專利名稱：通用型礦用分站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為應(yīng)用于煤礦井下的安全生產(chǎn)監(jiān)控及人員位置信息監(jiān)控的本質(zhì)安全 型電氣設(shè)備，屬礦井安全監(jiān)控電器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前公知的礦用分站由配套的9V 24V本安直流電源供電，主要分為兩類一類 是用于采集與其連接的井下各類環(huán)境參數(shù)傳感器(如甲烷、一氧化碳、風(fēng)速等)數(shù)據(jù)，并將 所有采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行就地顯示、超限聲光報警、斷電及將數(shù)據(jù)通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時上傳至地 面安全監(jiān)控計算機(jī)，一般有八至十六路輸入口，其中最多八路可模開互換(即既可接模擬 量又可接開關(guān)量)，是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成設(shè)備；一類是用于采集與其連接的多 個井下讀卡器讀到的人員卡號信息，并將采集到的所有人員數(shù)及卡號通過傳輸系統(tǒng)實(shí)時上 傳至地面人員位置管理系統(tǒng)監(jiān)控計算機(jī)，是煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)的重要組成設(shè)備。 公知的礦用分站都是獨(dú)立運(yùn)行于上述兩種單一的系統(tǒng)，不可兼容混合運(yùn)行，因此兩套系統(tǒng) 必須兩套獨(dú)立的傳輸系統(tǒng)布置于煤礦井下。本實(shí)用新型可兼容混合接收共計十六路輸入的 井下各類環(huán)境參數(shù)傳感器數(shù)據(jù)及井下讀卡器讀到的人員卡號信息(即十六路均不僅可模 開互換還可模數(shù)互換及類型互換)，并根據(jù)系統(tǒng)的不同協(xié)議同時運(yùn)行于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 及煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)中，兩套系統(tǒng)只需一套傳輸系統(tǒng)，大大節(jié)省用戶投資及維護(hù) 成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，彌補(bǔ)現(xiàn)有礦用分站單一系統(tǒng)采集環(huán)境參數(shù)與采集井下作業(yè) 人員信息不能兼容混合一套系統(tǒng)的缺陷，設(shè)計出一種可兼容混合接收共計十六路輸入的井 下各類環(huán)境參數(shù)傳感器數(shù)據(jù)及井下讀卡器讀到的人員卡號信息(即十六路均不僅可模開 互換還可模數(shù)互換及類型互換)，并根據(jù)系統(tǒng)的不同協(xié)議同時運(yùn)行于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及 煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)中。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，所述通用型礦用分站由安裝在本安外殼(11)內(nèi)的主 控電路板、顯示電路板、顯示窗⑵、內(nèi)置報警器、電源開關(guān)、固定在外殼上的23個航空插座 以及外配遙控器組成；主控電路板、顯示電路板、內(nèi)置報警器安裝在本安外殼內(nèi)，顯示窗開 在本安外殼上方板面上，23個航空插座(6、7、8、9、10)及電源開關(guān)分布在本安外殼前方板 面上；主控板電路主要由采集、處理和控制井下各類環(huán)境參數(shù)傳感器數(shù)據(jù)及井下讀卡器讀 到的人員卡號信息的兩塊雙串口單片機(jī)MCU、四路RS485通訊電路、信號隔離電路、十六路 信號輸入電路、控制電路、遙控接收電路、存儲器等組成。本實(shí)用新型通用型礦用分站由配套的9V 24V本安直流電源供電，由23個固定 在外殼上的航空插座和安裝在本安外殼中的主控電路板、顯示電路板、顯示窗、內(nèi)置報警器 以及外配遙控器組成。整個電路部分是一個以51系列單片計算機(jī)為核心的微型計算機(jī)系 統(tǒng)，主控板電路主要由兩塊雙串口單片機(jī)MCU、四路RS485通訊電路、信號隔離電路、十六路信號輸入電路、控制電路、遙控接收電路、存儲器等組成，用于與監(jiān)控中心站主機(jī)的通訊、采 集井下各類環(huán)境參數(shù)傳感器數(shù)據(jù)及井下讀卡器讀到的人員卡號信息、處理及控制，遙控接 收、處理，參數(shù)的存儲等；顯示板主要由普通51系列單片機(jī)及顯示電路、紅外遙控接收頭、 報警電路等組成，用于循環(huán)顯示十六路所接傳感器數(shù)據(jù)或礦用讀卡器接收的實(shí)時人員數(shù)及 輸出聲光報警信號。