專利名稱：礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種礦用降塵設備，尤其涉及一種礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備及其控制方法。
背景技術：
在煤炭開采過程中會產生大量的煤塵，通常需要用礦用降塵設備進行降塵作業， 而由于絕大部分煤塵是由采煤機制造的，因此最常見的礦用噴霧降塵裝置是跟隨式的降塵設備，現有的跟隨式的降塵設備包括安裝在采煤機上的紅外發射器、安裝在巷道內的若干組控制裝置和具有若干個噴嘴的噴霧裝置，每組控制裝置由紅外接收器、控制箱和電磁閥構成，每個電磁閥連接有一個噴嘴。紅外發射器在采煤機工作過程中不斷發射紅外信號，當采煤機移動靠近某一組控制裝置時，該組控制裝置的紅外接收器接收到紅外信號時通過通訊線纜將其發送給該組控制裝置的控制箱，該控制箱再控制該組控制裝置的電磁閥開啟， 從而開啟噴霧裝置進行降塵，然而這種控制裝置是由多個分立的部件構成，造成使用和安裝維護都不方便，并且其內的控制箱與紅外接收器之間都是采用的有線通訊的方式也造成使用不便。此外，每組控制裝置需要一個該組電磁閥開閉的控制箱，當需要很多組控制裝置時，整個設備的成本較高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具使用方便、安裝維護方便、成本低的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備及其控制方法。為達到上述目的，本發明一方面提供了一種礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，包括若干個安裝在巷道內的礦用一體化電磁閥、與若干個所述礦用一體化電磁閥配合的噴霧裝置及一個控制箱，還包括安裝在采煤機上的與若干個所述礦用一體化電磁閥配合的紅外發射器，其中，所述控制箱內置有一個用來向若干個所述礦用一體化電磁閥發送設置信息的無線控制模塊，每個所述礦用一體化電磁閥包括一個控制電路以及與所述控制電路的輸出端相連的電磁閥，每個所述控制電路包括CPU控制模塊，用于根據所述紅外光信號生成第一位置信息，根據設置信息和所述第一位置信息控制該礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉，或者，根據設置信息和第二位置信息控制該礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉；無線收發模塊，用于與所述CPU控制模塊通訊，將所述第一位置信息發送給該降塵設備中其他礦用一體化電磁閥，或者在所述紅外發射器移動到該降塵設備中另一個礦用一體化電磁閥位置時接收所述另一個礦用一體化電磁閥發送的第二位置信息并轉發給所述CPU控制模塊，由所述CPU控制模塊根據所述設置信息和所述第二位置信息控制所述礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉；所述電源模塊，用于向所述紅外接收模塊、所述CPU控制模塊和所述無線收發模塊供電。
本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，所述CPU控制模塊包括型號為 R5F212L4SDFP的單片機芯片及其外圍電路，所述紅外接收模塊包括型號為BL9150的紅外接收芯片及其外圍電路和型號為HS0038B的紅外接收管及其外圍電路，所述無線收發模塊包括型號為PTR6100M的無線收發芯片及其外圍電路，所述電源轉換模塊包括型號為 SPX1117M3-L-3. 3穩壓芯片及其外圍電路。本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，所述紅外接收模塊的第3 第8管腳對應與所述CPU控制模塊的第17、第16、第15、第14、第13和第1管腳相連。本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，所述無線收發模塊的第2 第7管腳對應與所述CPU控制模塊的第32、第四、第觀、第27、第沈和第8管腳相連。本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，所述電源轉換模塊的第2管腳分別與所述CPU控制模塊的第7管腳和第25管腳、所述無線收發模塊的第1、第3和第7管腳相連，所述電源轉換模塊的第3管腳分別與所述紅外接收芯片的第M管腳、所述紅外接收管的第3管腳相連。本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，所述控制電路還包括與所述CPU控制模塊相連的顯示模塊，所述顯示模塊包括型號為CH452A的顯示驅動芯片及其外圍電路，以及與所述顯示驅動芯片相連的若干個七段數碼顯示管。