一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置的設(shè)計(jì)，該裝置由發(fā)射部分和接收部分組成。發(fā)射部分由操作模塊、計(jì)時(shí)模塊、發(fā)射信號(hào)調(diào)理模塊、供電模塊和發(fā)射模塊組成；接收部分由接收模塊、接收信號(hào)調(diào)理模塊、供電模塊、信號(hào)輸出端口和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊組成。根據(jù)不同工況對(duì)發(fā)射部分進(jìn)行按鍵操作，計(jì)時(shí)模塊開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)編碼電路處理并輸出高平控制信號(hào)，工作信號(hào)燈亮，信號(hào)經(jīng)載波振蕩電路后通過(guò)耦合電路和調(diào)制放大電路發(fā)射出去；接收模塊接收信號(hào)后，通過(guò)解調(diào)電路、耦合電路和內(nèi)部放大電路處理后輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)放大電路和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路后由輸出端口輸出，并由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)采掘工作面不同工況的記錄功能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種記錄不同工況的無(wú)線收發(fā)裝置，特別是涉及一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]煤炭是世界上存儲(chǔ)量最多的化石燃料，我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。煤炭作為我國(guó)的主要能源，在能源結(jié)構(gòu)中占比70%，在目前以及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，其仍將在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
[0003]現(xiàn)階段煤礦正朝著“采掘機(jī)械化、運(yùn)輸直通化、礦井自動(dòng)化、礦井信息化”四個(gè)方向發(fā)展，這對(duì)煤礦設(shè)備提出了更高的要求。因此，國(guó)內(nèi)很多煤礦和科研單位對(duì)煤礦大型生產(chǎn)設(shè)備的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)進(jìn)行了研宄，也根據(jù)研制出的各種儀器獲得了機(jī)械的狀態(tài)參數(shù)和振動(dòng)等多種信號(hào)，并且根據(jù)所獲信號(hào)對(duì)煤礦井下設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和分析。但是對(duì)于各種工況的記錄，目前對(duì)此還不夠重視。工況記錄的重要性表現(xiàn)在以下方面:
[0004](I)采掘工況的多樣性
[0005]I)夾矸:夾在煤層之中的其他巖層。夾矸多為泥質(zhì)巖、粘土巖、高嶺石粘土巖、炭質(zhì)泥巖或砂巖。夾矸常成層狀、似層狀或凸鏡狀。夾矸的存在使煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，給開(kāi)采帶來(lái)一定困難，并使煤的灰分增高，降低煤的質(zhì)量。
[0006]2)斷層:地殼巖層因受力達(dá)到一定強(qiáng)度而發(fā)生破裂，并沿破裂面有明顯相對(duì)移動(dòng)的構(gòu)造。它破壞了巖層的連續(xù)性和完整性。在斷層帶上往往巖石破碎，易被風(fēng)化侵蝕。沿?cái)鄬泳€常常發(fā)育為溝谷，有時(shí)出現(xiàn)泉或湖泊。斷層附近地質(zhì)條件比較復(fù)雜，附近瓦斯極有可能異常，另外斷層還使得水?dāng)鄬痈浇鼔毫艽?。這些都增大了煤的開(kāi)采難度和危險(xiǎn)系數(shù)。
[0007]3)割頂:在生產(chǎn)過(guò)程中，采、掘設(shè)備截割壁上行，截割工作區(qū)域的上層頂板。為了保證煤質(zhì)，不能割頂；在綜掘全煤巷道時(shí)，為了保證安全，也嚴(yán)禁割頂。
[0008]4)割底:在生產(chǎn)過(guò)程中，采、掘設(shè)備截割壁下行，截割工作區(qū)域的下層底板。同樣的，為了保證煤質(zhì)，不能割底；在綜掘全煤巷道時(shí)，為了保證安全，也嚴(yán)禁割底。
[0009](2)當(dāng)前基于各種檢測(cè)，諸如振動(dòng)信號(hào)、速度信號(hào)和加速度信號(hào)等的分析并未聯(lián)系工況?，F(xiàn)階段的分析與機(jī)械所處的井下工況存在一定的脫節(jié)。原因在于:
[0010]I)沒(méi)有成型的裝置設(shè)備對(duì)井下工況進(jìn)行準(zhǔn)確詳細(xì)的記錄和存儲(chǔ)；
[0011]2)煤礦井下復(fù)雜特殊的環(huán)境制約了工況記錄儀器的發(fā)展；