本實(shí)用新型硬件上的十六路信號輸入電路根據(jù)所接信號類型通過短跳線的方法 來設(shè)置信號輸入通路，當(dāng)所接信號為模擬量或開關(guān)量時，接入兩塊雙串口單片機(jī)MCU的 P1. 0 PL 7 口，當(dāng)所接信號為數(shù)字信號或?yàn)樽x卡器時，通過RS485通訊電路接入兩塊雙串 口單片機(jī)MCU的串口 2 ；軟件上通過遙控器或所連接的地面系統(tǒng)軟件下發(fā)的命令來設(shè)置該 分站所接輸入信號的類型及傳感器屬性，軟件根據(jù)類型和屬性來處理接收信號的通路和數(shù) 據(jù)，從而做到可兼容混合同時接收十六路不僅可模開互換還可模數(shù)互換及類型互換輸入的 井下各類環(huán)境參數(shù)傳感器數(shù)據(jù)及井下讀卡器讀到的人員卡號信息。本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，本實(shí)用新型主控電路板設(shè)計有兩路 RS485通訊電路分別接至兩塊雙串口單片機(jī)MCU的串口 1，最后并接在一對通訊線上，用于 與地面監(jiān)控計算機(jī)串口通訊軟件的數(shù)據(jù)通訊，通過自定義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及煤礦井下 作業(yè)人員管理系統(tǒng)地面監(jiān)控軟件的不同協(xié)議，來使得地面系統(tǒng)串口通訊軟件來區(qū)分是煤礦 安全監(jiān)控系統(tǒng)或煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分別存儲于不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。從而實(shí) 現(xiàn)了本實(shí)用新型只需一套傳輸系統(tǒng)，可同時運(yùn)行于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及煤礦井下作業(yè)人員 管理系統(tǒng)兩套系統(tǒng)中。本實(shí)用新型適用于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一套傳 輸系統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控。

圖1為通用型礦用分站的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。其中⑴礦用分站外殼提手，(2)顯示窗，(3)蜂鳴器，(4)MA標(biāo)牌及防爆標(biāo)志， (5)銘牌，(6)十六路輸入航空插座，(7)控制輸出航空插座，(8)通訊與地面系統(tǒng)從通訊航 空插座，(9)控制輸出航空插座，(10)6路電源輸入航空插座圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。原理圖上半部分為顯示電路板部分電路原理，下半部分為主控電路板部分電路原理。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)施例通用型礦用分站的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。面上兩個顯示窗(2)分別循 環(huán)顯示八路輸入信息內(nèi)容，六路本安直流電源通過20芯航空插座接入主板，再分至十六路 輸入航空插座(6)的電源腳(每三路輸入共一路電源)，十六路輸入航空插座的信號腳與主 板的信號輸入端連接，各通道之間隔離，通道損壞后不影響其它通道正常使用，內(nèi)部安裝有 主控電路板和顯示電路板，之間是由多芯插頭坐通過扁平線完成電路連接。本實(shí)用新型主控板電路主要由兩塊雙串口單片機(jī)W77E58、四路RS485通訊電路、 信號隔離電路、十六路信號輸入電路、控制電路、遙控接收電路、存儲器等組成，用于與監(jiān)控中心站主機(jī)的通訊、采集井下各類環(huán)境參數(shù)傳感器數(shù)據(jù)及井下讀卡器讀到的人員卡號信 息、處理及控制，遙控接收、處理，參數(shù)的存儲等；顯示板主要由普通51系列單片機(jī)及顯示 電路、紅外遙控接收頭、報警電路等組成，用于循環(huán)顯示十六路所接傳感器數(shù)據(jù)或礦用讀卡 器接收的實(shí)時人員數(shù)及輸出聲光報警信號。本實(shí)用新型主控板電路的每塊雙串口單片機(jī)W77E58分別負(fù)責(zé)接收八路輸入信 號，信號輸入電路根據(jù)所接信號類型通過短跳線的方法來設(shè)置信號輸入通路，當(dāng)所接收的 信號為模擬量或開關(guān)量時，接入兩塊雙串口單片機(jī)MCU的P1. 0 PL 7 口，當(dāng)所接收的信號 為數(shù)字信號或?yàn)樽x卡器時，通過RS485通訊電路接入雙串口單片機(jī)MCU的串口 2 (復(fù)用腳 P1. 2、P1. 3)，軟件上通過遙控器或所連接的地面系統(tǒng)軟件下發(fā)的命令來設(shè)置該分站所接輸 入信號的類型及傳感器屬性，軟件根據(jù)類型和屬性來處理接收信號的通路和數(shù)據(jù)，從而做 到可兼容混合同時接收十六路不僅可模擬量/開關(guān)量互換，還可模擬量/數(shù)字量互換及類 型互換輸入的井下各類環(huán)境參數(shù)傳感器數(shù)據(jù)及井下讀卡器讀到的人員卡號信息。