本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，所述顯示驅動芯片的第25 第觀管腳對應與所述CPU控制模塊的第12 第9管腳相連，所述顯示驅動芯片的第14管腳與所述電源轉換模塊的第2管腳相連。本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，所述設置信息包括電磁閥噴霧延時時間、電磁閥上開數量和電磁閥下開數量。再一方面，本發明還提供了一種上述礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備的控制方法，包括以下步驟主控箱生成設置信息并將設置信息發送至該降塵設備中所有礦用一體化電磁閥；紅外發射器隨著采煤機移動并不斷發出紅外光信號；當該降塵設備中某一礦用一體化電磁閥接收到所述紅外發射器發送的紅外光信號時生成第一位置信息，根據設置信息和所述第一位置信息控制自身的電磁閥的開閉，并將所述第一位置信息發送至該降塵設備中其他的礦用一體化電磁閥；該降塵設備中其他的礦用一體化電磁閥根據設置信息和所述第一位置信息控制自身的電磁閥的開閉；隨著采煤機的繼續移動，當該降塵設備中另外一個礦用一體化電磁閥接收到所述紅外發射器發送的紅外光信號時，所述另外一個礦用一體化電磁閥生成第二位置信息，根據設置信息和第二位置信息控制自身的電磁閥的開閉，并將所述第二位置信息發送至該降塵設備中其他的礦用一體化電磁閥；該降塵設備中其他的礦用一體化電磁閥根據設置信息和所述第二位置信息控制控制自身的電磁閥的開閉。本發明的礦用一體化電磁閥的控制方法，所述設置信息包括電磁閥噴霧延時時間、電磁閥上開數量、電磁閥下開數量、和電磁閥間隔數量。
本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備的礦用一體化電磁閥包括控制電路以及與控制電路的輸出端相連的電磁閥，控制電路包括紅外接收模塊，用于接收紅外發射器發送的紅外光信號，將紅外光信號轉發給CPU控制模塊；CPU控制模塊，用于根據紅外光信號生成第一位置信息，根據設置信息和第一位置信息控制該礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉，或者，根據設置信息和第二位置信息控制該礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉；無線收發模塊用于與CPU控制模塊通訊，將第一位置信息發送給該降塵設備中其他礦用一體化電磁閥，或者在紅外發射器移動到該降塵設備中另一個礦用一體化電磁閥位置時接收另一個礦用一體化電磁閥發送的第二位置信息并轉發給CPU控制模塊，由CPU控制模塊根據設置信息和第二位置信息控制礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉。從而將原先分立的紅外接收器、電磁閥等合為一體，使用時，各個礦用一體化電磁閥之間通過各自的無線收發模塊以無線方式通訊，從而方便了使用和安裝維護。
圖1為本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備的結構框圖；圖2為本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備中礦用一體化電磁閥的結構框圖；圖3為本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備中礦用一體化電磁閥的控制電路的電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細描述參考圖1所示，本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備包括若干個安裝在巷道內的礦用一體化電磁閥a、與若干個礦用一體化電磁閥a配合的噴霧裝置及一個控制箱c， 還包括安裝在采煤機d上的與若干個礦用一體化電磁閥a配合的紅外發射器e。噴霧裝置由水路1^2和安裝在水路1^2上的若干個噴嘴bl構成，噴嘴1的個數與礦用一體化電磁閥a 個數對應，即每個礦用一體化電磁閥a與噴霧裝置的一個噴嘴bl對接。控制箱c內置有一個用來向若干個礦用一體化電磁閥a發送設置信息的無線控制模塊。參考圖2所示，每個礦用一體化電磁閥a包括控制電路1以及與控制電路1的輸出端相連的電磁閥2，其中，控制電路1包括紅外接收模塊、CPU控制模塊、無線收發模塊、 電源轉換模塊、以及與CPU控制模塊相連的顯示模塊，紅外接收模塊的輸出端與CPU控制模塊的輸入端相連，CPU控制模塊的輸入輸出端與無線收發模塊的輸入輸出端相連。