[0012]3)相關(guān)研宄人員沒(méi)有對(duì)不同工況下的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行隔離分析，重視程度還不夠。
[0013]綜上所述，煤礦井下惡劣的生產(chǎn)條件和環(huán)境，使得工況多種多樣，并且復(fù)雜多變。現(xiàn)在的檢測(cè)儀器對(duì)礦井設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、分析，但是并沒(méi)有聯(lián)系工況。同一種設(shè)備在不同工況的影響下得到的檢測(cè)參數(shù)和信號(hào)之間有什么差異和聯(lián)系，處于不同工況之間的設(shè)備如何運(yùn)行才能達(dá)到最優(yōu)的工作狀態(tài)。所有這些問(wèn)題都需要以工況記錄為基礎(chǔ)。因此，煤礦急需對(duì)煤礦采掘工作面工況進(jìn)行記錄的裝置，本專(zhuān)利就這一問(wèn)題提出了自己的設(shè)計(jì)想法。
[0014]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置，對(duì)井下多種多樣的工況進(jìn)行記錄，為其他信號(hào)的獲取提供了可靠的工況分割點(diǎn)。在不同工況范圍內(nèi)，為其他信號(hào)，諸如振動(dòng)信號(hào)、加速度信號(hào)等的獲取提供了工況分析點(diǎn)，分時(shí)進(jìn)行分析，提高了分析的準(zhǔn)確性和對(duì)照性，為實(shí)現(xiàn)煤礦系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化提供重要的數(shù)據(jù)支持。本實(shí)用新型的意義主要有:
[0015](I)對(duì)煤礦采掘工作面工作時(shí)的工況進(jìn)行記錄。對(duì)每個(gè)工況的范圍在時(shí)間和工作面縱深長(zhǎng)度上有明確的劃分；
[0016](2)為以后的工作面工作狀況分析提供更加可行的工況分割點(diǎn)。通過(guò)工況的記錄，劃分工作面內(nèi)各工況的組成區(qū)域，便于互相比較；
[0017](3)將工況條件轉(zhuǎn)化為數(shù)字量進(jìn)行存儲(chǔ)，節(jié)省存儲(chǔ)空間，同時(shí)利于進(jìn)行自動(dòng)化控制;
[0018](4)為提高煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)和采掘系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化提供重要數(shù)據(jù)支持，為井下機(jī)械設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0019]本實(shí)用新型的主要目的在于，設(shè)計(jì)一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置，記錄井下復(fù)雜多變的工況并輸出對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼進(jìn)行存儲(chǔ)，為后續(xù)分析提供更加準(zhǔn)確的依據(jù)。
[0020]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0021](I) 一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置，包括發(fā)射部分和接收部分，發(fā)射部分和接收部分采用無(wú)線通訊；發(fā)射部分由操作模塊、計(jì)時(shí)模塊、發(fā)射信號(hào)調(diào)理模塊和發(fā)射模塊依次連接組成；接收部分由接收模塊、接收信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)輸出端口和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊依次連接組成；供電模塊為發(fā)射部分和接收部分供電；
[0022]所述發(fā)射信號(hào)調(diào)理模塊由編碼電路、載波振蕩電路、耦合電路、調(diào)制放大電路和耦合電路組成；
[0023]所述接收信號(hào)調(diào)理模塊由解調(diào)編碼電路、耦合電路、內(nèi)部放大電路、放大電路和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路組成；
[0024]所述供電模塊由電池和電池保護(hù)模塊，其中電池為能滿足煤礦井下適用條件的鎳氫電池組成。
[0025](2)所述一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置，特征在于根據(jù)不同的工況對(duì)發(fā)射部分的操作模塊進(jìn)行按鍵操作，計(jì)時(shí)模塊開(kāi)始計(jì)時(shí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼電路和載波振蕩電路處理后，依次通過(guò)耦合電路、調(diào)制放大電路和耦合電路，最后由發(fā)射模塊發(fā)射出去；信號(hào)經(jīng)接收部分的接收模塊接收后，依次經(jīng)過(guò)解調(diào)電路、耦合電路、內(nèi)部放大電路、放大電路和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路處理后由信號(hào)輸出端口輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)計(jì)時(shí)模塊停止一次計(jì)時(shí)周期。
