礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置的制造方法
【專利摘要】一種礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，包括多臺控制器，多臺控制器均與礦用電力線電連接，多臺控制器之間通過礦用電力線載波連接，每臺控制器由隔爆箱體、內(nèi)部電路板、接線端子排、遠(yuǎn)方開按鈕、遠(yuǎn)方停按鈕、閉鎖按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕、本臺開/停按鈕、信號按鈕和送話按鈕以及經(jīng)過防爆處理、防水的喇叭和送話器組成，內(nèi)部電路板由電源和繼電器輸出電路、液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路、信號輸入接口電路、485通訊和載波接口電路以及語音播報(bào)電路組成。其優(yōu)點(diǎn)為，不需要拉專用信號電纜線，直接安裝即可工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦采掘工作面各臺運(yùn)輸機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程集中分散控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程人工操作開、停，減少了人員，提高了工作效率。
【專利說明】
礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種集散控制裝置，特別是一種礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，適用于煤礦電壓小于或等于1140伏以下電壓線傳輸?shù)?，礦用采掘后路運(yùn)輸系統(tǒng)各輸送機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)距離監(jiān)控和控制。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，煤礦采掘工作面對刮板輸送機(jī)接力運(yùn)輸還沒有實(shí)現(xiàn)集中控制系統(tǒng)，僅對膠帶輸送機(jī)接力運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程集中控制。但對膠帶輸送機(jī)接力運(yùn)輸，其控制系統(tǒng)都是靠每臺輸送機(jī)設(shè)備之間拉線傳遞開、停信息，并且每臺輸送機(jī)設(shè)備配備一名專職司機(jī)操作(開啟和停止)，各臺輸送機(jī)設(shè)備要想開啟通過信號聯(lián)系后，每臺輸送機(jī)設(shè)備的司機(jī)按本臺輸送機(jī)設(shè)備按鈕操作本臺輸送機(jī)設(shè)備的開、停，某臺輸送機(jī)設(shè)備有故障無法運(yùn)行時(shí)，還得靠人工通過打點(diǎn)方式相互傳遞信息告訴故障臺位才可去人處理，各臺輸送機(jī)設(shè)備之間的信號傳遞還需要拉專用的信號電纜，這樣不但增加了購買電纜和信號設(shè)備的成本，還增加了設(shè)備的操作人員，給企業(yè)增加了成本。以上為現(xiàn)有技術(shù)的不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是:設(shè)計(jì)一種不需要拉專用信號電纜線，直接安裝即可工作的礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦采掘工作面各臺運(yùn)輸機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程集中分散控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程人工操作開、停，當(dāng)有某臺運(yùn)輸機(jī)設(shè)備有故障時(shí)，任何一臺輸送機(jī)設(shè)備都可發(fā)出報(bào)警提示，便于人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和遠(yuǎn)距離監(jiān)控故障輸送機(jī)設(shè)備位置，并及時(shí)處理;減少了人員，提高了工作效率，為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]本礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，包括多臺控制器，其特征是:多臺控制器均與礦用電力線電連接，多臺控制器之間通過礦用電力線載波連接，每臺控制器由隔爆箱體、內(nèi)部電路板、接線端子排、遠(yuǎn)方開按鈕、遠(yuǎn)方停按鈕、閉鎖按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕、本臺開/停按鈕、信號按鈕和送話按鈕以及經(jīng)過防爆處理、防水的喇叭和送話器組成，隔爆箱體的左、右兩側(cè)壁上各設(shè)有2個(gè)進(jìn)線嘴，隔爆箱體的底部設(shè)有5個(gè)進(jìn)線嘴，隔爆箱體的前部設(shè)有箱體口，該箱體口為隔爆法蘭與蓋法蘭構(gòu)成的隔爆結(jié)合面，隔爆法蘭與蓋法蘭之間通過10個(gè)螺栓連接固定，隔爆法蘭上安裝有遠(yuǎn)方開按鈕、遠(yuǎn)方停按鈕、閉鎖按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕、本臺開/停按鈕、信號按鈕和送話按鈕，在箱體口處安裝有箱體蓋，箱體蓋上開有觀察窗，并安裝有經(jīng)過防爆處理、防水的喇叭和送話器，觀察窗上裝有鋼化玻璃，遠(yuǎn)方開按鈕、遠(yuǎn)方停按鈕、閉鎖按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕、本臺開/停按鈕、信號按鈕和送話按鈕以及喇叭均與內(nèi)部電路板電連接，送話器與送話按鈕電連接，內(nèi)部電路板和接線端子排安裝在隔爆箱體內(nèi)底部位置；內(nèi)部電路板由電源和繼電器輸出電路、液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路、信號輸入接口電路、485通訊和載波接口電路以及語音播報(bào)電路組成，電源和繼電器輸出電路用于將AC36V?42V電源轉(zhuǎn)換成控制器內(nèi)部電路板系統(tǒng)所需的12V和5V直流電壓以及直流電壓VCC，并通過開車?yán)^電器、信號繼電器和灑水繼電器輸出各自控制信號，以便分別完成輸送機(jī)設(shè)備的開啟/停止、故障報(bào)警和灑水;液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路作為控制器內(nèi)部電路板系統(tǒng)的控制中心，用于控制電源和繼電器輸出電路內(nèi)開車?yán)^電器、信號繼電器和灑水繼電器各繼電器控制信號的輸出，控制按鈕指令信號的輸入，堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器產(chǎn)生的各傳感器信號的輸入，并處理各傳感器信號后，發(fā)出相應(yīng)指令控制輸送機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，完成本臺和遠(yuǎn)臺輸送機(jī)設(shè)備的各種運(yùn)行狀態(tài)和各種傳感器動(dòng)作信息的顯示，以及輸入、輸出485信號和載波信號的控制;信號輸入接口電路用于外接堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器信號端，并將堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器產(chǎn)生的各傳感器信號經(jīng)光耦耦合后輸送給液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路內(nèi)的單片機(jī);485通訊和載波接口電路用于各臺控制器間的連接橋梁，通過485通訊接口和載波接口這兩個(gè)接口的任意一個(gè)接口將每臺控制器連接在一起完成集中控制;語音播報(bào)電路用于播報(bào)每臺輸送機(jī)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的故障狀態(tài)，以及開啟各臺輸送機(jī)設(shè)備時(shí)語音提示的內(nèi)容，任何一臺輸送機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障都會(huì)用語音的方式在各臺控制器給予語音提示，本臺輸送機(jī)設(shè)備開啟前會(huì)在本臺控制器有語音提示。