本實(shí)用新型主控電路板設(shè)計有兩路RS485通訊電路分別接至兩塊雙串口單片機(jī) MCU的串口 1，每塊雙串口單片機(jī)W77E58分別負(fù)責(zé)八路輸入信號的數(shù)據(jù)傳輸，最后并接在一 對通訊線上，用于與地面監(jiān)控計算機(jī)串口通訊軟件的數(shù)據(jù)通訊，通過自定義與煤礦安全監(jiān) 控系統(tǒng)及煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)地面監(jiān)控軟件的不同協(xié)議，來使得地面系統(tǒng)串口通訊 軟件來區(qū)分是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)或煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分別存儲于不同系 統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型只需一套傳輸系統(tǒng)，可同時運(yùn)行于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及 煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)兩套系統(tǒng)中。
權(quán)利要求一種通用型礦用分站，其特征是，所述礦用分站由本安外殼、主控電路板、顯示電路板、顯示窗、內(nèi)置報警器、電源開關(guān)、固定在外殼上的23個航空插座以及外配遙控器組成；主控電路板、顯示電路板、內(nèi)置報警器安裝在本安外殼內(nèi)，顯示窗開在本安外殼上方板面上，23個航空插座及電源開關(guān)分布在本安外殼前方板面上；主控板電路主要由采集、處理和控制井下各類環(huán)境參數(shù)傳感器數(shù)據(jù)及井下讀卡器讀到的人員卡號信息的兩塊雙串口單片機(jī)MCU、四路RS485通訊電路、信號隔離電路、十六路信號輸入電路、控制電路、遙控接收電路、存儲器等組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型礦用分站，其特征是，所述的十六路信號輸入電路根 據(jù)所接信號類型通過短跳線的方法來設(shè)置信號輸入通路，當(dāng)所接信號為模擬量或開關(guān)量 時，接入兩塊雙串口單片機(jī)MCU的Pl. O Pl. 7 口，當(dāng)所接信號為數(shù)字信號或?yàn)樽x卡器時， 通過RS485通訊電路接入兩塊雙串口單片機(jī)M⑶的串口 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型礦用分站，其特征是，所述主控電路板設(shè)計有兩路 RS485通訊電路分別接至兩塊雙串口單片機(jī)MCU的串口 1，最后并接在一對通訊線上，用于 與地面監(jiān)控計算機(jī)串口通訊軟件的數(shù)據(jù)通訊，通過自定義與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及煤礦井下 作業(yè)人員管理系統(tǒng)地面監(jiān)控軟件的不同協(xié)議，來使得地面系統(tǒng)串口通訊軟件來區(qū)分是煤礦 安全監(jiān)控系統(tǒng)或煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分別存儲于不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。
專利摘要一種通用型礦用分站，由本安外殼(11)、23個固定在外殼上的航空插座(6、7、8、9、10)、主控電路板、顯示電路板、顯示窗(2)、內(nèi)置報警器、外配遙控器等組成。主控板電路主要由兩塊雙串口單片機(jī)MCU、四路RS485通訊電路、信號隔離電路、十六路信號輸入電路、控制電路、遙控接收電路、存儲器等組成，實(shí)現(xiàn)可兼容混合接收共計十六路輸入的井下各類環(huán)境參數(shù)傳感器數(shù)據(jù)及井下讀卡器讀到的人員卡號信息(即十六路均不僅可模開互換還可模數(shù)互換及類型互換)，并根據(jù)系統(tǒng)的不同協(xié)議同時運(yùn)行于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)中。本實(shí)用新型適用于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一套傳輸系統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控。
文檔編號E21F17/18GK201610768SQ20102012102
公開日2010年10月20日 申請日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者彭筱艷, 畢炎華, 潘國慶, 王暉, 王清和 申請人:南昌東維電子科技有限公司