本實(shí)用新型涉及礦山機(jī)電信息化技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō)是一種基于以太網(wǎng)平臺(tái)傳輸?shù)拿旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù):
煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)做為一種煤礦現(xiàn)代化的科學(xué)管理手段起到越來(lái)越重要的作用,監(jiān)測(cè)用各類(lèi)傳感器采用頻率傳輸,頻率信號(hào)不得疊加,所以每個(gè)傳感器都要用一條監(jiān)控電纜;另外監(jiān)控分站電源線(xiàn)接在開(kāi)關(guān)進(jìn)線(xiàn)側(cè),無(wú)法對(duì)電源電池進(jìn)行放電,電池一直處于過(guò)充狀態(tài),無(wú)法進(jìn)行放電作業(yè)。
專(zhuān)利號(hào)為CN 203012468 U的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種基于以太網(wǎng)的嵌入式煤礦井下電力安全監(jiān)控系統(tǒng),包括有底面微機(jī)管理系統(tǒng)、嵌入式監(jiān)控分站、智能電力裝置,地面微機(jī)管理系統(tǒng)包括以太網(wǎng)通信接口、監(jiān)控主機(jī),監(jiān)控主機(jī)直接與以太網(wǎng)通信接口、CAN通信接口相連;地面微機(jī)管理系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)與嵌入式監(jiān)控分站之間采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和以太網(wǎng)兩種通訊方式進(jìn)行通訊,嵌入式監(jiān)控分站與智能電力裝置之間采用RS-485的通訊方式進(jìn)行通訊。但是該技術(shù)方案存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不便、成本高等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上不足,提供一種基于以太網(wǎng)平臺(tái)傳輸?shù)拿旱V安全監(jiān)控系統(tǒng),來(lái)解決如何能夠?qū)崿F(xiàn)電源電池的放電作業(yè),提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的安全性和可靠性的問(wèn)題。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種基于以太網(wǎng)平臺(tái)傳輸?shù)拿旱V安全監(jiān)控系統(tǒng),包括地面交換機(jī)、服務(wù)器、工作站、主控機(jī)和熱備機(jī),還包括監(jiān)控子系統(tǒng)一、監(jiān)控子系統(tǒng)二和監(jiān)控子系統(tǒng)三,所述地面交換機(jī)分別連接服務(wù)器、工作站、主控機(jī)、熱備機(jī)、監(jiān)控子系統(tǒng)一、監(jiān)控子系統(tǒng)二和監(jiān)控子系統(tǒng)三、且地面交換機(jī)使用以太網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器、工作站、主控機(jī)、熱備機(jī)、監(jiān)控子系統(tǒng)一、監(jiān)控子系統(tǒng)二和監(jiān)控子系統(tǒng)三的通訊;所述監(jiān)控子系統(tǒng)一包括光纖收發(fā)器、地面分站一、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)一、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)二、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)三、通用監(jiān)控分站一、傳感器一和電源箱一,地面交換機(jī)連接光纖收發(fā)器,地面分站一連接光纖收發(fā)器,光線(xiàn)收發(fā)器分別通過(guò)礦用光纜連接環(huán)網(wǎng)交換機(jī)一和環(huán)網(wǎng)交換機(jī)二,環(huán)網(wǎng)交換機(jī)一和環(huán)網(wǎng)交換機(jī)二分別連接環(huán)網(wǎng)交換機(jī)三,環(huán)網(wǎng)交換機(jī)三通過(guò)RS485總線(xiàn)連接通用監(jiān)控分站一,通用監(jiān)控分站一分別通過(guò)RS485總線(xiàn)連接傳感器一和電源箱一;電源箱一包括本安型不間斷電源一和繼電器一,本安型不間斷電源一連接繼電器一,繼電器一通過(guò)RS485總線(xiàn)連接通用監(jiān)控分站一,通過(guò)RS485總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)電源的可遠(yuǎn)程管理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了電源電池的放電,提高了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的安全性和可靠性。