[0006]本實(shí)用新型所述電源和繼電器輸出電路包括電源電路和繼電器輸出電路，電源電路內(nèi)有輸入電壓為AC36V?42V的開關(guān)電源、電感L3、三端穩(wěn)壓器IC2和IC3、電容C3、C4、C6和C7以及有極性電容C5和C8，其三端穩(wěn)壓器IC2和IC3的型號分別為LM7809和LM7805，繼電器輸出電路內(nèi)有驅(qū)動(dòng)芯片IC4以及繼電器JDQ1、JDQ2和JDQ3，其驅(qū)動(dòng)芯片IC4的型號為ULN2003;液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路包括按鈕輸入電路、穩(wěn)壓電路、44腳單片機(jī)2U1和彩色液晶顯示器2U2，按鈕輸入電路內(nèi)有按鈕SI?S7、光耦7U1?7U5和電阻7R1?7R5，其中，按鈕SI?S7分別即是遠(yuǎn)方停按鈕、遠(yuǎn)方開按鈕、本臺開/停按鈕、信號按鈕、閉鎖按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕和送話按鈕，穩(wěn)壓電路內(nèi)有穩(wěn)壓芯片IUl、有極性電容I Cl和IC3以及電容IC2和1C4，其穩(wěn)壓芯片IUl的型號為HT7533;信號輸入接口電路內(nèi)有四運(yùn)算放大器、光耦Ul?U7、電阻Rl?R12、上拉排阻RAl、二極管Dl和D2、三極管BGl、有極性電容Cl、C9和Cll以及電容C10，其四運(yùn)算放大器的型號為LM324，該四運(yùn)算放大器內(nèi)有運(yùn)算放大器IClA?1C1D，其二極管Dl和D2的型號均為4148，三極管BGl的型號為8050;485通訊和載波接口電路包括485通訊接口電路和載波接口電路，485通訊接口電路內(nèi)有RS-485芯片6U1、三極管6Q1和6Q2、電阻6R1?6R10以及電容6C1，其RS-485芯片6U1的型號為MAX485CPA，三極管6Q1和6Q2的型號均為8550，載波接口電路內(nèi)有載波模塊2P1、耦合線圈、電阻2R5和2R6以及電容2C4，其載波模塊2P1的型號為BWP09;語音播報(bào)電路內(nèi)有音頻功率放大器IC5、語音芯片4U3、三極管4Q1、二極管4D1、有極性電容4C1和4C2、電容4C3?4C6以及電阻4R1?4R5，其語音芯片4U3的型號為SC040G，音頻功率放大器IC5的型號為LM386，三極管4Q1的型號為8050，二極管4D1的型號為4148；
[0007]其電路連接關(guān)系為:在電源和繼電器輸出電路內(nèi)，在電源電路內(nèi)，開關(guān)電源的12V端連接電感L3的一端，電感L3的另一端引出12V直流電壓，并連接三端穩(wěn)壓器IC2的第I引腳，開關(guān)電源的GND端接地，在電感L3的另一端與開關(guān)電源的GND端之間并聯(lián)有電容C3和C4以及有極性電容C5，三端穩(wěn)壓器IC2的第2引腳連接開關(guān)電源的GND端，并連接三端穩(wěn)壓器IC3的第2引腳，三端穩(wěn)壓器IC2的第3引腳引出直流電壓VCC，并連接三端穩(wěn)壓器IC3的第I引腳，在三端穩(wěn)壓器IC2第3引腳與第2引腳之間并聯(lián)有電容C6，三端穩(wěn)壓器IC3的第3引腳輸出5V直流電壓，在三端穩(wěn)壓器IC3第3引腳與第2引腳之間并聯(lián)有電容C7和有極性電容C8，在繼電器輸出電路內(nèi)，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第9和第8引腳分別連接12V直流電壓和地，繼電器JDQl、JDQ2和JDQ3的線圈一端均連接12V直流電壓，繼電器JDQ1、JDQ2和JDQ3的線圈另一端分別連接到驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第10、第11和第12引腳，繼電器JDQl、JDQ2和JDQ3的開關(guān)兩端均連接在接線端子排上;在液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路內(nèi)，在按鈕輸入電路內(nèi)，按鈕SI?S7的一端均接地，按鈕SI?S5的另一端分別與光耦7U1?7U5內(nèi)發(fā)光二極管的負(fù)極相連接，按鈕S7的另一端連接送話器，光耦7U1?7U5內(nèi)發(fā)光二極管的正極分別連接電阻7R1?7R5的一端，電阻7R1?7R5的另一端相互連接在一起后，接12V直流電壓，光耦7U1?7U5內(nèi)三極管的發(fā)射極均接地，在穩(wěn)壓電路內(nèi)，穩(wěn)壓芯片IUl的第I引腳接地，并連接有極性電容ICl和1C3的負(fù)極以及電容1C2和1C4的一端，穩(wěn)壓芯片IUl的第2引腳連接5V直流電壓，并連接有極性電容ICl的正極和電容1C2的另一端，穩(wěn)壓芯片IUl的第3引腳連接有極性電容1C3的正極和電容1C4的另一端，并輸出直流電壓VCC供給44腳單片機(jī)2U1和彩色液晶顯示器2U2，按鈕輸入電路與44腳單片機(jī)2U1之間，光耦7U1?7U5內(nèi)三極管的集電極分別連接到44腳單片機(jī)2U1的第4、第44、第5、第43和第10引腳，彩色液晶顯示器2U2與44腳單片機(jī)2U1之間，彩色液晶顯示器2U2的第2?第21引腳分別連接到44腳單片機(jī)2U1的第12、第28、第13、第42、第22?第29和第21?第14引腳;在信號輸入接口電路內(nèi)，四運(yùn)算放大器的第4和第11引腳分別接12V直流電壓和地，四運(yùn)算放大器內(nèi)的運(yùn)算放大器IClA的同相輸入端連接電阻R3的一端和有極性電容CI的正極，并同時(shí)連接二極管DI的負(fù)極，電阻R3的另一端和有極性電容CI的負(fù)極均接地，二極管Dl的正極連接電阻Rl的一端，并引出PP信號端，電阻Rl的另一端連接12V直流電壓，并連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接二極管D2的正極，并引出KCJC信號端，二極管D2的負(fù)極連接電阻R4的一端和有極性電容C9的正極，并同時(shí)連接到四運(yùn)算放大器IClB的同相輸入端，電阻R4的另一端和有極性電容C9的負(fù)極接地，四運(yùn)算放大器IClA的反相輸入端與四運(yùn)算放大器IClB的反相輸入端相連后，連接到四運(yùn)算放大器IClC的同相輸入端和四運(yùn)算放大器IClD的同相輸入端，四運(yùn)算放大器IClC的反相輸入端連接電阻RU的一端和有極性電容Cl I的正極，并同時(shí)連接電阻R7的一端，電阻Rl I的另一端和有極性電容Cl I的負(fù)極接地，并同時(shí)連接電阻R8的一端，電阻R7的另一端連接三極管BGl的發(fā)射極，電阻R8的另一端連接電阻R5的一端，并引出SD信號端，電阻R5的另一端連接三極管BGI的基極，三極管BGl的集電極連接12V直流電壓，四運(yùn)算放大器IClD的同相輸入端連接電阻R9和R12的一端，電阻R9的另一端連接12V直流電壓，電阻Rl 2的另一端接地，并連接電阻Rl O的一端和電容Cl O的一端，電阻Rl O的另一端和電容ClO的另一端均連接電阻R6的一端，并同時(shí)連接到四運(yùn)算放大器IClD的反相輸入端，電阻R6的另一端引出MW信號端，四運(yùn)算放大器內(nèi)，運(yùn)算放大器IClA?IClD的輸出端分別連接光耦U1、U2、U4和U3內(nèi)發(fā)光二極管的負(fù)極，光耦U5、U6和U7內(nèi)發(fā)光二極管的負(fù)極分別弓I出KZD信號端、YW信號端和WD信號端，上拉排阻RAl的公共端連接12V直流電壓，上拉排阻RAl內(nèi)從上到下7個(gè)電阻的另一端分別連接到光耦Ul、U4、U2、U3、U7、U6和U5內(nèi)發(fā)光二極管的正極，光耦Ul?U7內(nèi)三極管的集電極分別引出PPl信號端、KCJCl信號端、麗I信號端、SDl信號端、KZDl信號端、YWl信號端和WDl信號端，光耦Ul?U7內(nèi)三極管的發(fā)射極均接地;在485通訊和載波接口電路內(nèi)，在485通訊接口電路內(nèi)，RS-485芯片6U1的第8引腳連接5V直流電壓，并連接電容6C1的一端和電阻6R6的一端，電容6C1的另一端接地，電阻6R6的另一端連接電阻6R8的一端，并連接到RS-485芯片6U1的第6引腳，RS-485芯片6U1的第6引腳引出485+信號端，RS-485芯片6U1的第7引腳引出485-信號端，并同時(shí)連接電阻6R8的另一端和電阻6R7的一端，電阻6R7的另一端接地，RS-485芯片6U1的第I引腳連接電阻6R4的一端，電阻6R4的另一端連接三極管6Q2的基極，三極管6Q2的集電極接地，三極管6Q2的發(fā)射極連接電阻6R1和6R9的一端，電阻6R1的另一端連接直流電壓VCC，電阻6R9的另一端引出RXD信號端，RS-485芯片6U1的第2引腳與其第3引腳相連后，連接三極管6Q1的集電極，并同時(shí)連接電阻6R5的一端，電阻6R5的另一端連接到RS-485芯片6U1的第5引腳，并接地，三極管6Q1的發(fā)射極連接直流電壓VCC，三極管6Q1的基極連接電阻6R2和6R3的一端，