一種採煤機通訊系統的製作方法

2023-05-28 01:25:06

專利名稱：一種採煤機通訊系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及採煤機的信號傳輸技術，尤其涉及一種用於煤礦綜採工作面採煤機信號傳輸的米煤機通訊系統。
背景技術：
採煤機是採煤工作面最重要的設備之一，根據煤礦自動化要求以及無人高效採煤工作面的建設需要，採煤機全面數據監控，特別是視頻監控將成為硬性需求。實時視頻監控數據量大，要求高通訊質量，給傳統數據傳輸方式帶來挑戰。傳統數據傳輸方式用電信號作為傳輸介質，通常採用CAN或者RS485總線進行數據傳輸；這種傳輸方式在環境較理想的情況下可以傳輸1-3千米，但是傳輸速度隨距離增加而減小；可以滿足採煤機自身的傳感器、參數等數據的傳輸，但是卻難以達到外接攝像頭的數據傳輸需求。同時，由於環境制約，採煤機信號線纜通常與動力電纜一起走線，大功率動力電纜在採煤機工作過程中通常帶來高電氣噪聲，將會進一步影響電信號傳輸的速度與質量。電力線載波也是傳統的數據傳輸方式。在高壓動力電纜上疊加高頻載波信號，不另外鋪設電纜即可實現沿動力線的數據通訊，是安裝最簡單的方式。但是此方法傳輸速度低、距離近、對電網、負載均有嚴格要求，只能傳輸簡單的數據，已經逐步被淘汰。無線傳輸技術是一種新型的研究方向。但是煤礦井下環境惡劣，巷道窄、大量金屬器械均對無線信號有強阻隔作用，目前僅適用於短距離(小於100米)的簡單操縱。且越複雜的環境就需要越多的基站，無線基站的安裝、維護並不方便，這限制了無線技術在採煤機監控中的實際應用。
發明內容本實用新型提供一種採煤機通訊系統，能夠解決了大數據量的高速傳輸問題。本實用新型提供採煤機通訊系統，包括傳感器，用於傳輸所述米煤機的各種傳感器信號；與所述傳感器連接的電信號處理模塊，用於對所述傳感器信號以及所述採煤機的自身狀態參數進行處理，生成數據幀信號，並傳輸到數據格式轉換接口 ；視頻模塊，用於將煤礦攝像頭拍攝的視頻信號傳輸到所述數據格式轉換接口；所述數據格式轉換接口，用於將所述數據幀信號和所述視頻信號轉換為光信號；所述光信號通過光纖傳輸到井下或井上的監控終端。其中，所述光纖直接與有光接口的井上、井下設備連接，所述設備包括光電轉換器、交換機、防爆電腦中的一種或多種。由以上方案可以看出，本實用新型中採煤機本身的參數以及外接的攝像頭數據均可以通過光纖連接到外界，解決了大數據量的高速傳輸問題，實現採煤機的數據、視頻實時監控；並能減少電信號容易受到的幹擾、數據格式不兼容等問題；同時由於光信號不易受幹擾，可以對採煤機內部保護、抗幹擾電路進行簡化，降低電路成本。光纖傳輸數據量大，在傳輸視頻、數據、語音的同時為以後新應用留有空間；傳輸距離長，可達20公裡以上，可以將採煤機信號直接傳輸到井上。

圖I為實施例I的採煤機通訊系統的原理框圖；圖2為實施例2的採煤機通訊系統的原理框圖。
具體實施方式
由於煤礦井下各種監測、控制的數據以及音頻、視頻數據日漸增多，原有的CAN/RS485等電氣總線網絡已經逐漸不能滿足需求，實際情況是不同廠家各自架設通訊網絡。隨著礦井自動化系統監控要求，不少礦井已經架設完成井上到井下的光網絡。實施例I :圖I為本系統的原理框圖，包括傳感器、電信號處理模塊、視頻模塊、數據格式轉換模塊。其工作原理如下採煤機的傳感器信號在自身電控系統內通過不同的接口相連，並與電控程序以及外部命令結合，生成各種參數信號。傳感器信號例如，採煤機的溫溼度、位置、速度、電壓、電流、語音等信號；採煤機自身狀態參數可以包括但不限於變頻器狀態、動作、採煤機根據運行情況產生的各種參數等。傳感器信號與自身狀態參數信號經傳感器採集後傳輸到作為採煤機內部信號處理中心的電信號處理模塊進行處理。電信號處理模塊通常處理為CAN或RS485格式的數據幀信號。此部分數據量根據採煤機監控需求進行控制。外接攝像頭的信號通常為模擬以及TCP/IP格式，通過視頻模塊將實時視頻信號與所述的數據幀信號並行接入採煤機中的數據轉換模塊。數據轉換模塊相當於一個多接口的光交換機，將CAN或RS485或Profibus或乙太網等信號轉換為TCP/IP格式的光信號。在本實施例中，光信號通過採煤工作面線槽走線，接入井下光纖網絡接口，連接至井下交換機。井下交換機直接通過光纖將光信號傳輸到井上。實施例2 :圖2為實施例2的邏輯框圖，與實施例I不同的是通過光纖直接連接到井上設備。井上設備包括光電轉換器、交換機、防爆電腦中的一種或多種。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他任何未背離本實用新型的精神實質和原理下所作的修改、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種採煤機通訊系統，其特徵在於，包括 傳感器，用於傳輸所述採煤機的各種傳感器信號； 與所述傳感器連接的電信號處理模塊，用於對所述傳感器信號以及所述採煤機的自身狀態參數進行處理，生成數據幀信號，並傳輸到數據格式轉換接口 ； 視頻模塊，用於將煤礦攝像頭拍攝的視頻信號傳輸到所述數據格式轉換接口； 所述數據格式轉換接口，用於將所述數據幀信號和所述視頻信號轉換為光信號； 所述光信號通過光纖傳輸到井下或井上的監控終端。
2.根據權利要求I所述的採煤機通訊系統，其特徵在於，所述光纖直接與有光接口的井上、井下設備連接，所述設備包括光電轉換器、交換機、防爆電腦中的一種或多種。
專利摘要本實用新型涉及一種採煤機通訊系統，傳感器傳輸所述採煤機的各種傳感器信號；電信號處理模塊對所述傳感器信號以及所述採煤機的自身狀態參數進行處理，生成數據幀信號，並傳輸到數據格式轉換接口；視頻模塊將煤礦攝像頭拍攝的視頻信號傳輸到所述數據格式轉換接口；數據格式轉換接口將所述數據幀信號和所述視頻信號轉換為光信號；所述光信號通過光纖傳輸到井下或井上的監控終端。本實用新型通過將視頻信號、採煤機信息轉換為光信號傳輸，解決了大數據量的高速傳輸問題，實現採煤機的數據、視頻實時監控；並能減少電信號容易受到的幹擾、數據格式不兼容等問題；同時由於光信號不易受幹擾，可以對採煤機內部保護、抗幹擾電路進行簡化，降低電路成本。
文檔編號G08C23/06GK202486972SQ201120476308
公開日2012年10月10日 申請日期2011年11月25日 優先權日2011年11月25日
發明者喬茂林, 傅智敏, 馮卓照, 明武, 黃金福 申請人:廣州日濱科技發展有限公司