基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于：包括用于安裝于井下機(jī)車車頭上的定位發(fā)射裝置、用于安裝于井下巷道兩側(cè)的定位接收裝置、與定位接收裝置通訊連接的控制分站、與控制分站通訊連接的調(diào)度控制中心；定位發(fā)射裝置由單片機(jī)Ⅰ，與單片機(jī)Ⅰ分別相連的電源電路Ⅰ、編碼電路、調(diào)制電路、存儲電路Ⅰ，與調(diào)制電路相連的驅(qū)動電路，與驅(qū)動電路相連的紅外LED發(fā)射頭組成；定位接收裝置由單片機(jī)Ⅱ，與單片機(jī)Ⅱ分別相連的電源電路Ⅱ、譯碼電路、通訊電路、顯示電路、存儲電路Ⅱ、鍵盤設(shè)置終端，與譯碼電路相連的紅外接收電路組成。其減少了設(shè)備的維護(hù)量和損耗量，充分發(fā)揮了井下機(jī)車的運(yùn)礦效率，保障了井下安全運(yùn)輸，提高了礦井運(yùn)輸產(chǎn)量。
【專利說明】基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及井下機(jī)車定位技術(shù)，特別是一種基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]2005年以來，國內(nèi)非煤礦山的產(chǎn)量逐年增加，小型礦區(qū)逐步整合成大中型礦山。并且隨著露天開采逐步減少，井下開采逐步增加。單個礦山的產(chǎn)量大幅增加，礦山井下運(yùn)輸采用有軌電機(jī)車運(yùn)輸?shù)V巖已經(jīng)成為大部分礦山的選擇。但目前有軌電機(jī)車的運(yùn)輸通過能力也已經(jīng)無法達(dá)到礦石量的出礦水平，從而制約了井下礦山的總產(chǎn)量，成為整個工藝流程的一個中間瓶頸，為使有軌電機(jī)車的運(yùn)輸水平能夠發(fā)揮最大的運(yùn)輸效應(yīng)，合理的調(diào)配機(jī)車運(yùn)輸次序尤為重要。
[0003]目前，為解決上述問題，礦山井下運(yùn)輸普遍引入了地表所應(yīng)用的鐵路信號設(shè)施及系統(tǒng)，但由于井下礦山的工作條件差、軌道情況特殊，采用機(jī)車輪通過軌道電路或軌道計軸器的方式的傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng)過于刻板，損壞頻繁，維護(hù)量極大，嚴(yán)重制約了機(jī)車運(yùn)輸效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，以此替代傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng)的軌道電路或軌道計軸定位設(shè)備，減少設(shè)備的維護(hù)量和損耗量，節(jié)約時間及人力，充分發(fā)揮井下機(jī)車的運(yùn)礦效率，對保障井下安全運(yùn)輸、提高礦井運(yùn)輸產(chǎn)量有著重要作用。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:包括用于安裝于井下機(jī)車車頭上的定位發(fā)射裝置、用于安裝于井下巷道兩側(cè)的定位接收裝置、與所述定位接收裝置通訊連接的控制分站、與所述控制分站通訊連接的調(diào)度控制中心；
所述定位發(fā)射裝置由單片機(jī)I，與所述單片機(jī)I分別相連的電源電路1、編碼電路、調(diào)制電路、存儲電路I，與所述調(diào)制電路相連的驅(qū)動電路，與所述驅(qū)動電路相連的紅外LED發(fā)射頭組成；
所述定位接收裝置由單片機(jī)II，與所述單片機(jī)II分別相連的電源電路I1、譯碼電路、通訊電路、顯示電路、存儲電路I1、鍵盤設(shè)置終端，與所述譯碼電路相連的紅外接收電路組成。
[0006]上述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，所述單片機(jī)I通過焊接地址跳線焊點的方法預(yù)置機(jī)車車號編碼信息，設(shè)置結(jié)果存儲到所述存儲電路I中。
[0007]上述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，所述單片機(jī)II通過鍵盤設(shè)置終端預(yù)置安裝地址信息，所述顯示電路顯示數(shù)據(jù)設(shè)置過程，設(shè)置結(jié)果存儲到所述存儲電路II中。
[0008]上述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，所述顯示電路還用于顯示所述定位接收裝置接收到的譯碼后的機(jī)車車號編碼信息。
[0009]上述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，所述通訊電路通過通訊總線與控制分站通訊連接。
[0010]上述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，所述定位接收裝置的數(shù)量為多個，分別安裝于井下巷道兩側(cè)各軌道區(qū)段的頭尾位置，以方便定位監(jiān)測。
