基于can總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種新型的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)蜻M(jìn)機(jī)各種所需物理參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?；贑AN總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)通過CAN總線通訊技術(shù)結(jié)合傳感器、嵌入式、信號(hào)采集及液晶顯示等技術(shù)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行采集、傳輸、顯示、分析并把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到IC卡上，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷機(jī)器的狀況，做出相應(yīng)的反應(yīng)，從而達(dá)到消除安全隱患的目的，提高了掘進(jìn)機(jī)工作的安全系數(shù)。
【專利說明】基于CAN總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)，特別涉及一種基于CAN總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
:
[0002]目前礦用機(jī)器越來越向著智能化和信息化的方向發(fā)展，機(jī)器本身的各種監(jiān)測(cè)和控制也越來越多，如何使這些系統(tǒng)或裝置互聯(lián)實(shí)現(xiàn)信息共享是掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)研宄和設(shè)計(jì)亟待解決的關(guān)鍵問題之一。特別是井下環(huán)境惡劣，系統(tǒng)需采集十多路信號(hào)，如何解決多路信號(hào)同時(shí)傳到控制室而不造成信號(hào)干擾的問題。
[0003]CAN總線具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)總線中具有很大優(yōu)勢(shì)。將CAN總線技術(shù)應(yīng)用到掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)中，系統(tǒng)便可對(duì)掘進(jìn)機(jī)各種所需參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)因CAN總線只需兩根信號(hào)線便可實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的采集傳輸，使得傳輸線束大大簡化，可靠性得到極大提高。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0004]本實(shí)用新型的目的在于為解決上述問題而提出基于CAN總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:本實(shí)用新型提供了基于CAN總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)，本實(shí)用新型包括8個(gè)設(shè)備監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、綜合顯控終端和CAN總線網(wǎng)絡(luò)三個(gè)部分。
[0006]所述8個(gè)設(shè)備監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括4路溫度信號(hào)(周圍環(huán)境溫度、機(jī)油溫度、電機(jī)溫度、冷卻水溫度)、1路壓力信號(hào)、I路瓦斯?jié)舛刃盘?hào)、I路井下水位信號(hào)、I路電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0007]所述綜合顯控終端采用的控制器為意法半導(dǎo)體公司的32位微處理器互聯(lián)型STM32即STM32F103VCT6，最高時(shí)鐘頻率72MHz，具有豐富的硬件接口資源以及強(qiáng)大的DMA控制方式。
[0008]所述CAN總線網(wǎng)絡(luò)主要由CAN控制器、光耦隔離電路和CAN收發(fā)器三部分組成。
[0009]所述CAN控制器集成于STM32F103VCT6內(nèi)部，微控制器的CAN模塊與外部的CAN單元通信主要由單片機(jī)的CANRX和CANTX兩個(gè)引腳完成。
[0010]所述光耦隔離電路采用光電隔離芯片6N137，可增強(qiáng)接點(diǎn)的抗干擾能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0011]圖1為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖
[0012]圖2為系統(tǒng)工作流程圖

【具體實(shí)施方式】
:
[0013]本實(shí)用新型主要由8個(gè)設(shè)備監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、綜合顯控終端和CAN總線網(wǎng)絡(luò)三個(gè)部分組成，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括處理器1、處理器2、溫度傳感器3、溫度傳感器4、溫度傳感器5、溫度傳感器6、壓力傳感器7、甲烷傳感器8、液位傳感器9、速度傳感器10、CAN接口 11、CAN接口 12、IC卡13、LCD顯示14、聲光報(bào)警15。
[0015]所述處理器I主要用于模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號(hào)處理，將信息經(jīng)CAN接口 11傳至CAN總線上。
[0016]所述處理器2主要用于數(shù)字信號(hào)處理，控制外部操作，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，將信息經(jīng)CAN接口 12傳至CAN總線上。
[0017]所述溫度傳感器3、溫度傳感器4、溫度傳感器5、溫度傳感器6分別用于采集周圍環(huán)境溫度、機(jī)油溫度、電機(jī)溫度和冷卻水溫度。
[0018]所述壓力傳感器7用于采集液壓馬達(dá)中的液體壓力信號(hào)。
[0019]所述甲烷傳感器8用于采集井下瓦斯?jié)舛刃盘?hào)。
[0020]所述液位傳感器9用于采集井下水位信號(hào)。
[0021]所述速度傳感器10用于采集掘進(jìn)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0022]所述CAN接口 11用于將處理器I處理的數(shù)據(jù)傳至CAN總線上。
[0023]所述CAN接口 12用于將處理器2處理的數(shù)據(jù)傳至CAN總線上。
[0024]所述IC卡13安裝于掘進(jìn)機(jī)上，用于記錄掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后利用后臺(tái)管理系統(tǒng)對(duì)IC卡中的信息進(jìn)行分析。
[0025]所述IXD顯示14用于顯示所采集的各類信號(hào)。
[0026]所述聲光報(bào)警15在所采集的數(shù)據(jù)大于門限參數(shù)時(shí)LED燈會(huì)不斷閃爍并發(fā)出警報(bào)。
[0027]本實(shí)用新型的工作原理:基于CAN總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的8路信號(hào)進(jìn)行采集，將采集到的模擬信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大后傳至AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)處理器I處理后由CAN總線的兩根信號(hào)線來實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的傳輸，并將數(shù)據(jù)信息顯示于控制端的LCD顯示屏上，并經(jīng)處理器2分析判斷是否超標(biāo)，超標(biāo)則啟動(dòng)聲光報(bào)警，未超標(biāo)則經(jīng)CAN發(fā)送器發(fā)送至CAN總線告知處理器I繼續(xù)采集傳感器信號(hào)。同時(shí)將總線上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于IC卡內(nèi)保存數(shù)據(jù)。其中顯示終端的處理器2還留有接口，便于和上級(jí)總線相連。
[0028]以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，所有基于本實(shí)用新型的基本思想而進(jìn)行的修改或變動(dòng)都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于CAN總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:包括8個(gè)設(shè)備監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、綜合顯控終端和CAN總線網(wǎng)絡(luò)；所述8個(gè)設(shè)備監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括4路溫度信號(hào)、I路壓力信號(hào)、I路瓦斯?jié)舛刃盘?hào)、I路井下水位信號(hào)、I路電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述綜合顯控終端以STM32處理器為核心；包括各類傳感器、驅(qū)動(dòng)電路、微弱信號(hào)放大、IXD顯示、聲光報(bào)警、CAN通信接口等電路單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的掘進(jìn)機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述CAN總線網(wǎng)絡(luò)主要包括CAN控制器、光耦隔離電路和CAN收發(fā)器。
【文檔編號(hào)】E21C35/24GK204253041SQ201420673802
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】何雙雙, 朱延凱 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)