一種基于433m的rfid的綜采面噴霧降塵系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于煤礦綜采面降塵領域，涉及一種噴霧降塵系統，尤其涉及一種基于433M的RFID的綜采面噴霧降塵系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會對塵肺病危害認識不斷提高，綜采面采用自動噴霧降塵系統會受到煤礦青睞。市面上出現各種自動噴霧除塵系統，主要包括以下兩種:
[0003](I)半自動化炮采:在綜采面上掘幾個炮眼，埋上炸藥，點火，噴霧降塵裝置檢測聲控傳感器信號，開啟球閥進行噴霧，而且，現有的半自動化炮采，需要人工進行采煤，工作量大，由于只有一道水幕，因而噴霧除塵效果差，現場工作人員容易出現塵肺病。
[0004](2)自動噴霧降塵系統:控制器通過RS485模式采集采煤機上紅外發射器信號、移架壓力，現有自動噴霧降塵系統，則能實現綜采面自動噴霧降塵效果，降低了工人的勞動強度。但是整個系統中所有設備(控制器、各種壓力傳感器、電動球閥和執行器)采用有線通信方式，施工布線復雜，維護比較麻煩。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種基于433M的RFID的綜采面噴霧降塵系統，通過安裝在采煤機礦用紅外發送器和安裝在液壓支架上的無線壓力傳感器，實時檢測采煤機、移架作業和放煤作業的位置，并在采煤機、移架和放煤作業的風流下方自動順序開啟/關閉數道扇形強霧進行高效除塵，無需人員干預即可實現全自動運行，解決了采煤機原噴霧裝置降塵范圍小、效果不理想、工作面粉塵濃度高的技術難題，降低了工人勞動強度，有效防止塵肺病危害。
[0006]本發明采用如下技術方案:
[0007]—種基于433M的RFID的綜采面噴霧降塵系統，包括井上的上位機和井下噴霧除塵系統；所述井下噴霧除塵系統包括:安裝在液壓支架上的礦用控制器、安裝在液壓支架上的多個礦用執行器、安裝在采煤機上的礦用紅外發送器和安裝在待測點的礦用傳感器；所述上位機與礦用控制器通過RS485接口實現連接；所述礦用執行器和與之對應的無線壓力傳感器采用433M無線通信；所述礦用控制器與礦用執行器之間、各礦用執行器之間也均采用433M無線通信，以及所述礦用紅外發送器與安裝有紅外接收器的礦用執行器之間采用紅外通信；所述礦用傳感器可與礦用控制器或礦用執行器進行有線連接。
[0008]進一步地，所述上位機負責數據采集、控制參數設置、遠程控制、井下工作面信息顯示和數據存儲及查詢；所述數據采集包括:粉塵濃度模擬量、溫濕度模擬量和噴霧狀態開關量的采集；所述控制參數包括:每道支架數、噴霧總道數、下風向架間噴霧的開啟道數、下風向架間噴霧的間隔道數、架間噴霧的延時時間、下風向移架噴霧開啟道數、下風向移架噴霧間隔道數、移架噴霧的延時時間、上風向放煤噴霧開啟道數、下風向放煤噴霧開啟道數、放煤的噴霧延時時間、礦用傳感器類型參數；所述的遠程控制包括:實現各個噴霧的噴霧控制，可實現點噴/全噴功能。
[0009]進一步地，所述礦用控制器包括:礦用控制器微處理器，礦用控制器RF模塊、顯示器模塊以及礦用控制器IR信號接收模塊、礦用控制器RS485接口、JATG接口和礦用控制器輸入接口 ；所述礦用控制器IR信號接收模塊用于接收來自紅外遙控器發射的更改系統參數的IR信號；所述礦用控制器RS485接口用于與上位機連接，進行通信；所述礦用控制器輸入接口為預留接口，當所述礦用傳感器與礦用控制器有線連接時使用；所述礦用控制器RF模塊為433M的RFID大功率模塊，與各個礦用執行器采用433M無線通信，接收各個礦用執行器上傳的采集數據；所述采集數據包括:采煤機當前位置、移架及放煤噴霧當前位置、礦用執行器RF無線通信工作狀態以及當所述礦用傳感器與礦用控制器有線連接時，礦用傳感器采集的環境信息；所述礦用控制器將上位機設置的系統參數轉發給各個礦用執行器；所述礦用控制器通過礦用控制器RS485接口將各個礦用執行器上傳的采集數據上傳到上位機；所述顯示器模塊用于顯示系統時鐘、公司Logo ;所述礦用控制器周期性巡檢各個礦用執行器RF模塊無線通信工作狀態，采煤機當前位置及下風向噴霧開啟道數、移架噴霧當前位置及下風向噴霧開啟道數、放煤噴霧當前位置及上下風向噴霧開啟道數。