[0011]上述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，所述控制分站設(shè)有分站接收顯示裝置，以顯示其接收的數(shù)據(jù)。
[0012]上述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，所述電源電路I將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流5V電源，以符合發(fā)射裝置要求。
[0013]上述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，所述電源電路II將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流12V電源，以符合接收裝置要求。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
1、相比軌道計軸定位設(shè)備，設(shè)備損耗量大大降低，故障率低，從而減少了維護(hù)時間和養(yǎng)護(hù)人員，實現(xiàn)了減員增效的目標(biāo)；
2、相比軌道電路，對軌道及巷道環(huán)境的要求大大降低，適用范圍廣泛，能夠適應(yīng)井下常年潮濕、粉塵嚴(yán)重、電氣干擾、腐蝕性強(qiáng)等惡劣環(huán)境，屏蔽了環(huán)境因素對開采規(guī)模的制約，增大了礦山的可開采量；
3、機(jī)車的準(zhǔn)確定位使調(diào)度指揮人員能即時掌握井下列車的運(yùn)行動態(tài)，使調(diào)度作業(yè)更加合理化，增加了機(jī)車運(yùn)輸時間，提升了整個運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸能力，使運(yùn)輸?shù)V石量大幅提升，增效增產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，該基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，包括用于安裝于井下機(jī)車車頭上的定位發(fā)射裝置、用于安裝于井下巷道兩側(cè)的定位接收裝置、與所述定位接收裝置通訊連接的控制分站、與所述控制分站通訊連接的調(diào)度控制中心。
[0017]其中，所述定位發(fā)射裝置由單片機(jī)I，與所述單片機(jī)I分別相連的電源電路1、編碼電路、調(diào)制電路、存儲電路I，與所述調(diào)制電路相連的驅(qū)動電路，與所述驅(qū)動電路相連的紅外LED發(fā)射頭組成。本實施例中，單片機(jī)I采用W79E227 ;存儲電路I采用FM24C04LE M8 ；編碼電路采用PT2262 ;調(diào)制電路采用M74VHC1GT08 ;驅(qū)動電路采用TIP137。
[0018]所述定位接收裝置由單片機(jī)II，與所述單片機(jī)II分別相連的電源電路I1、譯碼電路、通訊電路、顯示電路、存儲電路I1、鍵盤設(shè)置終端，與所述譯碼電路相連的紅外接收電路組成。所述通訊電路通過通訊總線與控制分站通訊連接，所述控制分站設(shè)有分站接收顯示裝置，以顯示其接收的數(shù)據(jù)。所述定位接收裝置的數(shù)量為多個，分別安裝于井下巷道兩側(cè)各軌道區(qū)段的頭尾位置。本實施例中，單片機(jī)II采用W79E227 ;存儲電路II采用FM24C04LEM8 ;譯碼電路采用PT2272 ;紅外接收電路采用IRM-368T ;顯示電路采用ZLG7289 ;通訊電路采用 CTM8251。
[0019]使用前，所述定位發(fā)射裝置的單片機(jī)I通過焊接地址跳線焊點的方法預(yù)置機(jī)車車號編碼信息，設(shè)置結(jié)果存儲到所述存儲電路I中。所述定位接收裝置的單片機(jī)II通過鍵盤設(shè)置終端預(yù)置安裝地址信息，所述顯示電路顯示數(shù)據(jù)設(shè)置過程，設(shè)置結(jié)果存儲到所述存儲電路II中。本實施例中，按下鍵盤設(shè)置終端的AN2按鍵，然后上電I秒后釋放按鍵，慢速點動ANl按鍵調(diào)整接收裝置的安裝地址，顯示電路的數(shù)碼管顯示設(shè)置、調(diào)整過程，調(diào)整好后長按AN2，蜂鳴器發(fā)聲后，地址保存，斷電后再上電地址為調(diào)整后的地址。
[0020]使用時，定位發(fā)射裝置通過電纜與直流電源連接，其電源電路I將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流5V電源，并使用電感、電容濾波電路處理后輸出。定位接收裝置通過通訊總線與控制分站連接，通過電纜與電源箱連接，電源電路II將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流12V電源。