電阻6R3的另一端連接直流電壓VCC，電阻6R2的另一端連接到RS-485芯片6U1的第4引腳，并同時(shí)連接電阻6R10的一端，電阻6R10的另一端引出TXD信號端，在載波接口電路內(nèi)，耦合線圈的第4引腳連接到接線端子排，引出ZBl信號端，親合線圈的第2引腳連接電容2C4的一端，電容2C4的另一端連接到接線端子排，引出ZB2信號端，耦合線圈的第I和第3引腳分別連接到載波模塊2PI的第9和第1引腳，載波模塊2PI的第I?3引腳分別接12V直流電壓、地和5V直流電壓，載波模塊2P1的第4和5引腳分別連接電阻2R5和2R6的一端，電阻2R5的另一端引出TXD信號端，電阻2R6的另一端引出RXD信號端;在語音播報(bào)電路內(nèi)，語音芯片4U3的第5和第7弓丨腳分別接地和直流電壓VCC，語音芯片4U3的第4引腳連接電阻4R4和4R5的一端，電阻4R4和4R5的另一端分別連接三極管4Q1的基極和發(fā)射極，三極管4Q1的發(fā)射極接地，三極管4Q1的集電極連接電阻4R3的一端和二極管4DI的正極，電阻4R3的另一端連接12V直流電壓，二極管4D1的負(fù)極連接電容4C3和4C4的一端，并同時(shí)連接到音頻功率放大器IC5的第3引腳，電容4C3的另一端連接電阻4R2的一端，電阻4R2的另一端連接到語音芯片4U3的第8引腳，并同時(shí)連接電阻4R1的一端，電容4C4的另一端連接到音頻功率放大器IC5的第4引腳，并同時(shí)連接電阻4R1的另一端，音頻功率放大器IC5的第4引腳接地，電阻4R1的另一端連接到音頻功率放大器IC5的第2引腳，音頻功率放大器IC5的第I引腳連接有極性電容4C1的正極，有極性電容4C1的負(fù)極連接到音頻功率放大器IC5的第8引腳，音頻功率放大器IC5的第6引腳連接12V直流電壓，并連接電容4C6的一端，電容4C6的另一端接地，音頻功率放大器IC5的第5引腳連接電容4C5的一端和有極性電容4C2的正極，電容4C5的另一端接地，有極性電容4C2的負(fù)極引出SP信號端，SP信號端連接喇叭；電源和繼電器輸出電路中的繼電器輸出電路與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路之間，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第5、第6和第7引腳分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第32、第I和第31引腳，按鈕S6的另一端連接至驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第12引腳；信號輸入接口電路與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路之間，光耦Ul?U7內(nèi)三極管的集電極分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第6、第7、第8、第41、第11、第9和第40引腳;485通訊和載波接口電路中的485通訊接口電路與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路之間，電阻6R9和6R10的另一端分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第2和第3引腳，485通訊和載波接口電路中的載波接口電路與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路之間，電阻2R5和2R6的另一端分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第3和第2引腳;語音播報(bào)電路與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路之間，語音芯片4U3的第2、第3和第4引腳分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第35、第33和第34引腳。
[0008]本實(shí)用新型的彩色液晶顯示器2U2為TFT-1XD彩色液晶顯示器。
[0009]本實(shí)用新型該礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置還包括載波通訊控制模塊，所述載波通訊控制模塊用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程載波語音通訊，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嗷デ袚Q和控制;送話按鈕、信號按鈕、送話器和喇叭均與載波通訊控制模塊電連接。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:I)該礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置機(jī)構(gòu)緊湊、性能可靠、操作簡單、維護(hù)方便;2)采用電力線載波技術(shù)實(shí)現(xiàn)了免拉線集中分散控制操作，集遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制操作為一體(一人操作一人巡檢全線輸送機(jī)設(shè)備開、停)，并通過該礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置的每臺控制器設(shè)備的動(dòng)態(tài)彩色TFT-LCD液晶顯示器，觀察所有輸送機(jī)設(shè)備的運(yùn)行情況和所有灑水水栗當(dāng)前水位及運(yùn)行情況;哪臺輸送機(jī)設(shè)備有故障，全線任何一臺控制器設(shè)備都可發(fā)出報(bào)警(語音)提示，便于人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和遠(yuǎn)距離監(jiān)控故障輸送機(jī)設(shè)備位置，并及時(shí)處理;減少了人員，提高了工作效率，為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益;3)適用范圍廣，適用于刮板輸送機(jī)接力運(yùn)輸時(shí)，或膠帶輸送機(jī)接力運(yùn)輸時(shí)、或刮板輸送機(jī)和膠帶輸送機(jī)接力運(yùn)輸時(shí)，對各輸送機(jī)設(shè)備之間的遠(yuǎn)程集中分散控制。
【附圖說明】
[0011]圖1是每臺控制器的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是每臺控制器的電路結(jié)構(gòu)方框圖；
[0014]圖4是每臺控制器的電源和繼電器輸出電路原理圖；
[0015]圖5是每臺控制器的液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路原理圖；
[0016]圖6是每臺控制器的信號輸入接口電路原理圖；
[0017]圖7是每臺控制器的485通訊和載波接口電路原理圖；
[0018]圖8是每臺控制器的語音播報(bào)電路原理圖。
[0019]圖中:25、輸送機(jī);30、礦用隔爆型真空磁力啟動(dòng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1-8所示，本一種礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，包括多臺控制器29，其特征是:多臺控制器均與礦用電力線24電連接，多臺控制器29之間通過礦用電力線載波連接，用于完成礦用采掘后路運(yùn)輸系統(tǒng)各運(yùn)輸機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，每臺控制器29由隔爆箱體14、內(nèi)部電路板、接線端子排、遠(yuǎn)方開按鈕19、遠(yuǎn)方停按鈕18、閉鎖按鈕16、點(diǎn)動(dòng)按鈕21、本臺開/停按鈕15、信號按鈕17和送話按鈕22以及經(jīng)過防爆處理、防水的喇叭27和送話器28組成，隔爆箱體14的左、右兩側(cè)壁上各設(shè)有2個(gè)進(jìn)線嘴20，隔爆箱體14的底部設(shè)有5個(gè)進(jìn)線嘴20，隔爆箱體14的前部設(shè)有箱體口，該箱體口為隔爆法蘭與蓋法蘭構(gòu)成的隔爆結(jié)合面，隔爆法蘭與蓋法蘭之間通過10個(gè)螺栓23連接固定，隔爆法蘭上安裝有遠(yuǎn)方開按鈕19、遠(yuǎn)方停按鈕18、閉鎖按鈕16、點(diǎn)動(dòng)按鈕21、本臺開/停按鈕15、信號按鈕17和送話按鈕22，在箱體口處安裝有箱體蓋，箱體蓋上開有觀察窗26，并安裝有經(jīng)過防爆處理、防水的喇叭27和送話器28，觀察窗26上裝有鋼化玻璃，遠(yuǎn)方開按鈕19、遠(yuǎn)方停按鈕18、閉鎖按鈕16、點(diǎn)動(dòng)按鈕21、本臺開/停按鈕15、信號按鈕17和送話按鈕22以及喇叭27均與內(nèi)部電路板電連接，送話器28與送話按鈕22電連接，內(nèi)部電路板和接線端子排安裝在隔爆箱體14內(nèi)底部位置；內(nèi)部電路板由電源和繼電器輸出電路1、液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2、信號輸入接口電路
