[實(shí)用新型]一種基于無(wú)線通信技術(shù)的液壓支架控制終端

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820080115.6
• 申請(qǐng)日: 2008-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN201180556Y
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文星;王文華;孟國(guó)營(yíng);張圣麟;張榛楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王文星
• 主分類號(hào): E21D23/12
• 分類號(hào): E21D23/12;G08C17/02
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 呂中強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種能在無(wú)線接口與液壓支架之間建立無(wú)縫連接的數(shù)據(jù)傳輸及控制終端。

背景技術(shù)

由于井下煤層所處的地質(zhì)情況極為復(fù)雜，安全隱患多；加之采高低，人員難以直立作業(yè)，而且煤塵大，能見度低，因而投入產(chǎn)出比較低。我國(guó)煤層儲(chǔ)量十分豐富，但整體開采水平及安全保障措施上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)開采水平。隨著技術(shù)的發(fā)展，煤層工作面利用采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)、配套液壓支架及電液控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)工作面操作自動(dòng)化，為煤層安全高效開采創(chuàng)造了良好的外部條件。

煤層綜采工作面信息系統(tǒng)是儀表、繼電器與總線技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)，從層次結(jié)構(gòu)上可將系統(tǒng)分為三層，其中地面監(jiān)測(cè)站為最頂層，井下巷道內(nèi)的監(jiān)測(cè)總站為中間層，采煤工作面安裝在液壓支架上的若干監(jiān)控分站為最底層。

煤層綜采工作面液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)是自動(dòng)化、無(wú)人化現(xiàn)代綜采工作面建設(shè)的核心，尤其以液壓支架的監(jiān)控最為復(fù)雜，既要通過液壓支架來(lái)確定采煤機(jī)的位置，同時(shí)也通過液壓支架來(lái)控制刮板機(jī)的步進(jìn)，因此必須以液壓支架的監(jiān)控系統(tǒng)為核心，展開研發(fā)工作。液壓支架的監(jiān)控由工作面分站控制器完成，采用電氣控制來(lái)代替架間管，工作面分站控制器相互之間目前普遍采用有線通信。

近些年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，技術(shù)種類繁多，但總體上可以分為有線技術(shù)和無(wú)線技術(shù)兩大類，其中無(wú)線技術(shù)由于具有安裝靈活、方便，不需復(fù)雜布線等特點(diǎn)而受到人們的青睞，有著非常廣泛的應(yīng)用前景。

藍(lán)牙技術(shù)是一種無(wú)線通信技術(shù)，其協(xié)議實(shí)質(zhì)是建立通用無(wú)線接口及其控制軟件的標(biāo)準(zhǔn)，使移動(dòng)通信與網(wǎng)絡(luò)之間能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，由此，為不同廠家生產(chǎn)的便攜式設(shè)備提供了近距離范圍內(nèi)的互操作通道。具有功耗低的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)成本低。藍(lán)牙設(shè)備的通信距離為10米到100米。采用跳頻技術(shù)，能夠抵抗由于煤塵較大所引起的信號(hào)衰落；采用快跳頻技術(shù)，提高通信的安全性；采用前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)，以便在消除傳輸媒介中眾多的金屬導(dǎo)體所引起的隨機(jī)噪聲的干擾。其工作頻段是2.4GHz，在規(guī)定的工業(yè)、科學(xué)頻段，可以省去申請(qǐng)專用許可證的麻煩。藍(lán)牙技術(shù)調(diào)制方式為調(diào)頻，設(shè)備簡(jiǎn)單可靠。藍(lán)牙技術(shù)既支持異步數(shù)據(jù)通道，也支持同步語(yǔ)音通道，數(shù)據(jù)最高有效傳輸速率為700kbps。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為廣大客戶提供一種成本較低、抗干擾性強(qiáng)、保密性能高且不需頻率申請(qǐng)而便于大范圍普及的短距離、不受障礙物影響的基于藍(lán)牙技術(shù)的液壓支架控制設(shè)備，從而使采煤工作面操作工不需要進(jìn)入危險(xiǎn)地帶即可對(duì)液壓支架完成動(dòng)作控制。

