[發(fā)明專利]一種基于單片機的井下自動灑水除塵裝置

在審

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• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN106869987A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 邢筱丹
• 申請（專利權）人: 邢筱丹
• 主分類號: E21F5/04
• 分類號: E21F5/04;E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種步進電機驅(qū)動電路，尤其是一種基于TB6560的步進電機驅(qū)動電路。

背景技術

近年來，隨著能源需求的日益增加，煤炭產(chǎn)業(yè)不斷壯大，隨之而來的各種大功率生產(chǎn)設備逐漸投入使用，綜采工作場所配風量大幅度提高，使其工作區(qū)域的煤炭粉塵濃度逐漸增大，可能引起各種肺部疾病，甚至會發(fā)生大規(guī)模爆炸，可見其危害性是極大的?，F(xiàn)在通常采取如下預防措施合理通風，在采煤場所噴霧灑水，向采煤層中注水等。

噴霧灑水屬于現(xiàn)行措施中比較方便實用的方法，現(xiàn)在的各種井下除塵研究也主要圍繞此項方法進行。傳統(tǒng)的測塵方式達不到實時監(jiān)測環(huán)境粉塵濃度，只能機械的判定環(huán)境是否存在一定量的粉塵，從而無法設定灑水限定值，只能由噴灑定時器設定灑水間隔時間。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明設計了一種智能化、自動化的基于單片機的井下自動灑水除塵裝置。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

基于單片機的井下自動灑水除塵裝置主要由礦用熱釋光控傳感器、自動灑水裝置主控箱、礦用粉塵濃度傳感器、自動噴霧裝置、防爆電磁閥等組成。

除塵裝置選用的微處理器是AT89S52系列的單片機，單片機外圍電路由信號電路、A/D轉(zhuǎn)換電路組成。正常工作時，信號接收電路接收各個傳感器傳輸?shù)男盘?，然后?jīng)過濾波器，將信號中的高頻噪聲除去。濾波器選用有源低通型，該濾波器頻率特性好，對干擾信號，尤其是高頻干擾衰減較大。信號經(jīng)濾波器處理后傳送到信號放大電路。選用MAX435放大器，利用其特性設計低通放大電路，既起到了二次低通濾波的作用，又起到了放大電路的作用。信號經(jīng)放大后傳送至轉(zhuǎn)換電路，此電路的核心部分是A/D轉(zhuǎn)換模塊——ADC0809。可輸入八路模擬信號，輸出八路數(shù)字信號，可以和單片機直接接口。

所述礦用熱釋光控傳感器由傳感器探測元、干涉濾光片和場效應管匹配器組成。

所述粉塵濃度傳感器由進氣口、暗室、檢測光源、電機驅(qū)動電路、光源穩(wěn)壓電路、本安電源、5VDC穩(wěn)壓電源、高壓發(fā)電電路、光電流積分電路、光電子倍增管、單片機、轉(zhuǎn)換電路、顯示電路、脈沖輸出電路組成。

除塵裝置的工作流程為：正常運行時，礦用粉塵濃度傳感器監(jiān)測井下工作場所粉塵濃度并上傳給主控箱，主控箱首先判斷井下工作場所的粉塵濃度是否達到或超過預先設定的灑水噴霧閥值，如果比設定閥值小，該裝置不執(zhí)行任何動作，如果等于或者大于設定閥值，主控箱將給防爆電磁閥的繼電器輸出高電平信號，使其改變常開狀態(tài)而轉(zhuǎn)向閉合，打開電磁閥，暢通水路，開始噴霧隨著灑水噴霧的進行，井下工作場所粉塵濃度不斷降低，當粉塵濃度降低到預先設定的停噴值時，主控箱輸出低電平信號，使繼電器恢復常態(tài)，關閉電磁閥，切斷水路，停止噴霧。而且當有人經(jīng)過時，礦用熱釋光傳感器將能檢測到，此時可上傳信號，暫停灑水噴霧過程，待人走過后繼續(xù)灑水。

本發(fā)明的有益效果是：基于單片機的井下自動灑水除塵裝置結合單片機的應用實現(xiàn)噴霧降塵智能化，根據(jù)需要任意設置噴霧點，一次設置完成后，全自動完成噴霧、停噴等動作，無需人工干預并且可同時控制多個噴灑點，效率高，耗水量小。此裝置將大大提高井下的環(huán)境質(zhì)量，保護井下人員的生命與健康。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。

圖1是基于單片機的井下自動灑水除塵裝置原理框圖。

圖2是礦用粉塵濃度傳感器工作示意圖。

具體實施方式

在圖1中，基于單片機的井下自動灑水除塵裝置主要由礦用熱釋光控傳感器、自動灑水裝置主控箱、礦用粉塵濃度傳感器、自動噴霧裝置、防爆電磁閥等組成。除塵裝置選用的微處理器是AT89S52系列的單片機。其工作流程為：正常運行時，礦用粉塵濃度傳感器監(jiān)測井下工作場所粉塵濃度并上傳給主控箱，主控箱首先判斷井下工作場所的粉塵濃度是否達到或超過預先設定的灑水噴霧閥值，如果比設定閥值小，該裝置不執(zhí)行任何動作，如果等于或者大于設定閥值，主控箱將給防爆電磁閥的繼電器輸出高電平信號，使其改變常開狀態(tài)而轉(zhuǎn)向閉合，打開電磁閥，暢通水路，開始噴霧隨著灑水噴霧的進行，井下工作場所粉塵濃度不斷降低，當粉塵濃度降低到預先設定的停噴值時，主控箱輸出低電平信號，使繼電器恢復常態(tài)，關閉電磁閥，切斷水路，停止噴霧。而且當有人經(jīng)過時，礦用熱釋光傳感器將能檢測到，此時可上傳信號，暫停灑水噴霧過程，待人走過后繼續(xù)灑水。

在圖2中，所述粉塵濃度傳感器由進氣口、暗室、檢測光源、電機驅(qū)動電路、光源穩(wěn)壓電路、本安電源、5VDC穩(wěn)壓電源、高壓發(fā)電電路、光電流積分電路、光電子倍增管、單片機、轉(zhuǎn)換電路、顯示電路、脈沖輸出電路組成。