3、485通訊和載波接口電路4以及語音播報(bào)電路5組成，電源和繼電器輸出電路I用于將AC36V?42V電源轉(zhuǎn)換成控制器29內(nèi)部電路板系統(tǒng)所需的12V和5V直流電壓以及直流電壓VCC，并通過開車?yán)^電器、信號繼電器和灑水繼電器輸出各自控制信號，以便分別完成輸送機(jī)設(shè)備的開啟/停止、故障報(bào)警和灑水;液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2作為控制器29內(nèi)部電路板系統(tǒng)的控制中心，用于控制電源和繼電器輸出電路I內(nèi)開車?yán)^電器、信號繼電器和灑水繼電器各繼電器控制信號的輸出，控制按鈕指令信號的輸入，堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器產(chǎn)生的各傳感器信號的輸入，并處理各傳感器信號后，發(fā)出相應(yīng)指令控制輸送機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，完成本臺和遠(yuǎn)臺輸送機(jī)設(shè)備的各種運(yùn)行狀態(tài)和各種傳感器動(dòng)作信息的顯示，以及輸入、輸出485信號和載波信號的控制;信號輸入接口電路3用于外接堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器信號端，并將堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器產(chǎn)生的各傳感器信號經(jīng)光耦耦合后輸送給液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2內(nèi)的單片機(jī);485通訊和載波接口電路4用于各臺控制器29間的連接橋梁，通過485通訊接口和載波接口這兩個(gè)接口的任意一個(gè)接口將每臺控制器29連接在一起完成集中控制;語音播報(bào)電路5用于播報(bào)每臺輸送機(jī)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的故障狀態(tài)，以及開啟各臺輸送機(jī)設(shè)備時(shí)語音提示的內(nèi)容，任何一臺輸送機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障都會(huì)用語音的方式在各臺控制器29給予語音提示，本臺輸送機(jī)設(shè)備開啟前會(huì)在本臺控制器29有語音提示。
[0021]如圖3-7所示，所述電源和繼電器輸出電路I包括電源電路6和繼電器輸出電路7，電源電路6內(nèi)有輸入電壓為AC36V?42V的開關(guān)電源8、電感L3、三端穩(wěn)壓器IC2和IC3、電容C3、C4、C6和C7以及有極性電容C5和C8，其三端穩(wěn)壓器IC2和IC3的型號分別為LM7809和LM7805，繼電器輸出電路7內(nèi)有驅(qū)動(dòng)芯片IC4以及繼電器JDQUJDQ2和JDQ3，其驅(qū)動(dòng)芯片IC4的型號為ULN2003;液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2包括按鈕輸入電路9、穩(wěn)壓電路10、44腳單片機(jī)2U1和彩色液晶顯示器2U2，按鈕輸入電路9內(nèi)有按鈕SI?S7、光耦7U1?7U5和電阻7R1?7R5，其中，按鈕SI?S7分別即是遠(yuǎn)方停按鈕18、遠(yuǎn)方開按鈕19、本臺開/停按鈕15、信號按鈕17、閉鎖按鈕16、點(diǎn)動(dòng)按鈕21和送話按鈕22，穩(wěn)壓電路1內(nèi)有穩(wěn)壓芯片1U1、有極性電容ICl和1C3以及電容1C2和1C4，其穩(wěn)壓芯片IUl的型號為HT7533;信號輸入接口電路3內(nèi)有四運(yùn)算放大器、光耦Ul?U7、電阻Rl?Rl2、上拉排阻RAl、二極管Dl和D2、三極管BGl、有極性電容Cl、C9和Cll以及電容ClO，其四運(yùn)算放大器的型號為LM324，該四運(yùn)算放大器內(nèi)有運(yùn)算放大器IClA?1C1D，其二極管Dl和D2的型號均為4148，三極管BGl的型號為8050 ； 485通訊和載波接口電路4包括485通訊接口電路11和載波接口電路12，485通訊接口電路11內(nèi)有RS-485芯片6U1、三極管6Q1和6Q2、電阻6R1?6R10以及電容6C1，其RS-485芯片6U1的型號為MAX485CPA，三極管6Q1和6Q2的型號均為8550，載波接口電路12內(nèi)有載波模塊2P1、耦合線圈13、電阻2R5和2R6以及電容2C4，其載波模塊2P1的型號為BWP09;語音播報(bào)電路5內(nèi)有音頻功率放大器IC5、語音芯片4U3、三極管4Q1、二極管4D1、有極性電容4C1和4C2、電容4C3?4C6以及電阻4R1?4R5，其語音芯片4U3的型號為SC040G，音頻功率放大器IC5的型號為LM386，三極管4Q1的型號為8050，二極管4D1的型號為4148;
[0022]其電路連接關(guān)系為:在電源和繼電器輸出電路I內(nèi)，在電源電路6內(nèi)，開關(guān)電源8的12￥端連接電感1^3的一端，電感1^3的另一端引出12￥直流電壓，并連接三端穩(wěn)壓器IC2的第I引腳，開關(guān)電源8的GND端接地，在電感L3的另一端與開關(guān)電源8的GND端之間并聯(lián)有電容C3和C4以及有極性電容C5，三端穩(wěn)壓器IC2的第2引腳連接開關(guān)電源8的GND端，并連接三端穩(wěn)壓器IC3的第2引腳，三端穩(wěn)壓器IC2的第3引腳引出直流電壓VCC，并連接三端穩(wěn)壓器IC3的第I引腳，在三端穩(wěn)壓器IC2第3引腳與第2引腳之間并聯(lián)有電容C6，三端穩(wěn)壓器IC3的第3引腳輸出5V直流電壓，在三端穩(wěn)壓器IC3第3引腳與第2引腳之間并聯(lián)有電容C7和有極性電容C8，在繼電器輸出電路7內(nèi)，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第9和第8引腳分別連接12V直流電壓和地，繼電器JDQ1、JDQ2和JDQ3的線圈一端均連接12V直流電壓，繼電器JDQ1、JDQ2和JDQ3的線圈另一端分別連接到驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第10、第11和第12引腳，繼電器JDQl、JDQ2和JDQ3的開關(guān)兩端均連接在接線端子排上;在液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2內(nèi)，在按鈕輸入電路9內(nèi)，按鈕SI?S7的一端均接地，按鈕SI?S5的另一端分別與光耦7U1?7U5內(nèi)發(fā)光二極管的負(fù)極相連接，按鈕S7的另一端連接送話器28，光耦7U1?7U5內(nèi)發(fā)光二極管的正極分別連接電阻7R1?7R5的一端，電阻7R1?7R5的另一端相互連接在一起后，接12V直流電壓，光耦7U1?7U5內(nèi)三極管的發(fā)射極均接地，在穩(wěn)壓電路1內(nèi)，穩(wěn)壓芯片IUl的第I引腳接地，并連接有極性電容ICl和1C3的負(fù)極以及電容1C2和1C4的一端，穩(wěn)壓芯片IUl的第2引腳連接5V直流電壓，并連接有極性電容ICI的正極和電容IC2的另一端，穩(wěn)壓芯片I Ul的第3引腳連接有極性電容IC3的正極和電容IC4的另一端，并輸出直流電壓VCC供給44腳單片機(jī)2U1和彩色液晶顯示器2U2，按鈕輸入電路9與44腳單片機(jī)2U1之間，光耦7U1?7U5內(nèi)三極管的集電極分別連接到44腳單片機(jī)2U1的第4、第44、第5、第43和第10引腳，彩色液晶顯示器2U2與44腳單片機(jī)2U1之間，彩色液晶顯示器2U2的第2?第21引腳分別連接到44腳單片機(jī)2U1的第12、第28、第13、第42、第22?第29和第21?