其中，紅外接收模塊，用于接收紅外發射器發送的紅外光信號，將紅外光信號轉發給CPU控制模塊; CPU控制模塊，用于根據紅外光信號生成第一位置信息，根據設置信息和第一位置信息控制該礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉，或者，根據設置信息和第二位置信息控制該礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉；無線收發模塊，用于與CPU控制模塊通訊，將第一位置信息發送給該降塵設備中其他礦用一體化電磁閥，或者在紅外發射器移動到該降塵設備中另一個礦用一體化電磁閥位置時接收另一個礦用一體化電磁閥發送的第二位置信息并轉發給CPU 控制模塊，由CPU控制模塊根據設置信息和第二位置信息控制礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉；電源模塊，用于向紅外接收模塊、CPU控制模塊和無線收發模塊供電。
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結合圖3所示，上述礦用一體化電磁閥a中，CPU控制模塊是型號為R5F212L4SDFP 的單片機芯片及其外圍電路，紅外接收模塊是型號為BL9150的紅外接收芯片及其外圍電路和型號為HS0038B的紅外接收管及其外圍電路，無線收發模塊是型號為PTR6100M的無線收發芯片及其外圍電路，電源轉換模塊是型號為SPX1117M3-L-3.3穩壓芯片及其外圍電路，顯示模塊是型號為CH452A的顯示驅動芯片及其外圍電路，以及與顯示驅動芯片相連的若3個七段數碼顯示管。其中紅外接收模塊的第3 第8管腳對應與CPU控制模塊的第 17、第16、第15、第14、第13和第1管腳相連。無線收發模塊的第2 第7管腳對應與CPU 控制模塊的第32、第四、第觀、第27、第沈和第8管腳相連。電源轉換模塊的第2管腳分別與CPU控制模塊的第7管腳和第25管腳、無線收發模塊的第1、第3和第7管腳相連，電源轉換模塊的第3管腳分別與紅外接收芯片的第M管腳、紅外接收管的第3管腳相連。顯示驅動芯片的第25 第觀管腳對應與CPU控制模塊的第12 第9管腳相連，顯示驅動芯片的第14管腳與電源轉換模塊的第2管腳相連。下面舉例說明本發明的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備的控制過程，使用時，例如將80個從左向右編號為1至80號的礦用一體化電磁閥a按照要求間隔的安裝在巷道內， 預先對該控制箱c進行設置，設置完成后控制箱2將設置信息通過無線方式發往80個礦用一體化電磁閥a。具體控制箱c的設置信息可以如下電磁閥噴霧延時時間60秒電磁閥上開數量2電磁閥下開數量3電磁閥間隔數量1假設采煤機d從左向右移動采煤，上電后當10號礦用一體化電磁閥a的紅外接收模塊檢測到采煤機上的紅外發射器e發射的紅外光信號(即采煤機d移動到10號礦用一體化電磁閥a的面前)，10號礦用一體化電磁閥a的CPU控制模塊控制其無線收發模塊將 “采煤機d上的紅外發射器e (即采煤機d)在10號一體化電磁閥a的位置”這個位置信息通過無線方式發往其他79個礦用一體化電磁閥a，因此其他79個礦用一體化電磁閥a通過各自的無線收發模塊接收到該位置信息后也就知道了采煤機d當前的位置，根據預先設置的信息，7號、8號礦用一體化電磁閥a打開(電磁閥上開數量2，電磁閥間隔數量1)， 12號、13號、14號礦用一體化電磁閥a打開(電磁閥下開數量3，電磁閥間隔數量1)，打開60秒后自動關閉。以上的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求
1.一種礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，其特征在于，包括若干個安裝在巷道內的礦用一體化電磁閥、與若干個所述礦用一體化電磁閥配合的噴霧裝置及一個控制箱，還包括安裝在采煤機上的與若干個所述礦用一體化電磁閥配合的紅外發射器，其中，所述控制箱內置有一個用來向若干個所述礦用一體化電磁閥發送設置信息的無線控制模塊，每個所述礦用一體化電磁閥包括一個控制電路以及與所述控制電路的輸出端相連的電磁閥，每個所述控制電路包括紅外接收模塊，用于接收所述紅外發射器發送的紅外光信號，將所述紅外光信號轉發給CPU控制模塊；CPU控制模塊，用于根據所述紅外光信號生成第一位置信息，根據設置信息和所述第一位置信息控制該礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉，或者，根據設置信息和第二位置信息控制該礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉；無線收發模塊，用于與所述CPU控制模塊通訊，將所述第一位置信息發送給該降塵設備中其他礦用一體化電磁閥，或者在所述紅外發射器移動到該降塵設備中另一個礦用一體化電磁閥位置時接收所述另一個礦用一體化電磁閥發送的第二位置信息并轉發給所述CPU 控制模塊，由所述CPU控制模塊根據所述設置信息和所述第二位置信息控制所述礦用一體化電磁閥的電磁閥的開閉；所述電源模塊，用于向所述紅外接收模塊、所述CPU控制模塊和所述無線收發模塊供電。