作為優(yōu)選,所述監(jiān)控子系統(tǒng)二包括避雷器一、避雷器二、避雷器三、地面分站二、通用監(jiān)控分站二、傳感器二和電源箱二,地面交換機(jī)通過(guò)KJJ14A傳輸接口連接避雷器一,避雷器一分別連接避雷器二和避雷器三,避雷器二連接地面分站二;避雷器三通過(guò)礦用電纜連接通用監(jiān)控分站二,通用監(jiān)控分站二分別通過(guò)RS485總線(xiàn)連接傳感器二和電源箱二;電源箱二包括本安型不間斷電源二和繼電器二,本安型不間斷電源二連接繼電器二,繼電器二通過(guò)RS485總線(xiàn)連接通用監(jiān)控分站二。
作為優(yōu)選,所述監(jiān)控子系統(tǒng)三包括數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、避雷器四、地面分站三、本安型光端機(jī)、通用監(jiān)控分站三、傳感器三和電源箱三,地面交換機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)連接數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接避雷器四,避雷器四連接地面分站三;數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通過(guò)礦用光纜連接本安型光端機(jī),本安型光端機(jī)連接通用監(jiān)控分站三,通用監(jiān)控分站三分別通過(guò)RS485總線(xiàn)連接傳感器三和電源箱三;電源箱三包括本安型不間斷電源三和繼電器三,本安型不間斷電源三連接繼電器三,繼電器三通過(guò)RS485總線(xiàn)連接通用監(jiān)控分站三。
更優(yōu)地,所述傳感器一連接至通用監(jiān)控分站一的傳感器輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)或者通用監(jiān)控分站一的控制輸出、饋電輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū);傳感器二連接至通用監(jiān)控分站二的傳感器輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)或者通用監(jiān)控分站二的控制輸出、饋電輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū);傳感器三連接至通用監(jiān)控分站三的傳感器輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)或者通用監(jiān)控分站三的控制輸出、饋電輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)。
更優(yōu)地,所述傳感器一通過(guò)主傳輸線(xiàn)連接至通用監(jiān)控分站一的電源、系統(tǒng)傳輸信號(hào)接線(xiàn)區(qū);傳感器二通過(guò)主傳輸線(xiàn)連接至通用監(jiān)控分站二的電源、系統(tǒng)傳輸信號(hào)接線(xiàn)區(qū);傳感器三通過(guò)主傳輸線(xiàn)連接至通用監(jiān)控分站三的電源、系統(tǒng)傳輸信號(hào)接線(xiàn)區(qū)。
KJF16B通用監(jiān)控分站是KJ95N煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分,具有數(shù)據(jù)采集、控制輸出、鍵盤(pán)與遙控輸入、液晶顯示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。通用監(jiān)控分站既可用作為系統(tǒng)配套產(chǎn)品,也可用作為獨(dú)立的風(fēng)電瓦斯閉鎖裝置。KJF16B通用監(jiān)控分站有三個(gè)接線(xiàn)區(qū)域:(1)、傳感器輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū),位于分站主板左側(cè)8個(gè)四聯(lián)可拔插接線(xiàn)端子,可接入8路頻率型或開(kāi)關(guān)型傳感器;(2)、控制輸出、饋電輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū),位于分站主板右側(cè)8個(gè)四聯(lián)可拔插接線(xiàn)端子,可以接入8路開(kāi)關(guān)量輸出控制信號(hào)和8路開(kāi)關(guān)型輸入信號(hào);(3)、電源、系統(tǒng)傳輸信號(hào)接線(xiàn)區(qū),位于電路板的下邊有1個(gè)六聯(lián)接線(xiàn)端子和2個(gè)三聯(lián)接線(xiàn)端子,其中六聯(lián)接線(xiàn)端子為分站供電電源端子、三聯(lián)接線(xiàn)端子為分站與其他設(shè)備通訊端子。
更優(yōu)地,所述傳感器一、傳感器二和傳感器三為瓦斯傳感器(KGJ16B)、一氧化碳傳感器(KGA5)、氧氣傳感器(KGQ7)、二氧化碳傳感器(KGQ9)、風(fēng)速傳感器(GFY15)、溫度傳感器(KG3007A)、粉塵傳感器(GCG1000)、壓力傳感器(KGY3A)或水位傳感器(KGU9)。