第14引腳;在信號輸入接□電路3內(nèi)，四運(yùn)算放大器的第4和第11引腳分別接12V直流電壓和地，四運(yùn)算放大器內(nèi)的運(yùn)算放大器IClA的同相輸入端連接電阻R3的一端和有極性電容Cl的正極，并同時(shí)連接二極管Dl的負(fù)極，電阻R3的另一端和有極性電容Cl的負(fù)極均接地，二極管Dl的正極連接電阻Rl的一端，并引出PP信號端，電阻Rl的另一端連接12V直流電壓，并連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接二極管D2的正極，并引出KCJC信號端，二極管D2的負(fù)極連接電阻R4的一端和有極性電容C9的正極，并同時(shí)連接到四運(yùn)算放大器IClB的同相輸入端，電阻R4的另一端和有極性電容C9的負(fù)極接地，四運(yùn)算放大器IClA的反相輸入端與四運(yùn)算放大器IClB的反相輸入端相連后，連接到四運(yùn)算放大器IClC的同相輸入端和四運(yùn)算放大器IClD的同相輸入端，四運(yùn)算放大器IClC的反相輸入端連接電阻Rl I的一端和有極性電容Cl I的正極，并同時(shí)連接電阻R7的一端，電阻Rl I的另一端和有極性電容C11的負(fù)極接地，并同時(shí)連接電阻R8的一端，電阻R7的另一端連接三極管BGI的發(fā)射極，電阻R8的另一端連接電阻R5的一端，并引出SD信號端，電阻R5的另一端連接三極管BGl的基極，三極管BGl的集電極連接12V直流電壓，四運(yùn)算放大器IClD的同相輸入端連接電阻R9和Rl 2的一端，電阻R9的另一端連接12V直流電壓，電阻Rl 2的另一端接地，并連接電阻Rl O的一端和電容ClO的一端，電阻RlO的另一端和電容ClO的另一端均連接電阻R6的一端，并同時(shí)連接到四運(yùn)算放大器IClD的反相輸入端，電阻R6的另一端引出MW信號端，四運(yùn)算放大器內(nèi)，運(yùn)算放大器IClA?IClD的輸出端分別連接光耦Ul、U2、U4和U3內(nèi)發(fā)光二極管的負(fù)極，光耦U5、U6和U7內(nèi)發(fā)光二極管的負(fù)極分別引出KZD信號端、YW信號端和WD信號端，上拉排阻RAl的公共端連接12V直流電壓，上拉排阻RAl內(nèi)從上到下7個(gè)電阻的另一端分別連接到光耦U1、U4、U2、U3、U7、U6和U5內(nèi)發(fā)光二極管的正極，光耦Ul?U7內(nèi)三極管的集電極分別引出PPl信號端、KCJCl信號端、MWl信號端、SDl信號端、KZDl信號端、YWl信號端和WDl信號端，光耦Ul?U7內(nèi)三極管的發(fā)射極均接地;在485通訊和載波接口電路4內(nèi)，在485通訊接口電路11內(nèi)，RS-485芯片6U1的第8引腳連接5V直流電壓，并連接電容6C1的一端和電阻6R6的一端，電容6C1的另一端接地，電阻6R6的另一端連接電阻6R8的一端，并連接到RS-485芯片6U1的第6引腳，RS-485芯片6U1的第6引腳引出485+信號端，RS-485芯片6U1的第7引腳引出485-信號端，并同時(shí)連接電阻6R8的另一端和電阻6R7的一端，電阻6R7的另一端接地，RS-485芯片6U1的第I引腳連接電阻6R4的一端，電阻6R4的另一端連接三極管6Q2的基極，三極管6Q2的集電極接地，三極管6Q2的發(fā)射極連接電阻6R1和6R9的一端，電阻6R1的另一端連接直流電壓VCC，電阻6R9的另一端引出RXD信號端，RS-485芯片6U1的第2引腳與其第3引腳相連后，連接三極管6Q1的集電極，并同時(shí)連接電阻6R5的一端，電阻6R5的另一端連接到RS-485芯片6U1的第5引腳，并接地，三極管6Q1的發(fā)射極連接直流電壓VCC，三極管6Q1的基極連接電阻6R2和6R3的一端，電阻6R3的另一端連接直流電壓VCC，電阻6R2的另一端連接到RS-485芯片6U1的第4引腳，并同時(shí)連接電阻6R10的一端，電阻6R10的另一端引出TXD信號端，在載波接口電路12內(nèi)，耦合線圈13的第4引腳連接到接線端子排，引出ZBl信號端，耦合線圈13的第2引腳連接電容2C4的一端，電容2C4的另一端連接到接線端子排，引出ZB2信號端，耦合線圈13的第I和第3弓I腳分別連接到載波模塊2PI的第9和第1引腳，載波模塊2P1的第I?3引腳分別接12V直流電壓、地和5V直流電壓，載波模塊2P1的第4和5引腳分別連接電阻2R5和2R6的一端，電阻2R5的另一端引出TXD信號端，電阻2R6的另一端引出RXD信號端;在語音播報(bào)電路5內(nèi)，語音芯片4U3的第5和第7引腳分別接地和直流電壓VCC，語音芯片4U3的第4引腳連接電阻4R4和4R5的一端，電阻4R4和4R5的另一端分別連接三極管4Q1的基極和發(fā)射極，三極管4Q1的發(fā)射極接地，三極管4Q1的集電極連接電阻4R3的一端和二極管4DI的正極，電阻4R3的另一端連接12V直流電壓，二極管4D1的負(fù)極連接電容4C3和4C4的一端，并同時(shí)連接到音頻功率放大器IC5的第3引腳，電容4C3的另一端連接電阻4R2的一端，電阻4R2的另一端連接到語音芯片4U3的第8引腳，并同時(shí)連接電阻4R1的一端，電容4C4的另一端連接到音頻功率放大器IC5的第4引腳，并同時(shí)連接電阻4R1的另一端，音頻功率放大器IC5的第4引腳接地，電阻4R1的另一端連接到音頻功率放大器IC5的第2引腳，音頻功率放大器IC5的第I引腳連接有極性電容4C1的正極，有極性電容4C1的負(fù)極連接到音頻功率放大器IC5的第8引腳，音頻功率放大器IC5的第6引腳連接12V直流電壓，并連接電容4C6的一端，電容4C6的另一端接地，音頻功率放大器IC5的第5引腳連接電容4C5的一端和有極性電容4C2的正極，電容4C5的另一端接地，有極性電容4C2的負(fù)極引出SP信號端，SP信號端連接喇叭27;電源和繼電器輸出電路I中的繼電器輸出電路7與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2之間，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第5、第6和第7引腳分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第32、第I和第31引腳，按鈕S6的另一端連接至驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第12引腳;信號輸入接口電路3與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2之間，光耦Ul?U7內(nèi)三極管的集電極分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第6、第7、第8、第41、第11、第9和第40引腳;485通訊和載波接口電路4中的485通訊接口電路11與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2之間，電阻6R9和6R10的另一端分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第2和第3引腳，485通訊和載波接口電路4中的載波接口電路12與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2之間，電阻2R5和2R6的另一端分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第3和第2引腳;語音播報(bào)電路5與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2之間，語音芯片4U3的第2、第3和第4引腳分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第35、第33和第34引腳。
[0023 ] 如圖5所示，彩色液晶顯示器2U2為TFT-1XD彩色液晶顯示器。
[0024]該礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置還包括載波通訊控制模塊，所述載波通訊控制模塊用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程載波語音通訊，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嗷デ袚Q和控制;送話按鈕22、信號按鈕17、送話器28和喇叭27均與載波通訊控制模塊電連接。所述載波通訊控制模塊可采用專利號為ZL201220354447.5的實(shí)用新型專利中所述的載波通訊控制模塊。
