(chǔ)傳輸器、所述中轉(zhuǎn)裝置后，與所述中心計(jì)算機(jī)連接。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK203552444SQ201320635334
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】程剛, 葛春貴, 宣嘯, 趙長(zhǎng)青, 張毅, 宋耀文, 李慶軍 申請(qǐng)人:淮北礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司