更優(yōu)地,所述電源箱一、電源箱二和電源箱三分別還包括隔離變壓器、蓄電池、開(kāi)關(guān)、電池管理電路、AC/DC 轉(zhuǎn)換器、DC/DC一(直流斬波器)、本安處理電路、數(shù)據(jù)采集和通信模塊和液晶顯示器,不同電壓等級(jí)的交流電源連接隔離變壓器的輸入端,隔離變壓器的輸出端連接AC/DC 轉(zhuǎn)換器,AC/DC 轉(zhuǎn)換器輸出穩(wěn)定的直流電壓,該直流電壓一路經(jīng)電池管理電路連接到蓄電池、且蓄電池和電池管理電路之間安裝開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)的作用是當(dāng)電源開(kāi)蓋后,將蓄電池和電池管理電路斷開(kāi);另外三路經(jīng)DC/DC一和本安處理電路輸出穩(wěn)定的本安型不間斷電源、且本安處理電路和電池管理電路均連接數(shù)據(jù)采集和通信模塊,數(shù)據(jù)采集和通信模塊連接液晶顯示器;為滿(mǎn)足本質(zhì)安全性能要求, 采用雙重過(guò)流過(guò)壓保護(hù),使輸出滿(mǎn)足本安性能要求;當(dāng)交流電停電時(shí),蓄電池中貯存的電能通過(guò) DC/DC 和本安處理電路放電,保持穩(wěn)定的電源輸出,實(shí)現(xiàn)不間斷供電功能;3 路本安電源輸出的電壓和電流、蓄電池工作狀態(tài)、交流電狀態(tài)可在液晶顯示板上顯示,同時(shí)通過(guò)RS485總線(xiàn)的連接,實(shí)現(xiàn)了電源電池的可控遠(yuǎn)程管理。
作為優(yōu)選,所述環(huán)網(wǎng)交換機(jī)一、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)二、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)(SICOM3024)三均采用NE-4100T(嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)將RS485總線(xiàn)的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了RS485總線(xiàn)的串口數(shù)據(jù)與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。
更優(yōu)地,所述NE-4100T(嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊)包括電源輸入端、電源調(diào)整單元、以太網(wǎng)交換機(jī)單元、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)TTL模塊、光耦隔離單元、DC/DC二和RS485驅(qū)動(dòng)單元,電源輸入端分別連接一路電源調(diào)整單元,一路電源調(diào)整單元連接以太網(wǎng)交換機(jī)單元,以太網(wǎng)交換機(jī)單元連接以太網(wǎng)轉(zhuǎn)TTL模塊,以太網(wǎng)交換機(jī)單元上設(shè)置有以太網(wǎng)光纖和以太網(wǎng)電接口;另一路電源調(diào)整單元分別連接DC/DC二和以太網(wǎng)轉(zhuǎn)TTL模塊,以太網(wǎng)轉(zhuǎn)TTL模塊連接光耦隔離單元,光耦隔離單元連接RS485驅(qū)動(dòng)單元,RS485驅(qū)動(dòng)單元連接DC/DC 二,NE-4100T實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為RS485信號(hào)輸出,同時(shí)把電介質(zhì)以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換光介質(zhì)傳輸。
本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)平臺(tái)傳輸?shù)拿旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下有益效果:
1、本實(shí)用新型通過(guò)采用RS485總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了各類(lèi)監(jiān)測(cè)傳感器的共線(xiàn)傳輸問(wèn)題和電源電池的可控遠(yuǎn)程管理,主信號(hào)通過(guò)以工業(yè)以太網(wǎng)傳輸,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備級(jí)傳輸共線(xiàn)和工廠(chǎng)級(jí)實(shí)時(shí)控制,提高了煤礦安全系統(tǒng)的安全性和可靠性;
2、本實(shí)用新型將以太網(wǎng)平臺(tái)傳輸在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用,通過(guò)RS485 總線(xiàn)以其簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)、控制方便等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了控制層和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)別之間的數(shù)據(jù)傳輸,同時(shí)保證傳輸實(shí)時(shí)性的情況下實(shí)現(xiàn)信息的可靠性和開(kāi)放性;
