采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置制造方法
【專利摘要】采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置，包括腔體、操作面板，腔體包括本安腔和隔爆腔，腔體內(nèi)部設(shè)置有單片機(jī)、本安電源、以及與單片機(jī)連接的標(biāo)示卡接收模塊和控制輸出繼電器隔離電路，還設(shè)置有CAN通信電路、語音通話電路、USB模塊，本安電源為單片機(jī)、語音通話電路、控制輸出繼電器隔離電路供電，操作面板通過螺釘與本安腔固定，操作面板上設(shè)置有控制面板、打點(diǎn)按鈕、通話按鈕、操作按鈕和急停按鈕，控制面板上設(shè)有液晶屏、設(shè)置按鈕、話筒和打點(diǎn)指示燈，液晶屏與腔體內(nèi)的LED模塊連接。
【專利說明】采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種礦用設(shè)備的控制裝置，具體是指一種煤礦井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)用絞車的采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前煤礦井下有很多輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，包括采用絞車運(yùn)輸、刮板機(jī)運(yùn)輸、皮帶運(yùn)輸?shù)?。以絞車運(yùn)輸線為例，絞車輸送線的一端設(shè)置有動(dòng)力設(shè)備和簡單的啟動(dòng)、停止按鈕，可以操控絞車運(yùn)行和停止。而絞車運(yùn)輸線兩端的距離很長，一般都在千米以上，因此操控人員不能實(shí)時(shí)的知道絞車實(shí)時(shí)位置，提放絞車都會(huì)出現(xiàn)操作錯(cuò)誤造成事故。在早期，煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的安全管理工作還處于粗放管理的層面，任何人都可以隨意操作，經(jīng)常發(fā)生絞車運(yùn)輸系統(tǒng)事故。
[0003]后來為了實(shí)現(xiàn)絞車運(yùn)輸安全管理，規(guī)范崗位人員操作行為，實(shí)行專職崗位責(zé)任，操控人員需持證上崗。如煤礦重要設(shè)備(如提升機(jī)、帶式輸送機(jī)、電瓶車、局扇等)的開啟，需由崗位責(zé)任人去操作，但是偶有非崗位責(zé)任人違規(guī)操作或開啟設(shè)備的事情發(fā)生，從而易造成重大煤礦安全事故，并且常常出現(xiàn)發(fā)生事故后找不到肇事者。為此在絞車控制裝置中增加了對(duì)絞車操作人員識(shí)別系統(tǒng)，只有持有操作證的人才能啟動(dòng)和操縱絞車。如中國專利ZL201120561954.1公開了一種礦用設(shè)備智能識(shí)別控制裝置，包括智能識(shí)別控制裝置主機(jī)，其輸入端與電源箱的直流輸出端相連，其輸出端通過輸出控制繼電器的常開觸點(diǎn)串接于被控礦用設(shè)備的控制回路上，用于接收授權(quán)人員通過ID卡或通過輸入口令發(fā)起的啟動(dòng)設(shè)備請(qǐng)求，對(duì)啟動(dòng)設(shè)備請(qǐng)求進(jìn)行驗(yàn)證，如果驗(yàn)證通過則控制常開觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換為常閉觸點(diǎn)，可以操控運(yùn)輸系統(tǒng)。該控制裝置具有操作權(quán)限識(shí)別控制功能，很好的解決了煤礦非授權(quán)人員違規(guī)操作或開啟設(shè)備，造成重大煤礦安全事故的問題。