[0026]本實(shí)用新型解決了煤礦設(shè)備在不同工況條件下的記錄問(wèn)題，并進(jìn)行存儲(chǔ)。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0027](I)本實(shí)用新型能夠在煤礦井下對(duì)采掘等設(shè)備遇到的不同工況進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并且能夠在時(shí)間上進(jìn)行區(qū)分，達(dá)到分時(shí)分工況的目的；
[0028](2)本實(shí)用新型的發(fā)射模塊和接受模塊之間能夠?qū)崿F(xiàn)20米之內(nèi)的無(wú)線通訊功能，能夠完成工況的無(wú)線記錄存儲(chǔ)功能；
[0029](2)本實(shí)用新型將不同的工況的記錄，轉(zhuǎn)變成輸出為不同的二進(jìn)制代碼，減小了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，增大了存儲(chǔ)總量；二進(jìn)制代碼易于在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理，易于實(shí)現(xiàn)智能化和機(jī)械化；
[0030](3)本實(shí)用新型由各種模塊組成，連接實(shí)現(xiàn)后體積小，便于與設(shè)備連接。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031 ]圖1是裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0032]圖2是發(fā)射部分結(jié)構(gòu)示意圖
[0033]圖3是接收部分結(jié)構(gòu)示意圖
[0034]圖中:
[0035]1:發(fā)射部分2:接收部分
[0036]3:操作模塊4:計(jì)時(shí)模塊
[0037]5:供電模塊6:電池
[0038]7:電池保護(hù)模塊8:發(fā)射信號(hào)調(diào)理模塊
[0039]9:編碼電路10:高平控制電路
[0040]11:工作信號(hào)燈12:載波振蕩電路
[0041]13:晶體管14:晶體振湯器
[0042]15:耦合電路16:調(diào)制放大電路
[0043]17:耦合電路18:發(fā)射模塊
[0044]19:接收模塊20:接收信號(hào)調(diào)理模塊
[0045]21:解調(diào)編碼電路22:耦合電路
[0046]23:內(nèi)部放大電路24:控制信號(hào)
[0047]25:放大電路26:信號(hào)轉(zhuǎn)換電路
[0048]27:信號(hào)輸出端口28:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊

【具體實(shí)施方式】
[0049]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0050]有關(guān)實(shí)用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖示的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中將可清楚呈現(xiàn)。通過(guò)【具體實(shí)施方式】的說(shuō)明，可對(duì)本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖僅是提供參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
[0051]如圖1所示的本實(shí)用新型的一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，發(fā)射部分和接收部分通過(guò)無(wú)線傳輸進(jìn)行通訊，二者構(gòu)成了該裝置的整體結(jié)構(gòu)。
[0052]如圖2所示的本實(shí)用新型的一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置發(fā)射部分的結(jié)構(gòu)示意圖，發(fā)射部分由操作模塊3、計(jì)時(shí)模塊4、發(fā)射信號(hào)調(diào)理模塊8、供電模塊5和發(fā)射模塊18組成。發(fā)射信號(hào)調(diào)理模塊由編碼電路9、載波振蕩電路12、耦合電路15、調(diào)制放大電路16和耦合電路17組成。
