專利名稱：礦井主扇風機數據采集電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及礦井主扇風機數據采集電路，屬于礦井控制領域。
背景技術：
礦井通風機是煤礦安全生產的重要設備，負責向井下提供新鮮空氣以沖淡并排出井下的毒性窒息性和爆炸性氣體和粉塵，保證井下空氣的質量符合國家安全衛生標準，防止各種傷害和爆炸事故的發生，它在礦井安全生產中占有非常重要的地位。礦井在設計時，主扇風機分別布置在相距甚遠的不同地點，交通不便，導致人工觀測和匯報間隔時間長、難度大、誤差多，在匯報、記錄和統計的過程中，人為錯誤多，時間也有滯后，達不到實時、合理調度和管理的目的，給安全管理人員帶來極大不便，甚至導致判斷失誤，影響安全生產。因此，將采集數據實時地發送到煤礦管理部門的計算機終端上的必要性越來越突出。
發明內容本實用新型目的是為了解決現有礦井主扇風機相距甚遠，導致人工觀測和匯報間隔時間長、難度大、誤差多，在匯報、記錄和統計的過程中，人為錯誤多，時間也有滯后，達不到實時、合理調度和管理的目的，給安全管理人員帶來極大不便，甚至導致判斷失誤，影響安全生產的問題，提供了一種礦井主扇風機數據采集電路。本實用新型所述礦井主扇風機數據采集電路，它包括采集處理單元、存儲器、數字量輸入接口電路、光電隔離器、模擬量輸入接口電路、RS485接口電路和上位機，米集處理單兀的存儲輸入輸出端與存儲器的輸入輸出端相連；數字量輸入接口電路的輸出端與采集處理單元的數字量輸入端相連；模擬量輸入接口電路的輸出端與光電隔離器的輸入端相連，光電隔離器的輸出端與采集處理單元的模擬量輸入端相連；采集處理單元通過RS485接口電路和上位機進行通信。本實用新型的優點:單片機將從數字量輸入接口和模擬量輸入接口采集的數據存儲到存儲器，并將新采集的數據與存儲器內的數據進行比較，再通過RS485接口電路發送到上位機。在上位機上可以直接完成對風機主扇啟動、停止，風門絞車的啟動、停止，以及風機故障時的緊急手動操作。克服了人工觀測存在的諸多缺陷，給安全生產帶來了更多的保障。
圖1是本實用新型所述礦井主扇風機數據采集電路的結構示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一:下面結合圖1說明本實施方式,本實施方式所述礦井主扇風機數據采集電路，它包括采集處理單元1、存儲器2、數字量輸入接口電路3、光電隔離器4、模擬量輸入接口電路5、RS485接口電路6和上位機7，采集處理單元I的存儲輸入輸出端與存儲器2的輸入輸出端相連；數字量輸入接口電路3的輸出端與采集處理單元I的數字量輸入端相連；模擬量輸入接口電路5的輸出端與光電隔離器4的輸入端相連,光電隔離器4的輸出端與采集處理單元I的模擬量輸入端相連；采集處理單元I通過RS485接口電路6和上位機7進行通信。所述采集處理單元I通過通用接口連接數字量輸入接口電路3。所述數字量輸入接口電路3用以連接溫度傳感器。所述模擬量輸入接口電路5用以連接壓力傳感器、甲烷傳感器和振動傳感器。光電隔離器4 一側連接采集處理單元I內置的A/D轉換器，光電隔離器4另一側連接模擬量輸入接口電路5。采集處理單元I通過I2C總線連接存儲器2。
具體實施方式
二:本實施方式對實施方式一作進一步說明，采集處理單元I采用STM32F103單片機實現。單片機是整個處理單元的控制核心，相當于系統的大腦，它負責整個系統的數據處理判斷以及控制信號的發出，負責整個系統的協調運作。單片機采用的是STM32F103芯片，是STM32增強型系列微控制器。時鐘頻率達到72MHz，是同類產品中性能最高的產品。STM32F103的標準外設包括3個16位定時器，I個24位系統時間定時器，I個16位6通道高級控制定時器，2個看門狗定時器；2個12位16通道的高速ADC ;3 個USART接口，2 個 I2C接口 (SMBus/PMBus)，2 個 SPI 同步串行接口 (18Mbit/S)，CAN接口 (2.0B主動)，USB2.0全速接口 ；支持LIN、IrDA, IS07816接口和調制解調控制；256K字節的閃存存儲器，可以滿足設計需求。采集處理單元I將從數字量輸入接口電路3和模擬量輸入接口電路5采集的數據存儲到存儲器2，并將新采集的數據與存儲器2內的數據進行比較，再通過RS485接口電路6發送到上位機7。在上位機7上可以直接完成對風機主扇啟動、停止，風門絞車的啟動、停止，以及風機故障時的緊急手動操作。
具體實施方式
三:本實施方式對實施方式一作進一步說明，存儲器2采用E2PROM存儲器。
具體實施方式
四:本實施方式對實施方式一作進一步說明，光電隔離器4采用型號為6Ν137的光耦合器實現。
權利要求1.礦井主扇風機數據采集電路，其特征在于，它包括采集處理單元(I)、存儲器(2)、數字量輸入接口電路(3)、光電隔離器(4)、模擬量輸入接口電路(5)、RS485接口電路(6)和上位機(7)， 采集處理單元(I)的存儲輸入輸出端與存儲器(2)的輸入輸出端相連； 數字量輸入接口電路(3)的輸出端與采集處理單元(I)的數字量輸入端相連； 模擬量輸入接口電路(5)的輸出端與光電隔離器(4)的輸入端相連，光電隔離器(4)的輸出端與采集處理單元(I)的模擬量輸入端相連； 采集處理單元(I)通過RS485接口電路(6)和上位機(7)進行通信。
2.根據權利要求1所述礦井主扇風機數據采集電路，其特征在于，采集處理單元(I)采用STM32F103單片機實現。
3.根據權利要求1所述礦井主扇風機數據采集電路，其特征在于，存儲器(2)采用E2PROM存儲器。
4.根據權利要求1所述礦井主扇風機數據采集電路，其特征在于，光電隔離器(4)采用型號為6N137的光耦合器實現。
專利摘要礦井主扇風機數據采集電路，屬于礦井控制領域，本實用新型為解決現有礦井主扇風機相距甚遠，導致人工觀測和匯報間隔時間長、難度大、誤差多，給安全管理人員帶來極大不便，甚至導致判斷失誤，影響安全生產的問題。本實用新型包括采集處理單元、存儲器、數字量輸入接口電路、光電隔離器、模擬量輸入接口電路、RS485接口電路和上位機，采集處理單元的存儲輸入輸出端與存儲器的輸入輸出端相連；數字量輸入接口電路的輸出端與采集處理單元的數字量輸入端相連；模擬量輸入接口電路的輸出端與光電隔離器的輸入端相連，光電隔離器的輸出端與采集處理單元的模擬量輸入端相連；采集處理單元通過RS485接口電路和上位機進行通信。
文檔編號F04D27/00GK202971265SQ20122075377
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者張洪全, 陳麗娟, 郭繼坤, 張永艷 申請人:黑龍江科技學院