信號采集存儲傳輸器和采煤機的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種信號采集存儲傳輸器和采煤機的監(jiān)控系統(tǒng)。信號采集存儲傳輸器，包括：數(shù)據(jù)采集裝置；控制器，與數(shù)據(jù)采集裝置電連接；同步動態(tài)存儲器，與控制器電連接；固態(tài)硬盤，與控制器電連接；以太網(wǎng)通訊模塊，與控制器電連接；串口，與控制器電連接；USB接口，與控制器電連接。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、通信容量大、傳輸距離遠、抗干擾性強等優(yōu)點，適宜煤礦井下數(shù)據(jù)傳送。
【專利說明】信號采集存儲傳輸器和采煤機的監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，特別是涉及一種信號采集存儲傳輸器和采煤機的監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下惡劣的生產(chǎn)環(huán)境對采煤作業(yè)相關(guān)人員的生命安全有極大地威脅，同時其也是造成煤礦機械化生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生故障的重要原因之一。如果能對工作面的采煤設(shè)備進行遠程監(jiān)測及控制，實現(xiàn)采煤工作面的自動化，既能保障人身安全，也能降低采煤成本，對于實現(xiàn)采煤工作面的科學(xué)化管理和安全高效生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。然而，現(xiàn)有的采煤機機載顯示裝置僅限于對一般工作參數(shù)(如電流、電壓、開關(guān)量等)進行實時采集顯示，不具備數(shù)據(jù)存儲和傳輸功能，其狀態(tài)監(jiān)測也就無從談起。目前采煤機都不具有振動參數(shù)的測取功能，而振動數(shù)據(jù)的獲取是采煤機健康診斷的關(guān)鍵。對于振動數(shù)據(jù)的采集、分析首先需要的就是大容量數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備，其次采集的振動數(shù)據(jù)有必要傳輸?shù)骄媳O(jiān)測中心的計算機里做進一步的分析、診斷，這就需要大容量、高速、抗干擾性強的通信設(shè)備。因此，如何對工作面的采煤設(shè)備進行遠程狀態(tài)監(jiān)測，是采煤機控制系統(tǒng)急需解決的技術(shù)難題。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低的信號采集存儲傳輸器和采煤機的監(jiān)控系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，作為本實用新型的第一個方面，提供了一種信號采集存儲傳輸器，包括:數(shù)據(jù)采集裝置；控制器，與數(shù)據(jù)采集裝置電連接；同步動態(tài)存儲器，與控制器電連接；固態(tài)硬盤，與控制器電連接；以太網(wǎng)通訊模塊，與控制器電連接；串口，與控制器電連接；USB接口，與控制器電連接。
[0005]進一步地，信號采集存儲傳輸器還包括:信號調(diào)理單元，信號調(diào)理單元通過數(shù)據(jù)采集裝置與控制器連接。
[0006]進一步地，信號采集存儲傳輸器還包括:無線收發(fā)模塊，與控制器電連接。
[0007]進一步地，信號采集存儲傳輸器還包括:閃存模塊，與控制器電連接。
[0008]進一步地，信號采集存儲傳輸器還包括:與控制器電連接的時鐘電路、和/或與控制器電連接的復(fù)位電路。
[0009]進一步地，信號采集存儲傳輸器還包括:電源管理模塊，與控制器電連接。
[0010]進一步地，信號采集存儲傳輸器還包括:充電式鋰電池，與電源管理模塊電連接。
[0011]進一步地，同步動態(tài)存儲器是SDRAM。
[0012]作為本實用新型的第二個方面，提供了一種采煤機的監(jiān)控系統(tǒng)，包括信號采集存儲傳輸器，該信號采集存儲傳輸器是上述的信號采集存儲傳輸器。
[0013]進一步地，監(jiān)控系統(tǒng)還包括:中轉(zhuǎn)裝置和中心計算機，采煤機依次通過信號采集存儲傳輸器、中轉(zhuǎn)裝置后，與中心計算機連接。[0014]本實用新型通過數(shù)據(jù)采集裝置對傳感器傳輸來的振動信號等信號進行采集，并將采集到的數(shù)字信號傳輸給控制器進行頻譜分析，固態(tài)硬盤可用于存儲經(jīng)過分析后的數(shù)據(jù)，以便較長時間保存。進一步地，通過USB接口可方便與外部設(shè)備之間就固態(tài)硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)進行交互，還可通過以太網(wǎng)通訊模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程的計算機(例如井上監(jiān)測中心計算機等)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、通信容量大、傳輸距離遠、抗干擾性強等優(yōu)點，適宜煤礦井下數(shù)據(jù)傳送。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1示意性示出了本實用新型中的信號采集存儲傳輸器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2示意性示出了本實用新型中的采煤機的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0018]作為本實用新型的第一方面，提供了一種信號采集存儲傳輸器，包括:數(shù)據(jù)采集裝置；控制器(例如，可以為嵌入式處理器等)，與數(shù)據(jù)采集裝置電連接；同步動態(tài)存儲器，與控制器電連接；固態(tài)硬盤，與控制器電連接；以太網(wǎng)通訊模塊，與控制器電連接；串口(例如，可以為RS485接口)，與控制器電連接，用于與采煤機進行有線通信；USB接口，與控制器電連接。優(yōu)選地，信號采集存儲傳輸器還包括:閃存模塊，與控制器電連接，用于設(shè)備程序、參數(shù)、配置等的保存，例如，可以采用NOR FLASH。優(yōu)選地，同步動態(tài)存儲器是SDRAM，用于設(shè)備運行時的臨時空間，存放臨時數(shù)據(jù)和用戶參數(shù)等。
