[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的采煤機(jī)無線監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410213472.5
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103970107A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃成玉;趙立永;張全柱;馬紅梅;鄧永紅
• 申請（專利權(quán)）人: 華北科技學(xué)院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 合肥順超知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 周發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及到一種基于物聯(lián)網(wǎng)的采煤機(jī)無線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，采煤機(jī)是煤礦井下的重要設(shè)備之一，運(yùn)行在礦井最深處的綜采面上，是采煤系統(tǒng)的機(jī)頭部分，它的運(yùn)行狀況正常與否直接影響著整個煤礦的安全、經(jīng)濟(jì)效益。因此要求采煤機(jī)不但要有很好的工作性能，使其高效運(yùn)行,還要具有很高的可靠性和較長的使用壽命。這就需使用先進(jìn)的測控手段和管理方法，采煤機(jī)可靠性的提高除了靠不斷改進(jìn)產(chǎn)品本身的制造質(zhì)量外,更主要的就是對采煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控、實時顯示并及時對故障進(jìn)行診斷和預(yù)報,隨時發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)的故障點以便對采煤機(jī)進(jìn)行快速維護(hù),根據(jù)運(yùn)行情況對采煤機(jī)進(jìn)行實時調(diào)節(jié),使采煤機(jī)經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。采煤機(jī)本地集中控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究是近年來人們一直關(guān)注的課題。目前在國外己有比較完善的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于采煤機(jī)。在國內(nèi),采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的使用正處于研究階段。在國外,能實現(xiàn)對礦井前端設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)視，使管理者能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控與指揮。一些采煤機(jī)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、集中監(jiān)控和分集中控制，但他們的采煤機(jī)都是通過供電電纜的控制芯線或先導(dǎo)芯線與順槽集中控制站連接，順槽集中控制站與采煤機(jī)、液壓支架控制系統(tǒng)、工作面輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)相連。通過中繼站可與距離大于5km的地面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器連接，然后把信號傳給礦井地面站。通過上述系統(tǒng),理論上可以在順槽集中控制站實現(xiàn)工作面設(shè)備和順槽設(shè)備的遠(yuǎn)程通訊和集中控制管理，但由于礦井地質(zhì)條件變化莫測，加之管理等方面的原因，實際上目前還不能完全實現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊和集中監(jiān)控，也有的只是在特定的一段時期試用一下。不但如此,在對采煤機(jī)各參數(shù)的數(shù)據(jù)采集上仍然使用傳統(tǒng)的電纜或光纜進(jìn)行通信，增設(shè)控制芯線進(jìn)行控制,在井下惡劣的環(huán)境中，控制電纜受到的干擾非常大,容易造成控制失效。在采煤機(jī)不停的前后運(yùn)動采煤過程中，線纜又會隨著采煤機(jī)的運(yùn)動而不斷的彎折，造成線纜的損壞,這樣不僅增加了故障點，而且經(jīng)常更換線纜也會造成增加成本和不能正常生產(chǎn)。所以，當(dāng)前無論國內(nèi)還是國外對采煤機(jī)的監(jiān)控和管理手段都存在不同程度的缺陷,急需進(jìn)行解決和改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程通訊或遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中控制相結(jié)合的系統(tǒng)，即一種基于物聯(lián)網(wǎng)的采煤機(jī)無線監(jiān)測系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種基于物聯(lián)網(wǎng)的采煤機(jī)無線監(jiān)測系統(tǒng)，涉及到采煤機(jī)，其特征在于，包括：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、井下監(jiān)控中心；所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括無線傳感器節(jié)點和Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)；所述采煤機(jī)包括：截割部分、行走部分、破碎機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)六個部分，所述六個部分分別嵌入無線傳感器節(jié)點，實時感知各個部分的工況參數(shù)；所述井下監(jiān)控中心通過CAN總線與遠(yuǎn)程控制器相連；所述ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)包括協(xié)調(diào)器節(jié)點、路由器節(jié)點、基站，所述協(xié)調(diào)器節(jié)點與遠(yuǎn)程控制器通過CAN總線相連；所述協(xié)調(diào)器節(jié)點與路由器節(jié)點相連；所述路由器節(jié)點與基站相連；各個傳感器終端節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)通過就近的基站實時傳送到路由節(jié)點，再通過協(xié)調(diào)器節(jié)點將接受到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成PLC數(shù)據(jù)，并由遠(yuǎn)程控制器控制模塊做出相應(yīng)的處理，同時協(xié)調(diào)器節(jié)點將數(shù)據(jù)上傳至地面監(jiān)控中心，地面監(jiān)控中心在線實時巡檢井下監(jiān)控站送來的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并在工業(yè)大屏幕上顯示，完成對井下采煤機(jī)的工況的實時監(jiān)測監(jiān)控、顯示、存儲和故障診斷。

優(yōu)選的，還包括地面監(jiān)控及故障診斷中心，所述地面監(jiān)控及故障診斷中心與井下監(jiān)控中心之間通過光纖網(wǎng)絡(luò)相連。

優(yōu)選的，還包括采煤機(jī)控制系統(tǒng)，所述采煤機(jī)控制系統(tǒng)通過CAN總線與井下監(jiān)控中心相連。

優(yōu)選的，所述協(xié)調(diào)器節(jié)點包括一個18輸入的擴(kuò)展中斷單元，可以接上18個相互獨(dú)立的無線路由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，當(dāng)某個子節(jié)點產(chǎn)生故障無法傳輸數(shù)據(jù)時路由表將重新分配，以確保數(shù)據(jù)傳輸不被中斷。

優(yōu)選的，所述基站為若干個，保證了井下ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

本發(fā)明的有益效果：將ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與采煤機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，真正意義上實現(xiàn)了采煤過程自動化、故障預(yù)警智能化、煤機(jī)管理信息化、信息管理集約化。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施效果