[0004]再如，中國專利ZL201320137686.X還公開了一種礦用多功能報(bào)警器，它從多種形式報(bào)警的角度來提高輸送系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。它包含主控芯片、滾動(dòng)字幕顯示電路、警示圖標(biāo)顯示電路、SD卡讀取電路、打點(diǎn)接點(diǎn)信號(hào)輸入電路和電源電路。警示圖標(biāo)顯示電路、SD卡讀取電路和打點(diǎn)接點(diǎn)信號(hào)輸入電路均與主控芯片連接，SD卡讀取電路內(nèi)寄存有需要播放的音頻文件和文字文件，主控芯片上連接MP3解碼芯片，MP3解碼芯片上連接有語音功放電路和滾動(dòng)字幕顯示電路，電源電路為上述功能電路提供電源。其主控程序編寫在主控芯片I上，主控芯片I負(fù)責(zé)對(duì)外部信號(hào)的處理，并將處理結(jié)果相應(yīng)的輸出到指定位置。語音功放電路7播放的內(nèi)容，是SD卡中寄存的MP3格式的音頻文件和文字文件，上述文件經(jīng)過SD卡讀取電路4讀取后進(jìn)入主控芯片1，主控芯片I傳給MP3解碼芯片6進(jìn)行解碼，直接將解碼后的信號(hào)傳遞給語音功放電路7播放，功放音量的大小可通過信號(hào)強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)。在播放語音的同時(shí)，滾動(dòng)字幕顯示電路2將與音頻文件對(duì)應(yīng)的文字字幕在顯示屏上顯示，警示圖標(biāo)顯示電路3收到C8051F330芯片8的信號(hào)顯示警示圖標(biāo)。
[0005]上述這些都是從管理方面保證操作人員能夠有資格操作運(yùn)輸系統(tǒng)，但具體操作情況和操做的質(zhì)量，還是憑具體操作人員自己掌握。
[0006]絞車運(yùn)輸線一般都在千米以上，正常工作時(shí)，兩端都會(huì)設(shè)有一個(gè)操作人員，其中一個(gè)人為主另一個(gè)人為附，有的需要中間再加一個(gè)甚至更多操作員，這樣就增加了更大難題，是否所有操作員都在崗也不而知。絞車運(yùn)輸線前一段設(shè)有動(dòng)力設(shè)備和控制設(shè)備，中間及另一段沒有控制設(shè)備，只能通過打點(diǎn)來提示另一端操作人員，為的是能夠協(xié)調(diào)共同控制輸送系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，距離很遠(yuǎn)，聯(lián)絡(luò)不順暢，具體是誰在打點(diǎn)就不得而知。所謂打點(diǎn)，就是一端的操作人員在想和另一端的操作人員聯(lián)系時(shí)，是通過點(diǎn)動(dòng)控制裝置上的打點(diǎn)按鈕，使絞車運(yùn)輸線兩端的控制裝置發(fā)出點(diǎn)狀的聲音或光線，如絞車需要繼續(xù)前進(jìn)時(shí)可以點(diǎn)一下按鈕(打一點(diǎn))，控制裝置打點(diǎn)指示燈就會(huì)閃一下，或者控制裝置會(huì)發(fā)出一聲響聲；而需要倒車時(shí)，則是打兩點(diǎn)，等等，即每一個(gè)動(dòng)作都需要用一個(gè)打點(diǎn)的數(shù)值(打點(diǎn)次數(shù))來表示和傳達(dá)，因此這種控制就不精確，操作人員的有些意圖不能被表達(dá)清楚。目前的礦用絞車運(yùn)輸線的控制裝置除正常的正向啟動(dòng)、停止、反向啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、自動(dòng)等功能和上述兩篇專利文獻(xiàn)所公開的報(bào)警功能和操作人員識(shí)別功能外，絞車運(yùn)輸線兩端的操作人員的聯(lián)絡(luò)方式僅是通過打點(diǎn)方式進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為了克服上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種煤礦井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)用絞車的采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置，采用的技術(shù)方案如下:
[0008]采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置，包括腔體、操作面板，腔體包括本安腔和隔爆腔，腔體內(nèi)部設(shè)置有單片機(jī)、本安電源、以及與單片機(jī)連接的標(biāo)示卡接收模塊和控制輸出繼電器隔離電路，還設(shè)置有CAN通信電路、語音通話電路、USB模塊，本安電源為單片機(jī)、語音通話電路、控制輸出繼電器隔離電路供電，操作面板通過螺釘與本安腔固定，操作面板上設(shè)置有控制面板、打點(diǎn)按鈕、通話按鈕、操作按鈕和急停按鈕，控制面板上設(shè)有液晶屏、設(shè)置按鈕、話筒和打點(diǎn)指示燈，液晶屏與腔體內(nèi)的LED模塊連接，設(shè)置按鈕包括上頁按鈕、下頁按鈕、返回按鈕、右移按鈕、確認(rèn)按鈕，急停按鈕與腔體內(nèi)的單片機(jī)連接，操作按鈕包括正向啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、反向啟動(dòng)按鈕、點(diǎn)動(dòng)/自動(dòng)按鈕。
[0009]進(jìn)一步的，所述語音通話電路包括設(shè)置在控制面板上的話筒、對(duì)講及打點(diǎn)控制電路、設(shè)置在腔體內(nèi)的喇叭和CAN通信電路，所述語音通話電路與本安電源連接，CAN通信電路、語音通話電路還與單片機(jī)連接，通話按鈕與語音通話電路相連，CAN通信電路與輔機(jī)相連。
[0010]進(jìn)一步的，所述USB模塊分別連接單片機(jī)、U盤接口和信號(hào)存儲(chǔ)器。
[0011]進(jìn)一步的，所述LED模塊與單片機(jī)相連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述本安型腔體采用金屬制成，腔體下端還設(shè)有接地線接口，本安腔底部設(shè)有射頻天線。
[0013]采用上述裝置，能夠進(jìn)行本機(jī)和其它控制裝置的實(shí)時(shí)通話來精確控制絞車運(yùn)輸線運(yùn)行位置和方向以及動(dòng)作的大小。通過記錄操作者和操作過程，煤礦安全生產(chǎn)管理人員可以了解每部絞車的運(yùn)行情況，了解絞車操作人員違章操作的情況，確定責(zé)任人。本實(shí)用新型容納了礦井下工作臺(tái)的基本功能，操作人員在操作主機(jī)時(shí)，可以遠(yuǎn)程通話，相互聯(lián)絡(luò)信息。可以通過打點(diǎn)功能遠(yuǎn)程控制絞車送料，在各個(gè)站點(diǎn)之間傳達(dá)絞車動(dòng)態(tài)信息。本實(shí)用新型對(duì)歷史打點(diǎn)操作具有記憶功能，可以通過顯示屏查看打點(diǎn)記錄信息，統(tǒng)計(jì)絞車運(yùn)行次數(shù)。當(dāng)識(shí)別卡距離主機(jī)O?10米范圍之內(nèi)時(shí)，主機(jī)就讀取識(shí)別卡的信息，通過對(duì)設(shè)定信息比較核對(duì)。當(dāng)確認(rèn)該卡有效時(shí)，主機(jī)會(huì)自動(dòng)輸出2個(gè)觸點(diǎn)控制絞車的驅(qū)動(dòng)防爆開關(guān)信號(hào)箱和其他信號(hào)箱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型電氣原理圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的語音通話電路的電路連接示意圖。
[0017]在附圖中:1、控制面板，2、液晶屏，3、設(shè)置按鈕，4、話筒，5、打點(diǎn)指示燈，6、急停按鈕，7、通話按鈕，8、打點(diǎn)按鈕，9、U盤接口，10操作按鈕，11、射頻天線，12、變壓器。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖，其包括腔體、操作面板、面板保護(hù)門。腔體由中間隔板隔成隔爆腔和本安腔，腔體兩端設(shè)有提手。操作面板通過螺釘與本安腔固定，面板保護(hù)門通過鉸軸與本安腔外殼固定。操作面板上設(shè)置帶液晶屏2、設(shè)置按鈕3、話筒4、打點(diǎn)指示燈5的控制面板I以及打點(diǎn)按鈕8、通話按鈕7、操作按鈕10、射頻天線11、急停按鈕6，液晶屏2與腔體內(nèi)的LED模塊連接，用于顯示控制裝置當(dāng)前的運(yùn)行狀況以及參數(shù)的設(shè)定情況。設(shè)置按鈕3用于對(duì)控制裝置進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，包括上頁按鈕、下頁按鈕、返回按鈕、右移按鈕、確認(rèn)按鈕等。急停按鈕6與腔體內(nèi)的單片機(jī)連接，用于對(duì)控制裝置出現(xiàn)緊急情況時(shí)的急停操作。操作按鈕10用于操作被控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，共包括正向啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、反向啟動(dòng)按鈕、點(diǎn)動(dòng)/自動(dòng)按鈕，本安型腔體采用金屬制成，腔體下端還設(shè)有接地線接口，射頻天線11可設(shè)于本安腔底部。
