[實用新型]一種基于CC1101的礦井提升機無線傳感網絡

有效

• 申請號: 201420031465.9
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN203721016U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 喻曉軍;凌六一;黃友銳;張俊卿
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;B66B19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種基于CC1101的礦井提升機無線傳感網絡，屬于煤礦安全領域。

背景技術

礦井提升機是煤礦生產中非常重要的運輸工具，其安全高效的運行是煤礦生產和從業人員生命安全的保證。現代礦井提升機的生產效率越來越高，機械結構也日趨復雜，設備中不同部分之間的相互關系、耦合也更加緊密，一個部件出現故障，將引起整個生產流程的中斷。在《煤礦安全規程》和《煤礦機電設備完好標準》對提升機的安全有明確規定，要求對正常生產的提升機定期停機進行技術測定。及早發現故障征兆，做到防患未然，保證提升機安全、可靠地運行。

傳統的提升機監控系統大多采樣狀態監測傳感器在各監測點進行狀態檢測并通過有線傳輸至上位機，由專人每天定時采集各點的狀態數據。由于煤礦現場環境復雜，在傳感器數量較多時，采用有線傳輸，現場的安裝調試難度大，同時系統維護難度也加大了。

本實用新型針對傳統的提升機監測方法的不足，提出一種基于CC1101的礦井提升機無線傳感網絡。礦井提升機的各個傳感器與控制器之間通過無線傳輸，形成了礦井提升機的無線傳感網絡，改變了礦井提升機現場的通信方式。將原來傳統的布線式傳感網絡，變為一種可靠、穩定的無線傳感網絡。解決了現場傳感器布線難的問題，降低了現場環境的復雜度，保證了煤礦現場更加安全穩定的運行。可實現對礦井提升機的長期實時在線智能監控，減少或避免煤礦事故的發生。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提出一種基于CC1101的礦井提升機無線傳感網絡。

本實用新型公開了一種基于CC1101的礦井提升機無線傳感網絡，其特征在于：所述系統包括若干礦井提升機狀態監測傳感器、CC1101無線發射模塊、CC1101無線接收模塊、控制器STM32和上位機。所述提升機監測傳感器實時監測提升機運行狀態，所述CC1101無線發射模塊將信號以無線方式發射出去，所述CC1101無線接收模塊接受相對應的CC1101無線發射模塊發出的信號，CC1101無線接收模塊將采集到的提升機的運行狀態信號發送到控制器STM32。所述控制器STM32模塊將信號進行處理和分析后，得到提升機的運行狀態，并傳送至上位機。所述上位機用來顯示采集到的各種提升機的運行狀態信息，并生成各種報表保存到數據庫。

所述監測傳感器為礦用狀態檢測傳感器，為模擬量輸出。和無線傳輸模塊一起來實現包括電流、轉速、電機振動、制動系統液壓站油壓、油溫和閘瓦間隙等參數的分布式無線感知。

所述CC1101無線發射模塊包括高速單片機STM32和CC1101無線發射模塊，其功能是將監測傳感器信號通過無線方式傳輸。采用TI公司的CC1101芯片制作的模塊制作，一般是工作在433M，最高傳輸速率可達500Kbps。具有高效的SPI串行編程接口，可用IO口模擬SPI時序，也可以用MCU的SPI口，空曠傳輸距離300到500米，適合在礦井提升機現場使用。首先將傳感器信號接入高速單片機AD采樣通道，高速單片機將轉換的數字量通過無線發射模塊發射出去。無線接收模塊接受傳輸過來的數字信號，并通過高速單片機的DA單元轉換為模擬量，作為無線接受模塊的輸出。

所述CC1101無線接收模塊包括高速單片機STM32和CC1101無線接收模塊，其功能是將監測傳感器信號通過無線方式傳輸。

所述控制器和上位機分別為基于ARM?Cortex-M3內核的高速單片機和工控機，控制器內部嵌入2個16通道12位的us級的A/D轉換器，主頻高達72MHz，是一款低功耗高性能的微處理器。用來實現信號的轉換、處理和與上位機通信，是整個礦井提升機無線傳感網絡的“大腦”。

本實用新型的優點在于：本實用新型所述的一種基于CC1101的礦井提升機無線傳感網絡，取代了傳統的布線式傳感網絡。采用CC1101無線發射和接收模塊，實現傳感器信號的無線采集，提高了煤礦現場的可靠性和安全性。本實用新型所采用的CC1101無線發射和接收模塊，具有傳輸距離遠、傳輸功耗低和穩定性高等特點。整個礦井提升機無線傳感網絡與傳統監控系統相比，解決了現場安裝調試難的問題，降低了現場環境的復雜度，實現了煤礦現場更加安全穩定的運行。

附圖說明

圖1為無線傳感網絡系統結構圖。

圖2為CC1101無線發射模塊結構圖。

圖3為CC1101無線接收模塊結構圖。

圖4為CC1101射頻芯片原理圖。

圖5為控制單元STM32原理圖。

具體實施方式