[0019]本實用新型通過數(shù)據(jù)采集裝置對傳感器傳輸來的振動信號等信號進行采集，并將采集到的數(shù)字信號傳輸給控制器進行頻譜分析，固態(tài)硬盤可用于存儲經(jīng)過分析后的數(shù)據(jù)，以便較長時間保存。進一步地，通過USB接口可方便與外部設(shè)備之間就固態(tài)硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)進行交互，還可通過以太網(wǎng)通訊模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程的計算機(例如井上監(jiān)測中心計算機等)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、通信容量大、傳輸距離遠、抗干擾性強等優(yōu)點，適宜煤礦井下數(shù)據(jù)傳送。
[0020]進一步地，通過以以太網(wǎng)通訊模塊與遠距離的井上監(jiān)測中心計算機的雙向通信，可實現(xiàn)振動數(shù)據(jù)等的及時分析，以便對采煤設(shè)備進行遠程狀態(tài)監(jiān)測，切實提高了采煤作業(yè)的安全性，確保了人身安全，并能降低了采煤成本，具有良好的經(jīng)濟性。
[0021]優(yōu)選地，信號采集存儲傳輸器還包括:信號調(diào)理單元，信號調(diào)理單元通過數(shù)據(jù)采集裝置與控制器連接。優(yōu)選地，信號調(diào)理單元可接受各式傳感器信號，其包括信號放大電路、與所述信號放大電路相連接的濾波電路。
[0022]優(yōu)選地，信號采集存儲傳輸器還包括:無線收發(fā)模塊，與控制器電連接。通過無線收發(fā)模塊，可與近距離的外部設(shè)備進行通訊，其具有低功耗、低成本、高容量等優(yōu)點。特點地，無線收發(fā)模塊可以采用ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0023]優(yōu)選地，信號采集存儲傳輸器還包括:與控制器電連接的時鐘電路、和/或與控制器電連接的復(fù)位電路。其中，復(fù)位電路用于在設(shè)備啟動或工作異常的時候?qū)υO(shè)備進行復(fù)位。
[0024]優(yōu)選地，信號采集存儲傳輸器還包括:電源管理模塊，與控制器電連接。優(yōu)選地，信號采集存儲傳輸器還包括:充電式鋰電池，與電源管理模塊電連接。電源管理模塊用于對設(shè)備提供良好的高質(zhì)量的電源，以保證設(shè)備的穩(wěn)定運行，其從充電式鋰電池獲得電能。
[0025]作為本實用新型的第二方面，提供了一種電牽引采煤機，包括信號采集存儲傳輸器，該信號采集存儲傳輸器是上述的信號采集存儲傳輸器。
[0026]監(jiān)控系統(tǒng)還包括:中轉(zhuǎn)裝置和中心計算機，采煤機依次通過信號采集存儲傳輸器、中轉(zhuǎn)裝置后，與中心計算機連接。
[0027]通過安裝在采煤機上的溫度、電流、位置、加速度等傳感器獲取測量信號，這些信號通過無線模塊或者RS485串口線傳輸?shù)叫盘柌杉鎯鬏斊骼?。信號采集存儲傳輸器的信號調(diào)理單元將信號放大、濾波后，通過數(shù)據(jù)采集裝置轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，直接被控制器處理或者臨時存入數(shù)據(jù)緩存器?？刂破鲗?shù)字信號進行傅里葉變換，將實測信號由時域轉(zhuǎn)換為頻域，從而得到信號的頻率成分、頻率分布范圍以及各頻率成分的幅值和能量分布。處理后的信號通過以太網(wǎng)通訊模塊或者無線收發(fā)模塊經(jīng)中轉(zhuǎn)裝置，以光纖通信方式送到中心計算機進行進一步的分析處理。
[0028]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種信號采集存儲傳輸器，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)采集裝置； 控制器，與所述數(shù)據(jù)采集裝置電連接； 同步動態(tài)存儲器，與所述控制器電連接； 固態(tài)硬盤，與所述控制器電連接； 以太網(wǎng)通訊模塊，與所述控制器電連接； 串口，與所述控制器電連接； USB接口，與所述控制器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號采集存儲傳輸器，其特征在于，所述信號采集存儲傳輸器還包括: 信號調(diào)理單元，所述信號調(diào)理單元通過所述數(shù)據(jù)采集裝置與所述控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號采集存儲傳輸器，其特征在于，所述信號采集存儲傳輸器還包括:無線收發(fā)模塊，與所述控制器電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號采集存儲傳輸器，其特征在于，所述信號采集存儲傳輸器還包括:閃存模塊，與所述控制器電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號采集存儲傳輸器，其特征在于，所述信號采集存儲傳輸器還包括:與所述控制器電連接的時鐘電路、和/或與所述控制器電連接的復(fù)位電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號采集存儲傳輸器，其特征在于，所述信號采集存儲傳輸器還包括:電源管理模塊，與所述控制器電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號采集存儲傳輸器，其特征在于，所述信號采集存儲傳輸器還包括:充電式鋰電池，與所述電源管理模塊電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號采集存儲傳輸器，其特征在于，所述同步動態(tài)存儲器是SDRAM0
9.一種采煤機的監(jiān)控系統(tǒng)，包括信號采集存儲傳輸器，其特征在于，所述信號采集存儲傳輸器是權(quán)利要求1至8中任一項所述的信號米集存儲傳輸器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括:中轉(zhuǎn)裝置和中心計算機，所述采煤機依次通過所述信號采集存儲傳輸器、所述中轉(zhuǎn)裝置后，與所述中心計算機連接。
【文檔編號】H04W84/18GK203552444SQ201320635334
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】程剛, 葛春貴, 宣嘯, 趙長青, 張毅, 宋耀文, 李慶軍 申請人:淮北礦業(yè)（集團）有限責任公司