3、本實(shí)用新型將以太網(wǎng)平臺(tái)傳輸在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了減人提效和科學(xué)管理,基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)布線(xiàn)簡(jiǎn)單,大大降低了礦井運(yùn)行費(fèi)用,提高了安全性和可靠性;
4、本實(shí)用新型在井下環(huán)網(wǎng)上運(yùn)行,可靠穩(wěn)定、安全性高、傳輸速率快、資源共享能力強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了礦井上、下各類(lèi)環(huán)境參數(shù)、生產(chǎn)參數(shù)監(jiān)測(cè)與顯示、報(bào)警與控制等實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,提高了對(duì)各類(lèi)問(wèn)題的準(zhǔn)確判斷及應(yīng)急處理能力。
故本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、一物多用等特點(diǎn),因而,具有很好的推廣使用價(jià)值。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖1為基于以太網(wǎng)平臺(tái)傳輸?shù)拿旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖;
附圖2為附圖1中傳感器一、傳感器二或傳感器三的連接方式的示意圖;
附圖3為附圖1中傳感器一、傳感器二或傳感器三的另一種連接方式的示意圖;
附圖4為附圖1中電源箱一、電源箱二和電源箱三的工作原理框圖;
附圖5為NE-4100T的電氣結(jié)構(gòu)框圖。
圖中:1、地面交換機(jī),2、服務(wù)器,3、工作站,4、主控機(jī),5、熱備機(jī),6、光纖收發(fā)器,7、地面分站一,8、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)一,8.1、電源輸入端,8.2、電源調(diào)整單元,8.3、以太網(wǎng)交換機(jī)單元,8.4、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)TTL模塊,8.5、光耦隔離單元,8.6、RS485驅(qū)動(dòng)單元,8.7、DC/DC二,8.8、以太網(wǎng)光纖,8.9、以太網(wǎng)電接口,9、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)二,10、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)三,11、通用監(jiān)控分站一,12、傳感器一,13、電源箱一,13.1、本安型不間斷電源一,13.2、繼電器一,13.3、隔離變壓器,13.4蓄電池,13.5、開(kāi)關(guān),13.6、電池管理電路,13.7、AC/DC轉(zhuǎn)換器,13.8、DC/DC一,13.9、本安處理電路,13.10、數(shù)據(jù)采集和通信模塊,13.11、液晶顯示器,14、避雷器一,15、避雷器二,16.避雷器三,17、地面分站二,18、通用監(jiān)控分站二,19、傳感器二,20、電源箱二,20.1、本安型不間斷電源二,20.2、繼電器二,21、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),22、避雷器四,23、地面分站三,24、本安型光端機(jī),25、通用監(jiān)控分站三,26、傳感器三,27、電源箱三,27.1、本安型不間斷電源三,27.2、繼電器三,28、傳感器輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū),29、通用監(jiān)控分站一的控制輸出、饋電輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū),30、電源、系統(tǒng)傳輸信號(hào)接線(xiàn)區(qū),31、RS485總線(xiàn),32、礦用光纜,33、KJJ14A傳輸接口。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1:
如附圖1所示,本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)平臺(tái)傳輸?shù)拿旱V安全監(jiān)控系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)包括地面交換機(jī)1、服務(wù)器2、工作站3、主控機(jī)4、熱備機(jī)5、監(jiān)控子系統(tǒng)一、監(jiān)控子系統(tǒng)二和監(jiān)控子系統(tǒng)三,地面交換機(jī)1分別連接服務(wù)器2、工作站3、主控機(jī)4、熱備機(jī)5、監(jiān)控子系統(tǒng)一、監(jiān)控子系統(tǒng)二和監(jiān)控子系統(tǒng)三、且地面交換機(jī)1使用以太網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