[發明專利]一種一線總線測溫裝置的負載連接結構及連接方法

有效

• 申請號: 201410635470.5
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104359589B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 翟延忠;李功洲;陳道翀;李巧玲
• 申請（專利權）人: 翟延忠;李功洲;陳道翀
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司11282
• 代理人: 羅建平

技術領域

本發明涉及對礦井井壁的測量裝置及測量方法技術領域，具體涉及一種一線總線測溫裝置的負載連接結構及連接方法。

背景技術

在現有技術中，一線總線是指僅利用一根信號線和一根作為參考地的返回線實現數字通訊的總線，利用一線總線技術可以實現對搭接在這一總線上若干個一線器件的訪問與控制。一線器件是遵守一線總線協議并實現某種檢測功能的器件，每只一線器件出廠時均蝕刻有唯一的ID碼。其中最為典型的一線器件為一線數字溫度傳感器DS18B20。

若干個一線數字溫度傳感器按照監測位置的要求連接在一根雙絞線線纜上，即構成一條測溫電纜。在一線總線監測系統中，常采用一線總線監測裝置對測溫電纜進行監測管理。在對測溫電纜上的溫度傳感器實現監測之前，需預先獲知一線總線監測裝置所接測溫電纜上傳感器的數量以及每只傳感器的ID碼，這可以由監測裝置執行一個標準搜索進程加以實現，在此基礎上，按照ID碼逐一實現對各傳感器的溫度采集即實現了對一線總線測溫電纜的監測。

在煤礦井筒的開鑿過程中，對于深井井筒往往采用雙層井壁。在從地面向下開鑿時，每隔3～6米縱深(稱為一個段高)，就要筑一個段高的外壁；當筑至井底時，再從井底向上筑井筒的內壁。為監測井壁的施工質量，可以選擇某一段高的井壁對其相關工作狀況進行監測，尤其是混凝土澆注后壁內及壁后凍土的溫度變化；筑壁完成后仍有必要對井壁的工作狀況進行中長期的監測。

在現有技術中，由于受井壁工作條件的限制，井壁監測存在諸多困難：

1)在井壁上安裝監測儀器較為困難且對井壁會有所損壞，因此減少監測儀器的安裝數量并減小安裝空間十分必要；

2)不便引入供電線路，監測裝置最好自供電，即采用電池供電方式，因此相對于長期的監測要求，應設法減少電池的耗電；

3)受井壁施工工序的限制，井壁溫度的監測只能是先進行外壁及壁后土層的監測，當內、外壁的溫度監測處于同一區域時，如何實現統一監測并快速安裝需要本領域技術人員設計出新的技術方案。

發明內容

本發明目的在于，克服現有技術中的缺陷，提供一種可共享監測裝置、節約電池耗電、快速安裝、快速測量的一線總線測溫裝置的負載連接結構與連接方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：提供一種一線總線測溫裝置的負載連接結構，所述連接結構包括一線總線測溫裝置上設有電纜連接器的母端，電纜連接器的母端與設置在測溫電纜線一端的電纜連接器的公端連接，測溫電纜線的另一端設有電纜連接器的母端，若干根測溫電纜線通過設置于端部的電纜連接器的母端與電纜連接器的公端相互連接構成測溫電纜線的級聯結構，每根測溫電纜線上連接有若干只一線溫度傳感器；電纜連接器的公端設有用于接通供電回路的短路連線。

其中優選的技術方案是，所述一線總線測溫裝置包括與單片機最小系統連接的通訊模塊、一線總線接口驅動組件、電池供電回路和電纜連接器的母端。

優選的技術方案還有，所述電纜連接器為一種航空插頭連接裝置，所述航空插頭設有4個接線端子P1、P2、P3、P4，其中P1、P2為供電回路的接線端子，P3、P4，為測溫電纜線的接線端子，所述電纜連接器的公端在P1、P2的接線端子之間連接有短路連線。

優選的技術方案還有，所述測溫電纜線的末段只設有電纜連接器的母端或不設電纜連接器。

一種如上述一線總線測溫裝置的負載連接方法，所述連接方法包括如下步驟：

步驟1將若干個一線溫度傳感器按監測位置要求分別連接在導電線纜上，在電纜的一端安裝電纜連接器的公端，制成測溫電纜；

步驟2將制成的測溫電纜埋設在礦井的井壁內；

步驟3將測溫電纜的公端與一線總線測溫裝置的母端對接，一線總線測溫裝置供電回路接通，一線總線測溫裝置啟動，并按設定的工作方式進行工作；

步驟4將一線總線測溫裝置安裝于井壁內側并加以保護；

步驟5一線總線測溫裝置在工作過程中，按設定方式巡回采集所有測點的溫度參數，并將其存入一線總線測溫裝置的存貯區域，存貯信息通過所述一線總線測溫裝置中的通訊模塊發送至接收裝置。

優選的技術方案是，在一線總線測溫裝置的工作過程中，若需要增加測點，則利用兩端帶有電纜連接器的測溫電纜與原有電纜及一線總線測溫裝置快速級聯，實現擴充后的監測，所述連接方法包括如下步驟：

步驟6利用電纜連接器斷開原測溫電纜與一線總線測溫裝置的連接，并拆下一線總線測溫裝置；

步驟7將新加入的測溫電纜母端與原測溫電纜公端對接，并將新加入的測溫電纜埋設于擴展區域；