力傳感器微處理器以及13.56M RFID線圈;所述無線壓力傳感器RF模塊為433M的RFID小功率模塊,用于與礦用執行器采用433M無線通信;所述壓力傳感器安裝在液壓支架上用于檢測液體的壓力值;所述無線壓力傳感器通過13.56MRFID線圈接收來自于便攜式無線調試儀發出的設置無線壓力傳感器ID、相應礦用執行器ID和壓力閥值的指令,并將相應的值保存到flash中,激活礦用無線傳感器進入正常工作模塊,并將壓力傳感器檢測到的壓力值與保存在flash中壓力閥值進行比較,若超過壓力閥值,將移架/放煤信息通過433M的無線壓力傳感器RF模塊上傳給與之相應礦用執行器,若相應礦用執行器接收到移架/放煤信息,則給無線壓力傳感器回復一個接收成功信息,無線壓力傳感器進入休眠模式;若相應礦用執行器沒有接收到移架/放煤信息,給無線壓力傳感器回復一個接收失敗信息,則再發送一次,最多重發三次,若成功,則進入休眠模式,若不成功,則將移架/放煤信息發送給相鄰的礦用執行器,同時將此相應的礦用執行器通訊失敗信息上傳給礦用控制器。
[0019]進一步地,所述礦用控制器與各個礦用執行器呈線性分布安裝。
[0020]本發明的有益效果:
[0021]本發明的目的是建立一套將綜采面沿線上礦用控制器、礦用執行器(內置電動球閥)和無線壓力傳感器通過433M的RFID無線通信技術聯系起來的自動噴霧降塵系統,這樣不僅能實現自動噴霧降塵的效果,又能實現施工簡單,維護方便的效果,根據礦用控制器中設定噴霧降塵規則進行噴霧除塵。
[0022]本發明綜采面噴霧降塵系統穩定性好,可以隨時監控井下各設備運行狀態和環境信息;便于安裝調試;綜采面噴霧降塵系統井下設備通信采用有源433M RFID無線通信模式,無線通信采用無線跳傳方式,達到無線通信靈活性,保證系統無線通信的可靠性的效果O
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明實施例的原理示意圖;
[0024]圖2是本發明實施例中無線通信的無線跳轉原理示意圖;
[0025]圖3是本發明實施例中礦用控制器給礦用執行器發指令流程示意圖;
[0026]圖4是本發明實施例中礦用執行器之間發指令流程示意圖;
[0027]圖5是本發明實施例中礦用執行器回復礦用控制器的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0029]如圖1所示,本發明的基于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;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裝在出風巷道上的粉塵濃度傳感器;上位機與礦用控制器通過RS485接口實現連接;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;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;礦用傳感器可與礦用控制器或礦用執行器進行有線連接。
[0030]在本發明中,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;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;控制參數設置包括:設置每道支架數、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、傳感器類型數參數;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;井下工作面信息顯示包括:顯示工作面通信狀態、當前煤機位置、采煤機追蹤噴霧信息、移架作業噴霧信息、放煤追蹤噴霧信息;上位機還具有人機對話功能,以便于系統生成、參數修改、功能調用、控制命令輸入等。另外,上位機還具有自診斷功能,當系統中的各類傳感器、礦用控制器、礦用執行器、傳輸接口、電磁閥/電動球閥、傳輸電纜等設備發生故障時,報警并記錄故障時間和故障設備,以供查詢及打印。
[0031]本發明中的礦用控制器可以顯示當前隨機噴霧道數、當前移架位置、當前放煤位置和433M的礦用控制器RF模塊的無線通信工作狀態;轉發上位機控制指令和查詢指令,反饋綜采工作面執行結果和工作狀態信息;其包括:礦用控制器微處理器、礦用控制器IR信號接收模塊、礦用控制器RS485接口、JATG接口、礦用控制器輸入接口、礦用控制器RF模塊和顯示器模塊;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控制參數的IR信號;礦用控制器RS485接口用于與上位機進行通信;礦用控制器輸入接口與粉塵濃度傳感器有線連接;礦用控制器RF模塊為433M的RFID大功率模塊,其與各個礦用執行器通信,接收各個礦用執行器上傳的采集數據(各個礦用執行器上傳的采集數據包括采煤機當前位置、移架及放煤噴霧當前位置、礦用粉塵傳感器采集的粉塵濃度值和各個礦用執行器RF模塊無線通信工作狀態);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;礦用控制器微處理器通過礦用控制器RS485接口將各個礦用執行器上傳的采集數據上傳到上位機;顯示器模塊顯示系統時鐘、公司Logo ;礦用控制器周期性巡檢各個礦用執行器的工作狀態,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。
[0032]本發明中的各個礦用執行器具有采煤機跟蹤自動噴霧、移架自動噴霧和放煤自動噴霧、檢測粉塵等環境參數、無線或者有線RS485傳輸的功能;各個礦用執行器均包括: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 ;礦用執行器RF模塊為433M的RFID大功率模塊,其負責與礦用控制器、其他礦用執行器和與之相關聯的無線壓力傳感器通信;紅外接收器接口與礦用紅外發送器配合實現采煤機定位;礦用控制器負責接入粉塵濃度傳感器采集的環境信息;電動球閥接口用于接入控制噴霧狀態的電動球閥,從而控制各個噴霧的開啟和關閉狀態。本發明的礦用執行器監測到礦用紅外發送器發射的信號后,根據保存在EEPOM中設定的參數,打開隨機噴霧的電動球閥,執行噴霧降塵及延時功能。在噴霧延時時間內,若礦用紅外發送器順序移動到下一位置并被下一位的礦用執行器監測到,則執行新位置接收器的功能,原位置接收器的功能隨即終止;噴霧延時時間到后,若礦用紅外發送器仍在該位置點,不重復執行噴霧;礦用執行器監測到用于檢測移架動作的移架無線壓力傳感器發射的信號后,根據保存在EEPOM中設定的參數,打開移架噴霧的電動球閥,執行噴霧降塵及延時功能。在噴霧延時時間內,若下一位置的礦用執行器成功接收到下一位置的移架無線壓力傳感器發射的信號,則執行新位置的功能,原位置的功能隨即終止;若礦用執行器接收到同一位置的移架信號,可重復執行噴霧;礦用執行器監測到用于檢測放煤動作的移架無線壓力傳感器發射的信號后,根據保存在EEPOM中設定的參數,打開放煤噴霧的電動球閥,執行噴霧降塵及延時功能;在噴霧延時時間內,若下一位置的礦用執行器成功接收到下一位置的放煤無線壓力傳感器發射的信號,則執行新位置的功能,原位置的功能隨即終止;若礦用執行器接收到同一位置的放煤信號,可重復執行噴霧;礦用執行器接收到上位機發來的噴霧命令,打開噴霧電動球閥進行噴霧;礦用執行器定時上傳綜采面上環境信息。
[0033]本發明中的多個無線壓力傳感器安裝在液壓支架上,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,通過檢測液壓支架回液管壓力液壓,當達到壓力閥值時,發送一個移架或放煤信號。
[0034]本發明中,綜采工作面上礦用控制器和礦用執行器安裝呈線性分布,考慮綜采面上工作環境惡劣,本發明中采用的是無線跳傳通信方式來實現遠距離通信。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:
[0035]ID = INT [S/每道支架數*支架間距]=INT [S/各個礦用執行器間距]
[0036]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