[0025]本礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，所述的礦用電力線24為動(dòng)力電纜。隔爆箱體14的左、右兩側(cè)壁上共4個(gè)進(jìn)線嘴20，用于引入輸入電源和輸出控制信號的電纜;隔爆箱體14的底部共5個(gè)進(jìn)線嘴20，用于引入輸送機(jī)設(shè)備各狀態(tài)傳感器(堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器)動(dòng)作接點(diǎn)。在電源和繼電器輸出電路I內(nèi)，繼電器JDQ1、JDQ2和JDQ3分別是信號繼電器、灑水繼電器和開車?yán)^電器，分別控制輸送機(jī)設(shè)備的故障報(bào)警、灑水以及開啟/停止;繼電器JDQl的開關(guān)兩端XHl和XH2經(jīng)由接線端子排連接到輸送機(jī)設(shè)備的故障報(bào)警器控制端，繼電器JDQ2的開關(guān)兩端SSI和SS2經(jīng)由接線端子排連接到輸送機(jī)設(shè)備自帶的灑水控制裝置控制端，繼電器JDQ3的開關(guān)兩端KCl和KC2經(jīng)由接線端子排連接到輸送機(jī)設(shè)備的啟動(dòng)裝置(可采用圖2中的礦用隔爆型真空磁力啟動(dòng)器30)控制端;在液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路2內(nèi)，按鈕SI?S7即圖1中的遠(yuǎn)方停按鈕18、遠(yuǎn)方開按鈕19、本臺開/停按鈕15、信號按鈕17、閉鎖按鈕16、點(diǎn)動(dòng)按鈕21和送話按鈕22，按鈕S7(S卩，送話按鈕22)的另一端連接送話器28，送話器28和按鈕S4( S卩，信號按鈕I 7)分別連接到專利號為ZL201220354447.5的實(shí)用新型專利中所述的載波通訊控制模塊的按鍵切換及信號指示電路內(nèi)，SHAN引出端和XHAN引出端上;在信號輸入接口電路3內(nèi)，PP信號端經(jīng)由接線端子排連接到跑偏傳感器信號端，KCJC信號端經(jīng)由接線端子排連接到開車檢測傳感器信號端，MW信號端經(jīng)由接線端子排連接到堆煤傳感器信號端，SD信號端經(jīng)由接線端子排連接到速度傳感器信號端，KZD信號端(S卩，控制故障語音停止播報(bào)、優(yōu)先接收通話語音對講信號端)經(jīng)由接線端子排連接到專利號為ZL201220354447.5的實(shí)用新型專利中所述的載波通訊控制模塊的按鍵切換及信號指示電路內(nèi)，LED引出端上，YW信號端經(jīng)由接線端子排連接到煙霧傳感器信號端，WD信號端經(jīng)由接線端子排連接到溫度傳感器信號端;在485通訊和載波接口電路4內(nèi)，485+信號端和485-信號端連接到接線端子排，作為所有控制器29連接傳輸?shù)?85傳輸公共端口，ZBl信號端和ZB2信號端連接到接線端子排，作為所有控制器29連接傳輸?shù)妮d波傳輸公共端口，實(shí)際使用時(shí)，選擇其中一種傳輸公共端口傳輸即可;在語音播報(bào)電路5內(nèi)，SP信號端連接喇叭27，喇叭27連接到專利號為ZL201220354447.5的實(shí)用新型專利中所述的載波通訊控制模塊的功放輸出電路內(nèi)，SP引出端上。
[0026]本礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置在使用時(shí)，各控制器可根據(jù)使用場所固定于合適的位置，如各輸送機(jī)工作位置的巷道或支架壁等處。該礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，當(dāng)按下按鈕S2(S卩，遠(yuǎn)方開按鈕19)，可開啟全運(yùn)輸系統(tǒng)內(nèi)的輸送機(jī)設(shè)備，從第一臺(主臺)開啟后逐臺報(bào)語音兩邊啟動(dòng);按下按鈕SI (即，遠(yuǎn)方停按鈕18)，可立即停止全運(yùn)輸系統(tǒng)內(nèi)的輸送機(jī)設(shè)備;按下按鈕S3( S卩，本臺開/停按鈕15)，當(dāng)本臺控制器29無閉鎖狀態(tài)時(shí)，可開啟本臺或停止本臺輸送機(jī)設(shè)備；按下按鈕S5( S卩，閉鎖按鈕16)，可控制本臺控制器29處于閉鎖狀態(tài)，不受系統(tǒng)內(nèi)其它控制器29所發(fā)信號控制，此時(shí)按下按鈕S2(S卩，遠(yuǎn)方開按鈕19)和按鈕S3(即，本臺開/停按鈕15)均無法啟動(dòng)本臺閉鎖的控制器29對應(yīng)的本臺輸送機(jī)設(shè)備，并在全線控制器29上顯示對應(yīng)臺號閉鎖信息，再次按下按鈕S5解除閉鎖;按下按鈕S4(S卩，信號按鈕17)，可向相連的每臺控制器29發(fā)送打點(diǎn)信號;按下按鈕S6(S卩，點(diǎn)動(dòng)按鈕21)，點(diǎn)動(dòng)本臺輸送機(jī)設(shè)備開啟或停止;按下按鈕S7(S卩，送話按鈕22)，可向相連的每臺控制器發(fā)送語音信號，全線實(shí)現(xiàn)單功語音對講。該礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置具有煤位保護(hù)，煙霧保護(hù)，溫度保護(hù)，速度保護(hù)，跑偏保護(hù)，和前方開車檢測功能；當(dāng)堆煤傳感器有堆煤信號時(shí)，全線所有各臺輸送機(jī)設(shè)備停車，并報(bào)堆煤故障和對應(yīng)液晶顯示器顯示，堆煤恢復(fù)高電平時(shí)，全線即可解除故障報(bào)警，人工按下按鈕S2(S卩，遠(yuǎn)方開按鈕19)逐步開啟所有臺運(yùn)輸機(jī)設(shè)備，恢復(fù)全線輸送機(jī)設(shè)備初始運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)煙霧傳感器、溫度傳感器動(dòng)作時(shí)，全線輸送機(jī)設(shè)備停車并報(bào)煙霧或溫度故障，以及對應(yīng)液晶顯示器顯示，本臺控制器29繼電器JDQ2(S卩，灑水繼電器)吸合，本臺輸送機(jī)設(shè)備灑水控制裝置開始噴霧，必須等煙霧、溫度恢復(fù)正常，按下按鈕S3( S卩，本臺開/停按鈕15)才可解除故障報(bào)警，恢復(fù)全線輸送機(jī)設(shè)備初始運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)速度傳感器動(dòng)作后，全線輸送機(jī)設(shè)備停車并報(bào)故障和對應(yīng)液晶顯示器顯示，必須排除速度故障后，按下按鈕S3(S卩，本臺開/停按鈕15)才可解除故障報(bào)警，恢復(fù)全線輸送機(jī)設(shè)備初始運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)跑偏傳感器動(dòng)作時(shí)，如果連續(xù)6秒報(bào)跑偏，跑偏傳感器信號端沒能自動(dòng)恢復(fù)高電平，全線所有各臺輸送機(jī)設(shè)備立即停車，并報(bào)跑偏故障和對應(yīng)液晶顯示器顯示，當(dāng)跑偏恢復(fù)高電平時(shí)，全線即可解除故障報(bào)警，人工按下按鈕S2(S卩，遠(yuǎn)方開按鈕19)逐步開啟所有臺運(yùn)輸機(jī)設(shè)備，恢復(fù)全線輸送機(jī)設(shè)備初始運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)運(yùn)輸系統(tǒng)主輸送機(jī)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，安裝在主輸送機(jī)設(shè)備處的開車檢測傳感器會(huì)給本臺控制器29發(fā)出前方啟動(dòng)信息，在本礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置系統(tǒng)上的任何控制器29上都可看到前方輸送機(jī)設(shè)備已啟動(dòng)的提示；當(dāng)在多臺控制器29之間需要通話對講時(shí)，按下按鈕S7(S卩，送話按鈕22)，此時(shí)專利號為ZL201220354447.5的實(shí)用新型專利中所述的載波通訊控制模塊的按鍵切換及信號指示電路內(nèi)，SHAN引出端為低電平，LED引出端為高電平，可向相連的每臺控制器29發(fā)送語音對講信號，而在語音對講過程中，如果某臺控制器29處于報(bào)故障狀態(tài)，報(bào)語音堆煤，跑偏，煙霧，溫度等信息時(shí)，上述LED引出端的高電平信號控制本實(shí)用新型信號輸入接口電路3內(nèi)的KZD引出端，使故障語音信息停止播報(bào)，優(yōu)先接收通話語音對講，從而使全線實(shí)現(xiàn)單功語音對講。