[0019]如圖2所示本實(shí)用新型的電氣原理圖，在腔體內(nèi)部設(shè)置有單片機(jī)、本安電源、以及與單片機(jī)連接的標(biāo)示卡接收模塊和控制輸出繼電器隔離電路，還設(shè)置有CAN通信電路、語音通話電路、USB模塊。本安電源為單片機(jī)、語音通話電路、控制輸出繼電器隔離電路供電；本安電源是將經(jīng)變壓器12變壓后的AC16V電源整流濾波后，輸出DC12V和DC5V、1.2A的本質(zhì)安全電源，供給本控制裝置使用。標(biāo)示卡接收模塊可以接收操作人員所持標(biāo)示卡卡號(hào)，然后傳輸給單片機(jī)。CAN通信電路負(fù)責(zé)與其它控制裝置通訊?？刂戚敵隼^電器隔離電路用于對(duì)單片機(jī)的本安控制信號(hào)經(jīng)繼電器隔離，由繼電器無源觸電控制非本安的被控設(shè)備。當(dāng)標(biāo)識(shí)卡接收模塊接收到標(biāo)示卡所傳來的信號(hào)時(shí)，先經(jīng)單片機(jī)處理后認(rèn)可后，方可進(jìn)行對(duì)本控制裝置的操作。
[0020]語音通話電路包括設(shè)置在腔體控制面板I上的話筒4和設(shè)置在腔體內(nèi)的喇叭12，CAN通信電路、語音通話電路與本案電源電路連接，由本案電源供電，CAN通信電路、語音通話電路還與單片機(jī)連接，語音通話電路接收到的語音信號(hào)經(jīng)單片機(jī)處理后傳輸給CAN通信電路，CAN通信電路接收到的語音信號(hào)經(jīng)單片機(jī)處理后傳送給語音通話電路。在腔體上還設(shè)置有連接在語音通話電路通話按鈕7。在腔體內(nèi)還設(shè)置有與單片機(jī)連接的USB模塊并在腔體上設(shè)置與USB模塊連接的U盤接口 ；在單片機(jī)內(nèi)還設(shè)置有與USB模塊連接的信號(hào)儲(chǔ)存器，本實(shí)用新型從識(shí)別標(biāo)示卡起的所有操作以及本實(shí)用新型的控制裝置的所有設(shè)定參數(shù)、操作過程、語音通話內(nèi)容均記錄在單片機(jī)的信號(hào)儲(chǔ)存器內(nèi)，并可以用U盤導(dǎo)出。單片機(jī)還與驅(qū)動(dòng)液晶屏2的LED顯示模塊連接。本實(shí)用新型識(shí)別標(biāo)示卡后，經(jīng)單片機(jī)處理，并給控制輸出繼電器隔離電路輸出相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，同時(shí)在單片機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)所操作的記錄和操作的卡號(hào)，并傳輸給液晶顯示屏顯示所對(duì)應(yīng)的操作和操作卡號(hào)，通過CAN通信電路傳輸給輔機(jī)，輔機(jī)上也顯示所對(duì)應(yīng)的操作和操作卡號(hào)，同時(shí)輔機(jī)檢測(cè)到卡號(hào)也傳輸給本機(jī)。本實(shí)用新型的顯示屏上除顯示本機(jī)和輔機(jī)的卡號(hào)外，還顯示打點(diǎn)數(shù)、設(shè)定的參數(shù)、被控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。