器2、工作站3、主控機(jī)4、熱備機(jī)5、監(jiān)控子系統(tǒng)一、監(jiān)控子系統(tǒng)二和監(jiān)控子系統(tǒng)三的通訊;監(jiān)控子系統(tǒng)一包括光纖收發(fā)器6、地面分站一7、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)一8、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)二9、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)三10、通用監(jiān)控分站一11、傳感器一12和電源箱一13,地面交換機(jī)1連接光纖收發(fā)器6,地面分站一7連接光纖收發(fā)器6,光線(xiàn)收發(fā)器6分別通過(guò)礦用光纜32連接環(huán)網(wǎng)交換機(jī)一8和環(huán)網(wǎng)交換機(jī)二9,環(huán)網(wǎng)交換機(jī)一8和環(huán)網(wǎng)交換機(jī)二9分別連接環(huán)網(wǎng)交換機(jī)三10,環(huán)網(wǎng)交換機(jī)三10通過(guò)RS485總線(xiàn)31連接通用監(jiān)控分站一11,通用監(jiān)控分站一11分別通過(guò)RS485總線(xiàn)31連接傳感器一12和電源箱一13;電源箱一13包括本安型不間斷電源一13.1和繼電器一13.2,本安型不間斷電源一13.1連接繼電器一13.2,繼電器一13.2通過(guò)RS485總線(xiàn)31連接通用監(jiān)控分站一11,通過(guò)RS485總線(xiàn)31實(shí)現(xiàn)電源的可遠(yuǎn)程管理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了電源電池的放電,提高了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的安全性和可靠性。監(jiān)控子系統(tǒng)二包括避雷器一14、避雷器二15、避雷器三16、地面分站二17、通用監(jiān)控分站二18、傳感器二19和電源箱二20,地面交換機(jī)1通過(guò)KJJ14A傳輸接口33連接避雷器一14,避雷器一14分別連接避雷器二15和避雷器三16,避雷器二15連接地面分站二17;避雷器三16通過(guò)礦用電纜32連接通用監(jiān)控分站二18,通用監(jiān)控分站二18分別通過(guò)RS485總線(xiàn)31連接傳感器二19和電源箱二20;電源箱二20包括本安型不間斷電源二20.1和繼電器二20.2,本安型不間斷電源二20.1連接繼電器二20.2,繼電器二20.2通過(guò)RS485總線(xiàn)31連接通用監(jiān)控分站二18。監(jiān)控子系統(tǒng)三包括數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)21、避雷器四22、地面分站三23、本安型光端機(jī)24、通用監(jiān)控分站三25、傳感器三26和電源箱三27,地面交換機(jī)1通過(guò)以太網(wǎng)連接數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)21,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)21連接避雷器四22,避雷器四22連接地面分站三23;數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)21通過(guò)礦用光纜32連接本安型光端機(jī)24,本安型光端機(jī)24連接通用監(jiān)控分站三25,通用監(jiān)控分站三25分別通過(guò)RS485總線(xiàn)31連接傳感器三26和電源箱三27;電源箱三27包括本安型不間斷電源三27.1和繼電器三27.2,本安型不間斷電源三27.1連接繼電器三27.2,繼電器三27.2通過(guò)RS485總線(xiàn)31連接通用監(jiān)控分站三25。
如附圖2所示,傳感器一12連接至通用監(jiān)控分站一11的傳感器輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)28或者通用監(jiān)控分站一11的控制輸出、饋電輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)29;傳感器二19連接至通用監(jiān)控分站二18的傳感器輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)28或者通用監(jiān)控分站二18的控制輸出、饋電輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)29;傳感器三26連接至通用監(jiān)控分站三25的傳感器輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)28或者通用監(jiān)控分站三25的控制輸出、饋電輸入信號(hào)接線(xiàn)區(qū)29。