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，包括多臺控制器(29)，其特征是:多臺控制器均與礦用電力線(24)電連接，多臺控制器(29)之間通過礦用電力線載波連接，每臺控制器(29)由隔爆箱體(14)、內(nèi)部電路板、接線端子排、遠(yuǎn)方開按鈕(19)、遠(yuǎn)方停按鈕(18)、閉鎖按鈕(16)、點(diǎn)動(dòng)按鈕(21)、本臺開/停按鈕(15)、信號按鈕(17)和送話按鈕(22)以及經(jīng)過防爆處理、防水的喇叭(27)和送話器(28)組成，隔爆箱體(14)的左、右兩側(cè)壁上各設(shè)有2個(gè)進(jìn)線嘴(20)，隔爆箱體(14)的底部設(shè)有5個(gè)進(jìn)線嘴(20)，隔爆箱體(14)的前部設(shè)有箱體口，該箱體口為隔爆法蘭與蓋法蘭構(gòu)成的隔爆結(jié)合面，隔爆法蘭與蓋法蘭之間通過10個(gè)螺栓(23)連接固定，隔爆法蘭上安裝有遠(yuǎn)方開按鈕(19)、遠(yuǎn)方停按鈕(18)、閉鎖按鈕(16)、點(diǎn)動(dòng)按鈕(21)、本臺開/停按鈕(15 )、信號按鈕(17 )和送話按鈕(22)，在箱體口處安裝有箱體蓋，箱體蓋上開有觀察窗(26)，并安裝有經(jīng)過防爆處理、防水的喇叭(27)和送話器(28)，觀察窗(26)上裝有鋼化玻璃，遠(yuǎn)方開按鈕(19)、遠(yuǎn)方停按鈕(18)、閉鎖按鈕(16)、點(diǎn)動(dòng)按鈕(21 )、本臺開/停按鈕(15 )、信號按鈕(17 )和送話按鈕(22 )以及喇叭(27 )均與內(nèi)部電路板電連接，送話器(28)與送話按鈕(22)電連接，內(nèi)部電路板和接線端子排安裝在隔爆箱體(14)內(nèi)底部位置；內(nèi)部電路板由電源和繼電器輸出電路(I)、液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路(2)、信號輸入接口電路(3)、485通訊和載波接口電路(4)以及語音播報(bào)電路(5)組成，電源和繼電器輸出電路(I)用于將AC3 6 V?4 2 V電源轉(zhuǎn)換成控制器(29 )內(nèi)部電路板系統(tǒng)所需的12V和5V直流電壓以及直流電壓VCC，并通過開車?yán)^電器、信號繼電器和灑水繼電器輸出各自控制信號，以便分別完成輸送機(jī)設(shè)備的開啟/停止、故障報(bào)警和灑水;液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路(2)作為控制器(29)內(nèi)部電路板系統(tǒng)的控制中心，用于控制電源和繼電器輸出電路(I)內(nèi)開車?yán)^電器、信號繼電器和灑水繼電器各繼電器控制信號的輸出，控制按鈕指令信號的輸入，堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器產(chǎn)生的各傳感器信號的輸入，并處理各傳感器信號后，發(fā)出相應(yīng)指令控制輸送機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，完成本臺和遠(yuǎn)臺輸送機(jī)設(shè)備的各種運(yùn)行狀態(tài)和各種傳感器動(dòng)作信息的顯示，以及輸入、輸出485信號和載波信號的控制;信號輸入接口電路(3)用于外接堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器信號端，并將堆煤、煙霧、溫度、速度、跑偏、開車檢測傳感器產(chǎn)生的各傳感器信號經(jīng)光耦耦合后輸送給液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路(2)內(nèi)的單片機(jī);485通訊和載波接口電路(4)用于各臺控制器(29)間的連接橋梁，通過485通訊接口和載波接口這兩個(gè)接口的任意一個(gè)接口將每臺控制器(29)連接在一起完成集中控制;語音播報(bào)電路(5)用于播報(bào)每臺輸送機(jī)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的故障狀態(tài)，以及開啟各臺輸送機(jī)設(shè)備時(shí)語音提示的內(nèi)容，任何一臺輸送機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障都會(huì)用語音的方式在各臺控制器(29)給予語音提示，本臺輸送機(jī)設(shè)備開啟前會(huì)在本臺控制器(29)有語音提示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，其特征是:所述電源和繼電器輸出電路(I)包括電源電路(6)和繼電器輸出電路(7)，電源電路(6)內(nèi)有輸入電壓為AC36V?42V的開關(guān)電源(8)、電感L3、三端穩(wěn)壓器IC2和IC3、電容C3、C4、C6和C7以及有極性電容C5和C8，其三端穩(wěn)壓器IC2和IC3的型號分別為LM7809和LM7805，繼電器輸出電路(7)內(nèi)有驅(qū)動(dòng)芯片IC4以及繼電器JDQUJDQ2和JDQ3，其驅(qū)動(dòng)芯片IC4的型號為ULN2003;液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路(2)包括按鈕輸入電路(9)、穩(wěn)壓電路(10)、44腳單片機(jī)2U1和彩色液晶顯示器2U2，按鈕輸入電路(9)內(nèi)有按鈕SI?S7、光耦7U1?7U5和電阻7R1?7R5，其中，按鈕SI?S7分別即是遠(yuǎn)方停按鈕(18)、遠(yuǎn)方開按鈕(19)、本臺開/停按鈕(15)、信號按鈕(17)、閉鎖按鈕(16)、點(diǎn)動(dòng)按鈕(21)和送話按鈕(22)，穩(wěn)壓電路(10)內(nèi)有穩(wěn)壓芯片1U1、有極性電容ICl和1C3以及電容1C2和1C4，其穩(wěn)壓芯片IUl的型號為HT7533;信號輸入接口電路(3)內(nèi)有四運(yùn)算放大器、光耦Ul?U7、電阻Rl?R12、上拉排阻RAl、二極管Dl和D2、三極管BGl、有極性電容Cl、C9和Cll以及電容ClO，其四運(yùn)算放大器的型號為LM324，該四運(yùn)算放大器內(nèi)有運(yùn)算放大器IClA?IClD，其二極管Dl和D2的型號均為4148，三極管BGl的型號為8050;485通訊和載波接口電路(4)包括485通訊接口電路(II)和載波接口電路(12)，485通訊接口電路(11)內(nèi)有RS-485芯片6U1、三極管6Q1和6Q2、電阻6R1?6R10以及電容6C1，其RS-485芯片6U1的型號為MAX485CPA，三極管6Q1和6Q2的型號均為8550，載波接口電路(12)內(nèi)有載波模塊2P1、耦合線圈(13)、電阻2R5和2R6以及電容2C4，其載波模塊2P1的型號為BWP09;語音播報(bào)電路(5)內(nèi)有音頻功率放大器IC5、語音芯片4U3、三極管4Q1、二極管4D1、有極性電容4C1和4C2、電容4C3?4C6以及電阻4R1?4R5，其語音芯片4U3的型號為SC040G，音頻功率放大器IC5的型號為LM386，三極管4Q1的型號為8050，二極管4D1的型號為4148; 其電路連接關(guān)系為:在電源和繼電器輸出電路(I)內(nèi)，在電源電路(6)內(nèi)，開關(guān)電源(8)的12V端連接電感L3的一端，電感L3的另一端引出12V直流電壓，并連接三端穩(wěn)壓器IC2的第I引腳，開關(guān)電源(8 )的GND端接地，在電感L3的另一端與開關(guān)電源(8 )的GND端之間并聯(lián)有電容C3和C4以及有極性電容C5，三端穩(wěn)壓器IC2的第2引腳連接開關(guān)電源(8)的GND端，并連接三端穩(wěn)壓器IC3的第2引腳，三端穩(wěn)壓器IC2的第3引腳引出直流電壓VCC，并連接三端穩(wěn)壓器IC3的第I引腳，在三端穩(wěn)壓器IC2第3引腳與第2引腳之間并聯(lián)有電容C6，三端穩(wěn)壓器IC3的第3引腳輸出5V直流電壓，在三端穩(wěn)壓器IC3第3引腳與第2引腳之間并聯(lián)有電容C7和有極性電容C8，在繼電器輸出電路(7)內(nèi)，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第9和第8引腳分別連接12V直流電壓和地，繼電器JDQ1、JDQ2和JDQ3的線圈一端均連接12V直流電壓，繼電器JDQ1、JDQ2和JDQ3的線圈另一端分別連接到驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第10、第11和第12引腳，繼電器JDQl、JDQ2和JDQ3的開關(guān)兩端均連接在接線端子排上;在液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路(2)內(nèi)，在按鈕輸入電路(9)內(nèi)，按鈕SI?S7的一端均接地，按鈕SI?S5的另一端分別與光耦7U1?7U5內(nèi)發(fā)光二極管的負(fù)極相連接，按鈕S7的另一端連接送話器(28)，光耦7U1?7U5內(nèi)發(fā)光二極管的正極分別連接電阻7R1?7R5的一端，電阻7R1?7R5的另一端相互連接在一起后，接12V直流電壓，光耦7U1?7U5內(nèi)三極管的發(fā)射極均接地，在穩(wěn)壓電路(1 )內(nèi)，穩(wěn)壓芯片IUl的第I引腳接地，并連接有極性電容ICl和1C3的負(fù)極以及電容1C2和1C4的一端，穩(wěn)壓芯片IUl的第2弓I腳連接5V直流電壓，并連接有極性電容ICI的正極和電容IC2的另一端，穩(wěn)壓芯片IUI的第3弓I腳連接有極性電容IC3的正極和電容IC4的另一端，并輸出直流電壓VCC供給44腳單片機(jī)2U1和彩色液晶顯示器2U2，按鈕輸入電路(9)與44腳單片機(jī)2U1之間，光耦7U1?7U5內(nèi)三極管的集電極分別連接到44腳單片機(jī)2U1的第4、第44、第5、第43和第10引腳，彩色液晶顯示器2U2與44腳單片機(jī)2U1之間，彩色液晶顯示器2U2的第2?第21引腳分別連接到44腳單片機(jī)2U1的第12、第28、第13、第42、第22?