[0010]進一步地，各個所述礦用執行器均包括:礦用執行器微處理器，礦用執行器RF模塊、礦用執行器RS485接口、紅外接收器接口、礦用執行器輸入接口、電動球閥接口 ；所述礦用執行器RF模塊為433M的RFID大功率模塊，負責與礦用控制器、其他礦用執行器和與所述礦用執行器RF模塊對應的無線壓力傳感器采用433M無線通信；所述紅外接收器接口與礦用紅外發送器采用紅外通信，實現采煤機定位；所述礦用執行器輸入接口為預留接口，當所述礦用傳感器與礦用控制器有線連接時使用；所述電動球閥接口用于接入控制噴霧狀態的電動球閥。
[0011]進一步地，所述礦用控制器與礦用執行器之間的通信規則和礦用執行器與礦用執行器之間的通信規則相同，表示如下:
[0012]ID = INT [S/每道支架數*支架間距]=INT [S/各個礦用執行器間距]
[0013]上述ID為無線信號傳輸能到的最遠的礦用執行器的地址編號值，S為433M的RFID大功率模塊的最大傳輸距離；
[0014]首先，判斷礦用控制器與待接收指令的礦用執行器之間的距離是否在433M的RFID大功率模塊的最大傳輸距離內，當二者之間的距離在433M的RFID大功率模塊的最大傳輸距離內，即當待接受指令的礦用執行器的地址編號小于ID時，則礦用控制器向待接收指令的礦用執行器發出握手信號，如握手成功，則礦用控制器向與其握手成功的礦用執行器發出帶有地址編號信息的噴霧指令，如握手三次不成功，礦用控制器則向地址編號比待接收指令的礦用執行器小I的礦用執行器發出握手信號，并重復上述操作，直至指令發送成功；當礦用控制器與待接收指令的礦用執行器之間的距離超過433M的RFID大功率模塊的最大傳輸距離，即當該接受指令的礦用執行器的地址編號大于ID時，則礦用控制器向地址編號為ID的礦用執行器發出握手信號，如握手成功，則礦用控制器向與其握手成功的礦用執行器發出帶有地址編號信息的噴霧指令，如握手三次不成功，則向地址編號為ID-1(ID-DO)的礦用執行器重新發送握手信號，重復上述操作，直至指令發送成功；當礦用控制器找到與其握手成功的礦用執行器，則發出帶有地址編號信息的噴霧指令到該礦用執行器，該礦用執行器接收到此指令后，識別指令中的地址編號信息；
[0015]其次，判斷現在的礦用執行器與待接收指令的礦用執行器之間的距離是否在433M的RFID大功率模塊的最大傳輸距離內，當二者之間的距離在433M的RFID大功率模塊的最大傳輸距離內，即判斷待接收指令的礦用執行器的地址編號與現在的礦用執行器的地址編號的差值是否小于ID值，如果小于，則現在的礦用執行器向待接收指令的礦用執行器發出握手信號，如握手成功，則現在的礦用執行器向與其握手成功的礦用執行器發出帶有地址編號信息的噴霧指令，如握手三次不成功，現在的礦用執行器則向地址編號比待接收指令的礦用執行器小I的礦用執行器發出握手信號，并重復上述操作，直至指令發送成功；當現在的礦用執行器與待接收指令的礦用執行器之間的距離超過433M的RFID大功率模塊的最大傳輸距離，則現在的礦用執行器向地址編號比自身地址編號大ID的礦用執行器發出握手信號，如握手成功，則現在的礦用執行器向與其握手成功的礦用執行器發出帶有地址編號信息的噴霧指令，如握手三次不成功，現在的礦用執行器則向地址編號比自身地址編號大ID-1的礦用執行器發出握手信號，并重復上述操作，直到找到與指令中地址編碼信息相同的礦用執行器，由此礦用執行器執行噴霧指令；
[0016]當礦用執行器回復礦用控制器命令時，其傳輸路徑與礦用控制器將指令發送給待接收指令的礦用執行器的傳輸路徑相同，只是信號的方向相反，直到找到礦用控制器，實現無線跳傳通信實現。
[0017]進一步地，多個所述無線壓力傳感器通過快接插頭安裝在液壓支架上，包括:用于檢測移架動作的移架無線壓力傳感器和用于檢測放煤動作的放煤無線壓力傳感器。。
[0018]進一步地，所述無線壓力傳感器包括:無線壓力傳感器RF模塊、壓力傳感器、無線壓