[0053]如圖3所示的本實(shí)用新型的一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置接收部分的結(jié)構(gòu)示意圖，接收部分由接收模塊19、接收信號(hào)調(diào)理模塊20、供電模塊5、信號(hào)輸出端口 27和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊28組成。接收信號(hào)調(diào)理模塊由解調(diào)編碼電路21、耦合電路22、內(nèi)部放大電路23、放大電路25和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路26組成。
[0054]進(jìn)行工況記錄時(shí)，將裝置置于固定位置，根據(jù)煤礦機(jī)械實(shí)際工作情況，對(duì)操作模塊3進(jìn)行不同的按鍵操作，計(jì)時(shí)模塊4開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊8，由載波振蕩電路12、耦合電路15、調(diào)制放大電路16和耦合電路17處理后發(fā)射出去；接收信號(hào)經(jīng)過(guò)解調(diào)編碼電路21、耦合電路22和內(nèi)部放大電路23，經(jīng)由控制信號(hào)24輸出，經(jīng)過(guò)放大電路25、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路26轉(zhuǎn)換后由信號(hào)輸出端口 27輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊28進(jìn)行存儲(chǔ)。遇到不同的工況時(shí)，按下相應(yīng)的按鍵，上一段工況計(jì)時(shí)結(jié)束，開(kāi)啟新的工況計(jì)時(shí)，直到存儲(chǔ)。經(jīng)過(guò)后期處理比對(duì)，可以將煤礦機(jī)械的工作狀態(tài)與該過(guò)程中的截割工況聯(lián)系起來(lái)分析，為振動(dòng)信號(hào)等劃分工況分割點(diǎn)。本實(shí)用新型能記錄各種不同的工況，提供工況分割點(diǎn)，并且得到相應(yīng)時(shí)長(zhǎng)，使煤礦機(jī)械工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)和相關(guān)振動(dòng)分析有明確的分割范圍，為實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械的自動(dòng)化和智能化提供重要的數(shù)據(jù)支持。
[0055]各信號(hào)輸入端口接頭和信號(hào)輸出端口接頭均采用具有防水、防塵、防靜電的作用的航空端口，用以保證信號(hào)調(diào)理裝置能在井下順利使用。
[0056]如上所述是本實(shí)用新型的基本構(gòu)思。但是，在本實(shí)用新型的【技術(shù)領(lǐng)域】?jī)?nèi)，只要具備最基本的知識(shí)，可以對(duì)本實(shí)用新型的其他可操作的實(shí)施例進(jìn)行改進(jìn)。在本實(shí)用新型中對(duì)實(shí)質(zhì)性技術(shù)方案提出了專(zhuān)利保護(hù)請(qǐng)求，其保護(hù)范圍應(yīng)包括具有上述技術(shù)特點(diǎn)的一切變化方式。
[0057]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作些許改動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種記錄煤礦采掘工作面工況的無(wú)線收發(fā)裝置，包括發(fā)射部分(I)和接收部分(2)，其特征在于:發(fā)射部分(I)和接收部分(2)采用無(wú)線通訊；發(fā)射部分(I)由操作模塊(3)、計(jì)時(shí)模塊(4)、發(fā)射信號(hào)調(diào)理模塊(8)和發(fā)射模塊(18)依次連接組成；接收部分(2)由接收模塊(19)、接收信號(hào)調(diào)理模塊(20)、信號(hào)輸出端口(27)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(28)依次連接組成；供電模塊(5 )為發(fā)射部分(I)和接收部分(2 )供電； 所述發(fā)射信號(hào)調(diào)理模塊(8)由編碼電路(9)、載波振蕩電路(12)、耦合電路(15)、調(diào)制放大電路(16)和耦合電路(17)組成； 所述接收信號(hào)調(diào)理模塊(20)由解調(diào)編碼電路(21)、耦合電路(22)、內(nèi)部放大電路(23)、放大電路(25)和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(26)組成； 所述供電模塊(5 )由電池(6 )和電池保護(hù)模塊(7 )組成，其中電池(6 )為能滿足煤礦井下適用條件的鎳氫電池。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK204204184SQ201420641273
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】吳淼, 周游, 呂一鳴, 張金濤, 劉志民, 劉希高, 劉亞運(yùn), 李一鳴, 李旭, 楊杰, 吉曉冬, 杜毅博 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)