第29和第21?第14引腳;在信號輸入接口電路(3)內(nèi)，四運(yùn)算放大器的第4和第11引腳分別接12V直流電壓和地，四運(yùn)算放大器內(nèi)的運(yùn)算放大器I Cl A的同相輸入端連接電阻R3的一端和有極性電容Cl的正極，并同時(shí)連接二極管DI的負(fù)極，電阻R3的另一端和有極性電容Cl的負(fù)極均接地，二極管Dl的正極連接電阻Rl的一端，并弓I出PP信號端，電阻Rl的另一端連接12V直流電壓，并連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接二極管D2的正極，并引出KCJC信號端，二極管D2的負(fù)極連接電阻R4的一端和有極性電容C9的正極，并同時(shí)連接到四運(yùn)算放大器IClB的同相輸入端，電阻R4的另一端和有極性電容C9的負(fù)極接地，四運(yùn)算放大器IClA的反相輸入端與四運(yùn)算放大器IClB的反相輸入端相連后，連接到四運(yùn)算放大器IClC的同相輸入端和四運(yùn)算放大器IClD的同相輸入端，四運(yùn)算放大器IClC的反相輸入端連接電阻Rll的一端和有極性電容Cll的正極，并同時(shí)連接電阻R7的一端，電阻Rl I的另一端和有極性電容Cl I的負(fù)極接地，并同時(shí)連接電阻R8的一端，電阻R7的另一端連接三極管BGI的發(fā)射極，電阻R8的另一端連接電阻R5的一端，并引出SD信號端，電阻R5的另一端連接三極管BGI的基極，三極管BGI的集電極連接12V直流電壓，四運(yùn)算放大器IClD的同相輸入端連接電阻R9和R12的一端，電阻R9的另一端連接12V直流電壓，電阻R12的另一端接地，并連接電阻RlO的一端和電容ClO的一端，電阻RlO的另一端和電容ClO的另一端均連接電阻R6的一端，并同時(shí)連接到四運(yùn)算放大器IClD的反相輸入端，電阻R6的另一端引出MW信號端，四運(yùn)算放大器內(nèi)，運(yùn)算放大器IClA?IClD的輸出端分別連接光耦U1、U2、U4和U3內(nèi)發(fā)光二極管的負(fù)極，光耦U5、U6和U7內(nèi)發(fā)光二極管的負(fù)極分別引出KZD信號端、YW信號端和WD信號端，上拉排阻RAl的公共端連接12V直流電壓，上拉排阻RAl內(nèi)從上到下7個(gè)電阻的另一端分別連接到光耦1]1、1]4、1]2、1]3、1]7、1]6和1]5內(nèi)發(fā)光二極管的正極，光耦1]1?1]7內(nèi)三極管的集電極分別引出PPl信號端、KCJCl信號端、MWl信號端、SDl信號端、KZDl信號端、YWl信號端和WDl信號端，光耦Ul?U7內(nèi)三極管的發(fā)射極均接地;在485通訊和載波接口電路(4)內(nèi)，在485通訊接口電路(11)內(nèi)，RS-485芯片6U1的第8引腳連接5V直流電壓，并連接電容6C1的一端和電阻6R6的一端，電容6C1的另一端接地，電阻6R6的另一端連接電阻6R8的一端，并連接到RS-485芯片6U1的第6引腳，RS-485芯片6U1的第6引腳引出485+信號端，RS-485芯片6U1的第7引腳引出485-信號端，并同時(shí)連接電阻6R8的另一端和電阻6R7的一端，電阻6R7的另一端接地，RS-485芯片6U1的第I引腳連接電阻6R4的一端，電阻6R4的另一端連接三極管6Q2的基極，三極管6Q2的集電極接地，三極管6Q2的發(fā)射極連接電阻6R1和6R9的一端，電阻6R1的另一端連接直流電壓VCC，電阻6R9的另一端引出RXD信號端，RS-485芯片6U1的第2引腳與其第3引腳相連后，連接三極管6Q1的集電極，并同時(shí)連接電阻6R5的一端，電阻6R5的另一端連接到RS-485芯片6U1的第5引腳，并接地，三極管6Q1的發(fā)射極連接直流電壓VCC，三極管6Q1的基極連接電阻6R2和6R3的一端，電阻6R3的另一端連接直流電壓VCC，電阻6R2的另一端連接到RS-485芯片6UI的第4引腳，并同時(shí)連接電阻6R1的一端，電阻6R1的另一端引出TXD信號端，在載波接口電路(12)內(nèi)，耦合線圈(13)的第4引腳連接到接線端子排，弓丨出ZBI信號端，耦合線圈(13 )的第2引腳連接電容2C4的一端，電容2C4的另一端連接到接線端子排，引出ZB2信號端，耦合線圈(13)的第I和第3引腳分別連接到載波模塊2P1的第9和第1引腳，載波模塊2PI的第I?3引腳分別接12V直流電壓、地和5V直流電壓，載波模塊2PI的第4和5引腳分別連接電阻2R5和2R6的一端，電阻2R5的另一端引出TXD信號端，電阻2R6的另一端引出RXD信號端;在語音播報(bào)電路(5)內(nèi)，語音芯片4U3的第5和第7引腳分別接地和直流電壓VCC，語音芯片4U3的第4引腳連接電阻4R4和4R5的一端，電阻4R4和4R5的另一端分別連接三極管4Q1的基極和發(fā)射極，三極管4Q1的發(fā)射極接地，三極管4Q1的集電極連接電阻4R3的一端和二極管4D1的正極，電阻4R3的另一端連接12V直流電壓，二極管4D1的負(fù)極連接電容4C3和4C4的一端，并同時(shí)連接到音頻功率放大器IC5的第3引腳，電容4C3的另一端連接電阻4R2的一端，電阻4R2的另一端連接到語音芯片4U3的第8引腳，并同時(shí)連接電阻4R1的一端，電容4C4的另一端連接到音頻功率放大器IC5的第4引腳，并同時(shí)連接電阻4R1的另一端，音頻功率放大器IC5的第4引腳接地，電阻4R1的另一端連接到音頻功率放大器IC5的第2引腳，音頻功率放大器IC5的第I引腳連接有極性電容4CI的正極，有極性電容4C1的負(fù)極連接到音頻功率放大器IC5的第8引腳，音頻功率放大器IC5的第6引腳連接12V直流電壓，并連接電容4C6的一端，電容4C6的另一端接地，音頻功率放大器IC5的第5引腳連接電容4C5的一端和有極性電容4C2的正極，電容4C5的另一端接地，有極性電容4C2的負(fù)極引出SP信號端，SP信號端連接喇叭(27);電源和繼電器輸出電路(I)中的繼電器輸出電路(7)與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路⑵之間，驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第5、第6和第7引腳分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第32、第I和第31引腳，按鈕S6的另一端連接至驅(qū)動(dòng)芯片IC4的第12引腳;信號輸入接口電路(3)與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路(2)之間，光耦Ul?U7內(nèi)三極管的集電極分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第6、第7、第8、第41、第11、第9和第40引腳;485通訊和載波接口電路(4)中的485通訊接口電路(11)與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路(2)之間，電阻6R9和6R10的另一端分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第2和第3引腳，485通訊和載波接口電路(4)中的載波接口電路(12)與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路(2)之間，電阻2R5和2R6的另一端分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第3和第2引腳;語音播報(bào)電路(5)與液晶屏顯示、按鈕輸入和單片機(jī)控制電路(2)之間，語音芯片4U3的第2、第3和第4引腳分別連接至44腳單片機(jī)2U1的第35、第33和第34引腳。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，其特征是:彩色液晶顯示器2U2為TFT-1XD彩色液晶顯示器。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置，其特征是:該礦用采掘后路運(yùn)輸集散控制裝置還包括載波通訊控制模塊，所述載波通訊控制模塊用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程載波語音通訊，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嗷デ袚Q和控制；送話按鈕(22)、信號按鈕(17)、送話器(28)和喇叭(2 7 )均與載波通訊控制模塊電連接。
【文檔編號】G05B19/418GK205608504SQ201620322014
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】趙鵬飛, 安建華, 苑海成, 孫文才, 劉建立, 袁雙和, 魏永軍, 周帥, 呂樹澤, 常海偉, 郭海強(qiáng), 樊紅星, 韓棟梁
【申請人】邯鄲市峰峰礦區(qū)共創(chuàng)機(jī)電制修有限責(zé)任公司