2.根據權利要求1所述的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，其特征在于，所述CPU控制模塊包括型號為R5F212L4SDFP的單片機芯片及其外圍電路，所述紅外接收模塊包括型號為BL9150的紅外接收芯片及其外圍電路和型號為HS0038B的紅外接收管及其外圍電路，所述無線收發模塊包括型號為PTR6100M的無線收發芯片及其外圍電路，所述電源轉換模塊包括型號為SPX1117M3-L-3. 3穩壓芯片及其外圍電路。
3.根據權利要求2所述的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，其特征在于，所述紅外接收模塊的第3 第8管腳對應與所述CPU控制模塊的第17、第16、第15、第14、第13和第 1管腳相連。
4.根據權利要求2所述的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，其特征在于，所述無線收發模塊的第2 第7管腳對應與所述CPU控制模塊的第32、第四、第觀、第27、第沈和第 8管腳相連。
5.根據權利要求2所述的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，其特征在于，所述電源轉換模塊的第2管腳分別與所述CPU控制模塊的第7管腳和第25管腳、所述無線收發模塊的第1、第3和第7管腳相連，所述電源轉換模塊的第3管腳分別與所述紅外接收芯片的第M 管腳、所述紅外接收管的第3管腳相連。
6.根據權利要求2所述的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，其特征在于，所述控制電路還包括與所述CPU控制模塊相連的顯示模塊，所述顯示模塊包括型號為CH452A的顯示驅動芯片及其外圍電路，以及與所述顯示驅動芯片相連的若干個七段數碼顯示管。
7.根據權利要求6所述的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，其特征在于，所述顯示驅動芯片的第25 第觀管腳對應與所述CPU控制模塊的第12 第9管腳相連，所述顯示驅動芯片的第14管腳與所述電源轉換模塊的第2管腳相連。
8.根據權利要求1所述的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備，其特征在于，所述設置信息包括電磁閥噴霧延時時間、電磁閥上開數量和電磁閥下開數量。
9.一種權利要求1所述的礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備的控制方法，其特征在于， 包括以下步驟主控箱生成設置信息并將設置信息發送至該降塵設備中所有礦用一體化電磁閥；紅外發射器隨著采煤機移動并不斷發出紅外光信號；當該降塵設備中某一礦用一體化電磁閥接收到所述紅外發射器發送的紅外光信號時生成第一位置信息，根據設置信息和所述第一位置信息控制自身的電磁閥的開閉，并將所述第一位置信息發送至該降塵設備中其他的礦用一體化電磁閥；該降塵設備中其他的礦用一體化電磁閥根據設置信息和所述第一位置信息控制自身的電磁閥的開閉；隨著采煤機的繼續移動，當該降塵設備中另外一個礦用一體化電磁閥接收到所述紅外發射器發送的紅外光信號時，所述另外一個礦用一體化電磁閥生成第二位置信息，根據設置信息和第二位置信息控制自身的電磁閥的開閉，并將所述第二位置信息發送至該降塵設備中其他的礦用一體化電磁閥；該降塵設備中其他的礦用一體化電磁閥根據設置信息和所述第二位置信息控制控制自身的電磁閥的開閉。
10.根據權利要求9所述的礦用一體化電磁閥的控制方法，其特征在于，所述設置信息包括電磁閥噴霧延時時間、電磁閥上開數量、電磁閥下開數量、和電磁閥間隔數量。
全文摘要
本發明公開了一種礦用采煤機塵源跟蹤式降塵設備及其控制方法，該降塵設備包括若干個安裝在巷道內的礦用一體化電磁閥、與礦用一體化電磁閥配合的噴霧裝置及控制箱，以及安裝在采煤機上的與礦用一體化電磁閥配合的紅外發射器，控制箱內置有用于向礦用一體化電磁閥發送設置信息的無線控制模塊，礦用一體化電磁閥包括控制電路及與其相連的電磁閥，控制電路包括紅外接收模塊、CPU控制模塊、無線收發模塊和電源模塊。該設備使用和安裝維護方便。
文檔編號E21C35/22GK102200023SQ20111010433
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月25日 優先權日2011年4月25日
發明者孫超, 朱海泉, 李智 申請人:淮南潤成科技有限公司