如附圖3所示,傳感器一12通過(guò)主傳輸線(xiàn)連接至通用監(jiān)控分站一11的電源、系統(tǒng)傳輸信號(hào)接線(xiàn)區(qū)30;傳感器二19通過(guò)主傳輸線(xiàn)連接至通用監(jiān)控分站二18的電源、系統(tǒng)傳輸信號(hào)接線(xiàn)區(qū)30;傳感器三26通過(guò)主傳輸線(xiàn)連接至通用監(jiān)控分站三25的電源、系統(tǒng)傳輸信號(hào)接線(xiàn)區(qū)30。
傳感器一、傳感器二和傳感器三為瓦斯傳感器(KGJ16B)、一氧化碳傳感器(KGA5)、氧氣傳感器(KGQ7)、二氧化碳傳感器(KGQ9)、風(fēng)速傳感器(GFY15)、溫度傳感器(KG3007A)、粉塵傳感器(GCG1000)、壓力傳感器(KGY3A)或水位傳感器(KGU9)。
以KGA5一氧化碳傳感器為例,傳感器由傳感頭、檢測(cè)電路、直流放大器、A/D變換器、紅外接收頭、單片機(jī)以及顯示電路和輸出電路等部分組成。
傳感器的外部接線(xiàn)采用航空插座方式,外配一個(gè)帶航空插頭的1.5米電纜線(xiàn)(型號(hào)MHYVR-1×5×7/0.3,外徑約8 mm)。航空插頭各引腳的定義及電纜芯線(xiàn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
1號(hào)腳~電纜紅芯~電源 +
2號(hào)腳~電纜白芯~電源 -
3號(hào)腳~電纜藍(lán)芯~信號(hào) +
4號(hào)腳~電纜綠芯~信號(hào) –
5號(hào)腳~電纜黃芯~NC(空)
當(dāng)傳感器用485接口和外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí),首先要用遙控器設(shè)置好地址,同時(shí)要確保通信協(xié)議和本傳感器的專(zhuān)用通用協(xié)議一致。線(xiàn)路板顯示窗口的紅色發(fā)光二極管(H2)指示接收數(shù)據(jù)、綠色發(fā)光二極管(H3)指示本機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。短接線(xiàn)K3用來(lái)設(shè)置485接口的終端電阻(當(dāng)傳感器處在數(shù)據(jù)通信線(xiàn)的末端時(shí),短接K3)。
傳感器的遙控調(diào)整:預(yù)熱15分鐘后方可進(jìn)行調(diào)整,正常調(diào)整應(yīng)具備兩個(gè)條件:新鮮空氣、固定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣樣。調(diào)校順序應(yīng)該是先調(diào)零點(diǎn),再調(diào)整精度。傳感器通電后LED首先顯示“-CO-”,然后依次顯示報(bào)警點(diǎn)、傳感器地址,初始化顯示完后顯示測(cè)得的濃度值。傳感器的調(diào)整通過(guò)遙控器操作,傳感器進(jìn)入調(diào)整狀態(tài)時(shí)第一位紅色數(shù)碼管顯示功能號(hào),后三位顯示測(cè)量數(shù)據(jù),調(diào)整內(nèi)容及對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示如下:
零點(diǎn): “ 1 ××× ”
精度: “ 2 ××× ”
報(bào)警點(diǎn): “ 3 ××× ”
地址值: “ 4 ××× ”
傳感器調(diào)整時(shí),需將遙控器對(duì)準(zhǔn)顯示窗口,按“CO”鍵后進(jìn)入調(diào)整狀態(tài)(功能1)。按“功能+”鍵時(shí),功能號(hào)從功能1加到功能4,而按“功能-” 則從功能4減到功能1。當(dāng)用戶(hù)調(diào)整完畢后必須按“退出”鍵退出遙控調(diào)試狀態(tài),進(jìn)入正常顯示狀態(tài)。
調(diào)試步驟:
(1) 調(diào)零點(diǎn):當(dāng)通入新鮮空氣時(shí),按遙控器上“功能+”或“功能-”,進(jìn)入狀態(tài)1,數(shù)碼管顯示數(shù)為“1 XXX”,再按“參數(shù)+”或“參數(shù)-”,使數(shù)碼管顯示“1 000”;
(2) 調(diào)精度:給傳感器通入200×10-6左右濃度的標(biāo)準(zhǔn)CO氣樣,按遙控器面板上的“功能+”或“功能-”,使數(shù)碼管顯示值為“2 XXX”,再按“參數(shù)+”或“參數(shù)-”,使顯示值對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度。然后通入新鮮空氣,使數(shù)碼管顯示000,再通入大于700×10-6濃度的標(biāo)準(zhǔn)CO氣樣,按同樣方法調(diào)整遙控器,使數(shù)碼管顯示值在測(cè)量值的誤差范圍內(nèi);
(3) 報(bào)警點(diǎn):按遙控器面板上的“功能+”或“功能-”,使數(shù)碼管顯示“3 XXX”(出廠(chǎng)時(shí)設(shè)為24),用戶(hù)需要調(diào)整時(shí),按“參數(shù)+”或“參數(shù)-”使數(shù)碼管顯示為用戶(hù)要求值;
(4) 地址號(hào):地址參數(shù)的調(diào)整只有在使用RS485通信時(shí)才需要設(shè)置。按遙控器面板上的“功能+”或“功能-”使數(shù)碼管顯示“4 XXX”(0≤XXX≤255),用戶(hù)需要調(diào)整時(shí),按“參數(shù)+”或“參數(shù)-”,使數(shù)碼管顯示為用戶(hù)要求值。