[0021]工作過程:定位發(fā)射裝置中單片機(jī)I根據(jù)地址跳線實際位置將車號編碼信息加載到編碼電路，并將車號編碼信息寫入到存儲電路I中(設(shè)備掉電后存儲電路I中的信息仍然保留)，編碼電路將車號編碼信息編制成二進(jìn)制數(shù)字信號后輸出到調(diào)制電路，調(diào)制電路將編碼電路輸出的數(shù)據(jù)及單片機(jī)I送出的載波信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制完成后輸出加載到紅外LED驅(qū)動電路，紅外LED驅(qū)動電路根據(jù)調(diào)制電路輸出的驅(qū)動信號驅(qū)動紅外LED完成電信號轉(zhuǎn)換為紅外線調(diào)制信號進(jìn)行發(fā)射。
[0022]機(jī)車定位接收裝置的紅外接收電路接收到機(jī)車定位發(fā)射裝置的紅外LED發(fā)出的紅外線調(diào)制信號后進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后的數(shù)據(jù)傳輸給譯碼電路，譯碼電路將數(shù)據(jù)譯碼后傳輸給單片機(jī)II，單片機(jī)II處理后通過通訊電路將車號編碼信息及其安裝地址信息共同傳輸?shù)酵ㄓ嵖偩€上的控制分站處理，同時，單片機(jī)II將車號編碼信息發(fā)送給顯示電路，顯示電路驅(qū)動數(shù)碼管顯示出數(shù)據(jù)內(nèi)容?？刂品终就ㄟ^安裝地址信息識別傳送數(shù)據(jù)的機(jī)車定位接收裝置，并對接收到的車號編碼信息整理后與其他設(shè)備信息一起通過通訊總線、數(shù)據(jù)傳輸接口上傳到調(diào)度控制中心，調(diào)度控制中心即可收到來自各個控制分站的定位數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)機(jī)車的區(qū)域定位，以利于調(diào)度控制中心最大限度的發(fā)揮運(yùn)輸調(diào)度能力。
【權(quán)利要求】
1.一種基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:包括用于安裝于井下機(jī)車車頭上的定位發(fā)射裝置、用于安裝于井下巷道兩側(cè)的定位接收裝置、與所述定位接收裝置通訊連接的控制分站、與所述控制分站通訊連接的調(diào)度控制中心； 所述定位發(fā)射裝置由單片機(jī)I，與所述單片機(jī)I分別相連的電源電路1、編碼電路、調(diào)制電路、存儲電路I，與所述調(diào)制電路相連的驅(qū)動電路，與所述驅(qū)動電路相連的紅外LED發(fā)射頭組成； 所述定位接收裝置由單片機(jī)II，與所述單片機(jī)II分別相連的電源電路I1、譯碼電路、通訊電路、顯示電路、存儲電路I1、鍵盤設(shè)置終端，與所述譯碼電路相連的紅外接收電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)I通過焊接地址跳線焊點的方法預(yù)置機(jī)車車號編碼信息，設(shè)置結(jié)果存儲到所述存儲電路I中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)II通過鍵盤設(shè)置終端預(yù)置安裝地址信息，所述顯示電路顯示數(shù)據(jù)設(shè)置過程，設(shè)置結(jié)果存儲到所述存儲電路II中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示電路還用于顯示所述定位接收裝置接收到的譯碼后的機(jī)車車號編碼信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊電路通過通訊總線與控制分站通訊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位接收裝置的數(shù)量為多個，分別安裝于井下巷道兩側(cè)各軌道區(qū)段的頭尾位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述控制分站設(shè)有分站接收顯示裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述電源電路I將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流5V電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外通訊技術(shù)的井下機(jī)車定位系統(tǒng)，其特征在于:所述電源電路II將輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流12V電源。
【文檔編號】G08C23/04GK104071187SQ201410320843
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】王奇, 張爽, 劉亮, 梁吉勝 申請人:中冶北方（大連）工程技術(shù)有限公司