[發(fā)明專利]便攜式電牽引采煤機(jī)動態(tài)信號采集儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310341408.0
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103411664A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程剛;倪建明;毛成果;邱錦波;吳行標(biāo);劉后廣;周常飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于采煤機(jī)傳感信號采集領(lǐng)域，尤其涉及的是一種便攜式電牽引采煤機(jī)動態(tài)信號采集儀。

背景技術(shù)

采煤機(jī)作為煤礦井下最重要的綜采設(shè)備之一，在一定程度上決定了煤礦的產(chǎn)量，影響煤礦產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，國家建設(shè)現(xiàn)代化礦井的規(guī)劃對采煤機(jī)提出了大功率、自動化和管理信息化的要求。采煤機(jī)朝著大功率和自動化方向發(fā)展的同時，也使其自身的結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜化，故障模式多樣化。因此，對采煤機(jī)的故障進(jìn)行預(yù)判和診斷顯得尤為重要。采煤機(jī)機(jī)身傳感信號采集是故障預(yù)判和診斷的基礎(chǔ)和前提，快速、高效、不失真的采集采煤機(jī)傳感信號對迅速排除搖臂故障，對于降低搖臂故障率，保證采煤機(jī)的健康運(yùn)行，促進(jìn)綜采工作面均衡生產(chǎn)等方面，均有著重要的實際工程意義。

現(xiàn)有的便攜式電牽引采煤機(jī)動態(tài)信號采集設(shè)備多以8位、16位的單片機(jī)或PLC為控制核心，采樣頻率低，實時性差，并不能滿足對采煤機(jī)上關(guān)鍵部位的軸承、齒輪等處進(jìn)行振動信號采集的功能，成為阻礙采煤機(jī)故障診斷技術(shù)發(fā)展的一大障礙。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高速、高精度的便攜式電牽引采煤機(jī)動態(tài)信號采集儀，能夠?qū)崿F(xiàn)實時、高效的采煤機(jī)實時動態(tài)信號采集的功能。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的便攜式電牽引采煤機(jī)動態(tài)信號采集儀，其特征在于：包括微處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、人機(jī)交互模塊、以太網(wǎng)模塊、實時時鐘模塊以及電源管理模塊，它們集成在一塊PCB電路板上，并在其上移植了嵌入式linux實時操作系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、人機(jī)交互模塊、以太網(wǎng)模塊、實時時鐘模塊以及電源管理模塊均與微處理器模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊同時連接電牽引采煤機(jī)傳感器，以太網(wǎng)模塊連接煤礦井上監(jiān)控中心；

所述的微處理模塊采用ARM+DSP的雙核處理器OMAP-L138為控制核心，ARM用于系統(tǒng)控制，DSP用于數(shù)據(jù)處理；

所述的數(shù)據(jù)采集模塊采用ADS8556作為A/D轉(zhuǎn)換器，ADS8556具有六個高速采集通道，模數(shù)轉(zhuǎn)換精度為16位，它的DB[0:15]引腳依次和OMAP-L138的EMA_D[0:15]引腳相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，CH_A0、CH_A1、CH_B0、CH_B1、CH_C0、CH_C1六個引腳為模擬量輸入通道,它的為片選引腳，和OMAP-L138的AD_CS引腳相連；

所述的以太網(wǎng)模塊以采用KSZ8001L為收發(fā)器，KSZ8001L的LED0/TEST、LED1/SPD100引腳分別和OMAP-L138的LEDL-、LEDR-引腳相連，實現(xiàn)以太網(wǎng)口LED等的控制，它的引腳和OMAP-L138的RESET引腳相連，實現(xiàn)復(fù)位的控制；

所述的數(shù)據(jù)存儲模塊采用K9F4G08UOA來完成數(shù)據(jù)存儲，它的I/O[0～7]引腳依次與OMAP-L138的EMA_D[0～7]相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫；它的引腳分別和OMAP-L138的EMA_OE、EMA_WE引腳相連，通過OAMP-L138輸出高低電平來實現(xiàn)對K9F4G08UOA的讀寫控制；OMAP-L138通過EMA_A2引腳向其提供時鐘信號；

所述的實時時鐘模塊采用CY22381，該器件具有三個PLL允許每個輸出工作在一個獨立的頻率，這三個PLL是完全可編程的，它的X1和X2引腳和外部晶振相連，外部晶振為10MHZ，通過CLKA、CLKB、CLKC三個引腳和OMAP-L138相連，向其輸出三個分別為31MHZ、50MHZ、100MHZ的頻率；

所述的人機(jī)交互模塊中采用了觸摸屏來提高人機(jī)交互性能，采用TSC2046IPWR作為觸摸屏控制器，它的DOUT、DCLK、DIN引腳分別和OMAP-L138的SPI串口的三個引腳相連，以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸；它的X+、X-、Y+、Y-引腳依次與OMAP-L138的X2、X1、Y2、Y1引腳相連，獲取接觸點的坐標(biāo)；

所述的電源管理模塊采用TPS65053RGE芯片來進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換，TPS65053RGE是TI公司生產(chǎn)的5通道的電源管理芯片，它可將輸入的+5V電壓轉(zhuǎn)換為+1.2V、+3.3V、+1.8V等的電壓，提供給系統(tǒng)使用。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：本發(fā)明所述的便攜式電牽引采煤機(jī)動態(tài)信號采集儀的實時性好、采樣頻率高、通信方式多樣、人機(jī)交互性好，能夠滿足對電牽引采煤機(jī)機(jī)身傳感信號進(jìn)行實時、高效、不失真的采集的功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集模塊的電路圖；

圖3為本發(fā)明以太網(wǎng)模塊的電路圖；

圖4為本發(fā)明數(shù)據(jù)存儲模塊的電路圖；