[0021]如圖3所示本實(shí)用新型的語音通話電路的電路連接示意圖，語音通話電路包括語音輸入電路、對(duì)講及打點(diǎn)控制電路、語音輸出電路，本語音通話采用單工模式，兩臺(tái)設(shè)備語音對(duì)講通話通過操作圖1中的通話按鈕7經(jīng)過單片機(jī)控制繼電器LI來切換收聽和發(fā)送語音。從話筒MC (對(duì)應(yīng)圖1中的話筒4)傳來的語音經(jīng)前級(jí)放大BGl和次級(jí)放大BG2處理后接于繼電器LI第一組常開觸點(diǎn)，另一端常開觸點(diǎn)公共端進(jìn)入功放U2放大后接于第二組繼電器LI常開觸點(diǎn)公共端，另一端經(jīng)線間線間變壓器Trans耦合后接于另一臺(tái)設(shè)備對(duì)講，經(jīng)濾波處理后，通過繼電器LI第一組常閉觸點(diǎn)進(jìn)入功放U2放大，經(jīng)過繼電器LI第二組常閉接于揚(yáng)聲器輸出語音。兩臺(tái)設(shè)備打點(diǎn)通過操作控制面板I中的打點(diǎn)按鈕8經(jīng)過單片機(jī)輸出兩路信號(hào)，一路控制SI，語音芯片Ul輸出打點(diǎn)語音信號(hào)經(jīng)功放U2放大后輸出給揚(yáng)聲器。另一路通過CAN通訊傳輸給另一臺(tái)設(shè)備經(jīng)單片機(jī)處理后控制另一臺(tái)語音電路SI輸出打點(diǎn)語音信號(hào)。語音通話電路可以實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)或多臺(tái)之間的語音通話對(duì)講、打點(diǎn)等，打點(diǎn)聲音可自行設(shè)定。
[0022]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的范圍內(nèi)，可輕易想到的變化，都應(yīng)涵蓋在實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置，其特征是包括腔體、操作面板，腔體包括本安腔和隔爆腔，腔體內(nèi)部設(shè)置有單片機(jī)、本安電源、以及與單片機(jī)連接的標(biāo)示卡接收模塊和控制輸出繼電器隔離電路，還設(shè)置有CAN通信電路、語音通話電路、USB模塊，本安電源為單片機(jī)、語音通話電路、控制輸出繼電器隔離電路供電，操作面板通過螺釘與本安腔固定，操作面板上設(shè)置有控制面板、打點(diǎn)按鈕、通話按鈕、操作按鈕和急停按鈕，控制面板上設(shè)有液晶屏、設(shè)置按鈕、話筒和打點(diǎn)指示燈，液晶屏與腔體內(nèi)的LED模塊連接，設(shè)置按鈕包括上頁按鈕、下頁按鈕、返回按鈕、右移按鈕、確認(rèn)按鈕，急停按鈕與腔體內(nèi)的單片機(jī)連接，操作按鈕包括正向啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、反向啟動(dòng)按鈕、點(diǎn)動(dòng)/自動(dòng)按鈕。
2.如權(quán)利要求1所述的采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置，其特征是所述語音通話電路包括設(shè)置在控制面板上的話筒、對(duì)講及打點(diǎn)控制電路、設(shè)置在腔體內(nèi)的喇叭和CAN通信電路，所述語音通話電路與本安電源連接，CAN通信電路、語音通話電路還與單片機(jī)連接，通話按鈕與語音通話電路相連，CAN通信電路與輔機(jī)相連。
3.如權(quán)利要求1所述的采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置，其特征是所述USB模塊分別連接單片機(jī)、U盤接口和信號(hào)存儲(chǔ)器。
4.如權(quán)利要求1所述的采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置，其特征是所述LED模塊與單片機(jī)相連接。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的采用識(shí)別卡的礦用崗位持證控制信號(hào)裝置，其特征是所述本安型腔體采用金屬制成，腔體下端還設(shè)有接地線接口，本安腔底部設(shè)有射頻天線。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK204212811SQ201420676864
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】樊志平, 喬玉波 申請(qǐng)人:河北景泰礦山設(shè)備制造有限公司