基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于：包括用于安裝于井下機車車頭上的定位發(fā)射裝置、用于安裝于井下巷道兩側的定位接收裝置、與定位接收裝置通訊連接的控制分站、與控制分站通訊連接的調度控制中心；定位發(fā)射裝置由單片機Ⅰ，與單片機Ⅰ分別相連的電源電路Ⅰ、編碼電路、調制電路、存儲電路Ⅰ，與調制電路相連的驅動電路，與驅動電路相連的紅外LED發(fā)射頭組成；定位接收裝置由單片機Ⅱ，與單片機Ⅱ分別相連的電源電路Ⅱ、譯碼電路、通訊電路、顯示電路、存儲電路Ⅱ、鍵盤設置終端，與譯碼電路相連的紅外接收電路組成。其減少了設備的維護量和損耗量，充分發(fā)揮了井下機車的運礦效率，保障了井下安全運輸，提高了礦井運輸產(chǎn)量。
【專利說明】基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及井下機車定位技術，特別是一種基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]2005年以來，國內(nèi)非煤礦山的產(chǎn)量逐年增加，小型礦區(qū)逐步整合成大中型礦山。并且隨著露天開采逐步減少，井下開采逐步增加。單個礦山的產(chǎn)量大幅增加，礦山井下運輸采用有軌電機車運輸?shù)V巖已經(jīng)成為大部分礦山的選擇。但目前有軌電機車的運輸通過能力也已經(jīng)無法達到礦石量的出礦水平，從而制約了井下礦山的總產(chǎn)量，成為整個工藝流程的一個中間瓶頸，為使有軌電機車的運輸水平能夠發(fā)揮最大的運輸效應，合理的調配機車運輸次序尤為重要。
[0003]目前，為解決上述問題，礦山井下運輸普遍引入了地表所應用的鐵路信號設施及系統(tǒng)，但由于井下礦山的工作條件差、軌道情況特殊，采用機車輪通過軌道電路或軌道計軸器的方式的傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng)過于刻板，損壞頻繁，維護量極大，嚴重制約了機車運輸效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，以此替代傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng)的軌道電路或軌道計軸定位設備，減少設備的維護量和損耗量，節(jié)約時間及人力，充分發(fā)揮井下機車的運礦效率，對保障井下安全運輸、提高礦井運輸產(chǎn)量有著重要作用。
[0005]本發(fā)明的技術方案是:
一種基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:包括用于安裝于井下機車車頭上的定位發(fā)射裝置、用于安裝于井下巷道兩側的定位接收裝置、與所述定位接收裝置通訊連接的控制分站、與所述控制分站通訊連接的調度控制中心；
所述定位發(fā)射裝置由單片機I，與所述單片機I分別相連的電源電路1、編碼電路、調制電路、存儲電路I，與所述調制電路相連的驅動電路，與所述驅動電路相連的紅外LED發(fā)射頭組成；
所述定位接收裝置由單片機II，與所述單片機II分別相連的電源電路I1、譯碼電路、通訊電路、顯示電路、存儲電路I1、鍵盤設置終端，與所述譯碼電路相連的紅外接收電路組成。
[0006]上述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，所述單片機I通過焊接地址跳線焊點的方法預置機車車號編碼信息，設置結果存儲到所述存儲電路I中。
[0007]上述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，所述單片機II通過鍵盤設置終端預置安裝地址信息，所述顯示電路顯示數(shù)據(jù)設置過程，設置結果存儲到所述存儲電路II中。
[0008]上述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，所述顯示電路還用于顯示所述定位接收裝置接收到的譯碼后的機車車號編碼信息。
[0009]上述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，所述通訊電路通過通訊總線與控制分站通訊連接。
[0010]上述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，所述定位接收裝置的數(shù)量為多個，分別安裝于井下巷道兩側各軌道區(qū)段的頭尾位置，以方便定位監(jiān)測。
[0011]上述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，所述控制分站設有分站接收顯示裝置，以顯示其接收的數(shù)據(jù)。
[0012]上述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，所述電源電路I將輸入電壓轉換為直流5V電源，以符合發(fā)射裝置要求。
[0013]上述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，所述電源電路II將輸入電壓轉換為直流12V電源，以符合接收裝置要求。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
1、相比軌道計軸定位設備，設備損耗量大大降低，故障率低，從而減少了維護時間和養(yǎng)護人員，實現(xiàn)了減員增效的目標；
2、相比軌道電路，對軌道及巷道環(huán)境的要求大大降低，適用范圍廣泛，能夠適應井下常年潮濕、粉塵嚴重、電氣干擾、腐蝕性強等惡劣環(huán)境，屏蔽了環(huán)境因素對開采規(guī)模的制約，增大了礦山的可開采量；
3、機車的準確定位使調度指揮人員能即時掌握井下列車的運行動態(tài)，使調度作業(yè)更加合理化，增加了機車運輸時間，提升了整個運輸系統(tǒng)的運輸能力，使運輸?shù)V石量大幅提升，增效增產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，該基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，包括用于安裝于井下機車車頭上的定位發(fā)射裝置、用于安裝于井下巷道兩側的定位接收裝置、與所述定位接收裝置通訊連接的控制分站、與所述控制分站通訊連接的調度控制中心。