如附圖4所示,電源箱一13、電源箱二20和電源箱三27分別還包括隔離變壓器13.3、蓄電池13.4、開(kāi)關(guān)13.5、電池管理電路13.6、AC/DC 轉(zhuǎn)換器13.7、DC/DC一(直流斬波器)13.8、本安處理電路13.9、數(shù)據(jù)采集和通信模塊13.10和液晶顯示器13.11,不同電壓等級(jí)的交流電源連接隔離變壓器13.3的輸入端,隔離變壓器13.3的輸出端連接AC/DC 轉(zhuǎn)換器13.7,AC/DC 轉(zhuǎn)換器13.7輸出穩(wěn)定的直流電壓,該直流電壓一路經(jīng)電池管理電路13.6連接到蓄電池13.4、且蓄電池13.4和電池管理電路13.6之間安裝開(kāi)關(guān)13.5,開(kāi)關(guān)13.5的作用是當(dāng)電源開(kāi)蓋后,將蓄電池13.4和電池管理電路13.6斷開(kāi);另外三路經(jīng)DC/DC一13.8和本安處理電路13.9輸出穩(wěn)定的本安型不間斷電源、且本安處理電路13.9和電池管理電路13.6均連接數(shù)據(jù)采集和通信模塊13.10,數(shù)據(jù)采集和通信模塊13.10連接液晶顯示器13.11;為滿(mǎn)足本質(zhì)安全性能要求, 采用雙重過(guò)流過(guò)壓保護(hù),使輸出滿(mǎn)足本安性能要求;當(dāng)交流電停電時(shí),蓄電池中貯存的電能通過(guò) DC/DC 和本安處理電路放電,保持穩(wěn)定的電源輸出,實(shí)現(xiàn)不間斷供電功能;3 路本安電源輸出的電壓和電流、蓄電池工作狀態(tài)、交流電狀態(tài)可在液晶顯示板上顯示,同時(shí)通過(guò)RS485總線(xiàn)的連接,實(shí)現(xiàn)了電源電池的可控遠(yuǎn)程管理。
電源控制與顯示監(jiān)控電源采用KDW65 礦用隔爆兼本安型不間斷電源,本安型不間斷電源是直流穩(wěn)壓電源,適于在有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境向礦用本質(zhì)安全型設(shè)備供電。該電源提供 3 路本安電源輸出、供電狀態(tài)信號(hào)輸出。3 路本安電源輸出的電壓和電流、蓄電池工作狀態(tài)、供電狀態(tài)信號(hào)可在液晶顯示板上顯示,同時(shí)可以上傳。
如附圖5所示,環(huán)網(wǎng)交換機(jī)一8、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)二9、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)10(SICOM3024)三均采用NE-4100T(嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)將RS485總線(xiàn)31的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了RS485總線(xiàn)的串口數(shù)據(jù)與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。NE-4100T(嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊)包括電源輸入端8.1、電源調(diào)整單元8.2、以太網(wǎng)交換機(jī)單元8.3、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)TTL模塊8.4、光耦隔離單元8.5、DC/DC二8.7和RS485驅(qū)動(dòng)單元8.6,電源輸入端8.1分別連接一路電源調(diào)整單元8.2,一路電源調(diào)整單元8.2連接以太網(wǎng)交換機(jī)單元8.3,以太網(wǎng)交換機(jī)單元8.3連接以太網(wǎng)轉(zhuǎn)TTL模塊8.4,以太網(wǎng)交換機(jī)單元8.3上設(shè)置有以太網(wǎng)光纖8.8和以太網(wǎng)電接口8.9;另一路電源調(diào)整單元8.2分別連接DC/DC二8.7和以太網(wǎng)轉(zhuǎn)TTL模塊8.4,以太網(wǎng)轉(zhuǎn)TTL模塊8.4連接光耦隔離單元8.5,光耦隔離單元8.5連接RS485驅(qū)動(dòng)單元8.6,RS485驅(qū)動(dòng)單元8.6連接DC/DC 二8.7,NE-4100T實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為RS485信號(hào)輸出,同時(shí)把電介質(zhì)以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換光介質(zhì)傳輸。
通過(guò)上面具體實(shí)施方式,所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。但是應(yīng)當(dāng)理解,本實(shí)用新型并不限于上述的具體實(shí)施方式。在公開(kāi)的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征,從而實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)方案。
除說(shuō)明書(shū)所述的技術(shù)特征外,均為本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。