一種基于無(wú)線通信技術(shù)的液壓支架控制終端，由前端接口1、A/D轉(zhuǎn)換模塊2、光電隔離3、晶振4、寄存器5、鍵盤6、核心單片機(jī)7、液晶顯示8、報(bào)警設(shè)備9、電磁閥組10、藍(lán)牙模塊11、天線12所組成，其結(jié)構(gòu)連接圖如圖1所示。藍(lán)牙模塊11與核心單片機(jī)的I/O口相連，同時(shí)通過天線12接收與發(fā)送信息?？梢酝ㄟ^鍵盤6向核心單片機(jī)7輸入信息，有關(guān)設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)通過前端接口1輸入經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊2和光電隔離3輸入核心單片機(jī)7。有關(guān)數(shù)據(jù)可以通過液晶顯示器8顯示出來(lái)，當(dāng)超過設(shè)定量值時(shí)報(bào)警設(shè)備9報(bào)警。晶振2與核心單片機(jī)7的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端X1、X2相連，為核心單片機(jī)7提供時(shí)鐘信號(hào)。寄存器與核心單片機(jī)7的I/O口相連，用于存儲(chǔ)所采集的數(shù)據(jù)。電磁閥組10與外接設(shè)備連接，用于對(duì)液壓支架進(jìn)行控制。該設(shè)備可以和手持液壓支架控制器配合使用。

該實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、在煤層工作面內(nèi)只需一臺(tái)控制終端設(shè)備就可以和鄰架或多個(gè)基于藍(lán)牙技術(shù)的手持液壓支架控制器通過有線或無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制、狀態(tài)查詢等功能；

2、移動(dòng)性強(qiáng)，使數(shù)據(jù)采集端的位置可以在一定范圍內(nèi)變化，為高級(jí)應(yīng)用提供了方便；

3、免去布線繁瑣之苦，增加通信安全性；

4、由藍(lán)牙的通信距離及身份認(rèn)證等所決定，其數(shù)據(jù)安全可靠；

5、采用跳頻方式，抗干擾性強(qiáng)；

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)框圖

1——前端接口、2——A/D轉(zhuǎn)換模塊、3——光電隔離、4——晶振、5——寄存器、6——鍵盤、7——核心單片機(jī)、8——液晶顯示、9——報(bào)警設(shè)備、10——電磁閥組、11——藍(lán)牙模塊、12——天線

具體實(shí)施方式

一種基于無(wú)線通信技術(shù)的液壓支架控制終端，由前端接口1、A/D轉(zhuǎn)換模塊2、光電隔離3、晶振4、寄存器5、鍵盤6、核心單片機(jī)7、液晶顯示8、報(bào)警設(shè)備9、電磁閥組10、藍(lán)牙模塊11、天線12所組成，其結(jié)構(gòu)連接圖如圖1所示。藍(lán)牙模塊11與核心單片機(jī)的I/O口相連，同時(shí)通過天線12接收與發(fā)送信息。可以通過鍵盤6向核心單片機(jī)7輸入信息，有關(guān)設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)通過前端接口1輸入經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊2和光電隔離3輸入核心單片機(jī)7。有關(guān)數(shù)據(jù)可以通過液晶顯示器8顯示出來(lái)，當(dāng)超過設(shè)定量值時(shí)報(bào)警設(shè)備9報(bào)警。晶振2與核心單片機(jī)7的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端X1、X2相連，為核心單片機(jī)7提供時(shí)鐘信號(hào)。寄存器與核心單片機(jī)7的I/O口相連，用于存儲(chǔ)所采集的數(shù)據(jù)。電磁閥組10與外接設(shè)備連接，用于對(duì)液壓支架進(jìn)行控制。本實(shí)用新型有機(jī)地結(jié)合了時(shí)下發(fā)展最迅猛的藍(lán)牙技術(shù)與應(yīng)用最普及的單片機(jī)系統(tǒng)，從而為液壓支架提供了傳輸及控制的功能。