[0017]其中，所述定位發(fā)射裝置由單片機I，與所述單片機I分別相連的電源電路1、編碼電路、調制電路、存儲電路I，與所述調制電路相連的驅動電路，與所述驅動電路相連的紅外LED發(fā)射頭組成。本實施例中，單片機I采用W79E227 ;存儲電路I采用FM24C04LE M8 ；編碼電路采用PT2262 ;調制電路采用M74VHC1GT08 ;驅動電路采用TIP137。
[0018]所述定位接收裝置由單片機II，與所述單片機II分別相連的電源電路I1、譯碼電路、通訊電路、顯示電路、存儲電路I1、鍵盤設置終端，與所述譯碼電路相連的紅外接收電路組成。所述通訊電路通過通訊總線與控制分站通訊連接，所述控制分站設有分站接收顯示裝置，以顯示其接收的數(shù)據(jù)。所述定位接收裝置的數(shù)量為多個，分別安裝于井下巷道兩側各軌道區(qū)段的頭尾位置。本實施例中，單片機II采用W79E227 ;存儲電路II采用FM24C04LEM8 ;譯碼電路采用PT2272 ;紅外接收電路采用IRM-368T ;顯示電路采用ZLG7289 ;通訊電路采用 CTM8251。
[0019]使用前，所述定位發(fā)射裝置的單片機I通過焊接地址跳線焊點的方法預置機車車號編碼信息，設置結果存儲到所述存儲電路I中。所述定位接收裝置的單片機II通過鍵盤設置終端預置安裝地址信息，所述顯示電路顯示數(shù)據(jù)設置過程，設置結果存儲到所述存儲電路II中。本實施例中，按下鍵盤設置終端的AN2按鍵，然后上電I秒后釋放按鍵，慢速點動ANl按鍵調整接收裝置的安裝地址，顯示電路的數(shù)碼管顯示設置、調整過程，調整好后長按AN2，蜂鳴器發(fā)聲后，地址保存，斷電后再上電地址為調整后的地址。
[0020]使用時，定位發(fā)射裝置通過電纜與直流電源連接，其電源電路I將輸入電壓轉換為直流5V電源，并使用電感、電容濾波電路處理后輸出。定位接收裝置通過通訊總線與控制分站連接，通過電纜與電源箱連接，電源電路II將輸入電壓轉換為直流12V電源。
[0021]工作過程:定位發(fā)射裝置中單片機I根據(jù)地址跳線實際位置將車號編碼信息加載到編碼電路，并將車號編碼信息寫入到存儲電路I中(設備掉電后存儲電路I中的信息仍然保留)，編碼電路將車號編碼信息編制成二進制數(shù)字信號后輸出到調制電路，調制電路將編碼電路輸出的數(shù)據(jù)及單片機I送出的載波信號進行調制，調制完成后輸出加載到紅外LED驅動電路，紅外LED驅動電路根據(jù)調制電路輸出的驅動信號驅動紅外LED完成電信號轉換為紅外線調制信號進行發(fā)射。
[0022]機車定位接收裝置的紅外接收電路接收到機車定位發(fā)射裝置的紅外LED發(fā)出的紅外線調制信號后進行解調，解調后的數(shù)據(jù)傳輸給譯碼電路，譯碼電路將數(shù)據(jù)譯碼后傳輸給單片機II，單片機II處理后通過通訊電路將車號編碼信息及其安裝地址信息共同傳輸?shù)酵ㄓ嵖偩€上的控制分站處理，同時，單片機II將車號編碼信息發(fā)送給顯示電路，顯示電路驅動數(shù)碼管顯示出數(shù)據(jù)內(nèi)容?？刂品终就ㄟ^安裝地址信息識別傳送數(shù)據(jù)的機車定位接收裝置，并對接收到的車號編碼信息整理后與其他設備信息一起通過通訊總線、數(shù)據(jù)傳輸接口上傳到調度控制中心，調度控制中心即可收到來自各個控制分站的定位數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)機車的區(qū)域定位，以利于調度控制中心最大限度的發(fā)揮運輸調度能力。
【權利要求】
1.一種基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:包括用于安裝于井下機車車頭上的定位發(fā)射裝置、用于安裝于井下巷道兩側的定位接收裝置、與所述定位接收裝置通訊連接的控制分站、與所述控制分站通訊連接的調度控制中心； 所述定位發(fā)射裝置由單片機I，與所述單片機I分別相連的電源電路1、編碼電路、調制電路、存儲電路I，與所述調制電路相連的驅動電路，與所述驅動電路相連的紅外LED發(fā)射頭組成； 所述定位接收裝置由單片機II，與所述單片機II分別相連的電源電路I1、譯碼電路、通訊電路、顯示電路、存儲電路I1、鍵盤設置終端，與所述譯碼電路相連的紅外接收電路組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機I通過焊接地址跳線焊點的方法預置機車車號編碼信息，設置結果存儲到所述存儲電路I中。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機II通過鍵盤設置終端預置安裝地址信息，所述顯示電路顯示數(shù)據(jù)設置過程，設置結果存儲到所述存儲電路II中。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示電路還用于顯示所述定位接收裝置接收到的譯碼后的機車車號編碼信息。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊電路通過通訊總線與控制分站通訊連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位接收裝置的數(shù)量為多個，分別安裝于井下巷道兩側各軌道區(qū)段的頭尾位置。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述控制分站設有分站接收顯示裝置。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述電源電路I將輸入電壓轉換為直流5V電源。
9.根據(jù)權利要求1所述的基于紅外通訊技術的井下機車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述電源電路II將輸入電壓轉換為直流12V電源。
【文檔編號】G08C23/04GK104071187SQ201410320843
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權日:2014年7月8日
【發(fā)明者】王奇, 張爽, 劉亮, 梁吉勝 申請人:中冶北方（大連）工程技術有限公司