專利名稱：無(wú)線遠(yuǎn)程礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)裝置，尤其是一種具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸功能的無(wú)線遠(yuǎn)程礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電子衡器基本上分兩大類靜態(tài)和動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)。靜態(tài)稱重系統(tǒng)測(cè)量精度高，使用廣泛，是一種常用的計(jì)量器具。動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)測(cè)量精度低，多用于對(duì)準(zhǔn)確度要求不高的稱重場(chǎng)合，其結(jié)果不作為交易依據(jù)，如對(duì)建筑材料，礦產(chǎn)的稱量，具體產(chǎn)品有動(dòng)態(tài)軌道衡、動(dòng)態(tài)汽車衡等。目前，對(duì)于礦業(yè)定量料斗稱的動(dòng)態(tài)電子產(chǎn)品還很少，現(xiàn)有產(chǎn)品以筐籠提升電機(jī)工作電流的大小作為測(cè)量的依據(jù)，此種產(chǎn)品的測(cè)量誤差約等于30％左右。以上敘述的產(chǎn)品均不具有遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種無(wú)線遠(yuǎn)程礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)裝置，意在解決礦業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量估算的失實(shí)性、誤差大等問(wèn)題，為產(chǎn)量估測(cè)提供具有較高精度的衡量依據(jù)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種無(wú)線遠(yuǎn)程礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)裝置，包括井架、天輪及軸承座、電源、控制單元和與控制單元連接的輸出單元，還包括有與控制單元連接的兩個(gè)傳感器和一個(gè)無(wú)線傳輸單元，通過(guò)該無(wú)線傳輸單元可與INTERNET互聯(lián)網(wǎng)相連，兩個(gè)傳感器分別裝在井架的橫梁上和天輪的軸承座上。
控制單元包括由CPU1和CPU2組成的中央處理單元、傳感器及信號(hào)調(diào)理單元、由時(shí)鐘芯片DS12887組成的時(shí)鐘單元、由串行存儲(chǔ)芯片24C256構(gòu)成的非易失存儲(chǔ)器和無(wú)線傳輸單元。
在控制單元上設(shè)有PC接口。
本系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)機(jī)、公網(wǎng)IP服務(wù)器接收端組成，二者通過(guò)移動(dòng)臺(tái)，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)如GPRS(通用無(wú)線分組業(yè)務(wù))通訊方式交換數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用較高精度的稱重傳感器作為一力——電變換元件，轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)經(jīng)調(diào)理后，進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換，或直接送入CPU測(cè)頻功能單元。初步量化后，經(jīng)過(guò)一系列的數(shù)學(xué)模型公式計(jì)算，復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，消除料斗在動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的沖擊振動(dòng)以及重力加速度等所造成的影響后，得到料斗內(nèi)所載礦物的重量，從而實(shí)現(xiàn)在不影響生產(chǎn)的情況下，動(dòng)態(tài)采集礦物重量的目的。采集后的數(shù)據(jù)采用定時(shí)傳送的方式經(jīng)TCP/IP協(xié)議打包后由無(wú)線MODEM發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)共享。將傳感器安裝在天輪軸承座與井架頂面的橫梁上具有以下優(yōu)點(diǎn)1、傳感器信號(hào)經(jīng)處理后變?yōu)?～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以利于遠(yuǎn)傳及抗干擾。
2、傳感器及其電路部分安裝于空中，不影響礦井安全生產(chǎn)，屬于一般電器，不須作防爆及本安處理。同時(shí)，相對(duì)于井下環(huán)境而言，可使傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性及壽命大大增加，并可選用民品，降低成本。
3、此安裝方式結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，傳力穩(wěn)定，便于安調(diào)、維護(hù)。


圖1為本實(shí)用新型電路原理框圖，圖2為傳感器安裝示意圖，圖3為本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的構(gòu)成如圖1、圖2所示包括井架1、天輪2、軸承座3、料斗5、電源6、控制單元和與控制單元連接的輸出單元，還包括有與控制單元連接的兩個(gè)傳感器4和一個(gè)無(wú)線傳輸單元，通過(guò)該無(wú)線傳輸單元可與INTERNET互聯(lián)網(wǎng)相連，兩個(gè)傳感器4分別裝在井架的橫梁上和天輪的軸承座上?？刂茊卧ㄓ蒀PU1和CPU2組成的中央處理單元7、傳感器及信號(hào)調(diào)理單元8、由時(shí)鐘芯片DS12887組成的時(shí)鐘單元9、由串行存儲(chǔ)芯片24C256構(gòu)成的非易失存儲(chǔ)器12和無(wú)線傳輸單元10。在控制單元上設(shè)有PC接口11。
中央處理單元為提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，電路中采用了雙CPU結(jié)構(gòu)，其中CPU1為系統(tǒng)核心，負(fù)責(zé)采集傳感器送來(lái)的電信號(hào)，并作復(fù)雜數(shù)據(jù)處理，處理后的產(chǎn)量數(shù)據(jù)連同實(shí)時(shí)時(shí)間信息傳送到CPU2，或在CPU2繁忙時(shí)，暫時(shí)存儲(chǔ)到非易失性存儲(chǔ)器(EEPROM)中，待CPU2空閑時(shí)再傳送，CPU2主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)打包上傳工作，附帶有停電時(shí)發(fā)送告警信息及系統(tǒng)正常工作時(shí)負(fù)責(zé)與公網(wǎng)服務(wù)器的聯(lián)絡(luò)工作。電路各單元功能如圖1、圖3所示電源單元6由直流后備電源與穩(wěn)壓電源構(gòu)成，除提供系統(tǒng)正常工作時(shí)的能源之外，還負(fù)擔(dān)有在外部市電停電時(shí)，使系統(tǒng)能繼續(xù)維持工作一段時(shí)間以便發(fā)送停電信息到公網(wǎng)服務(wù)器。
傳感器及信號(hào)調(diào)理單元8屬于前向通道，負(fù)責(zé)力—電物理量的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)調(diào)理成符合后部單元接口要求的量值范圍。
PC接口11可以外接PC機(jī)，以便完成產(chǎn)量監(jiān)測(cè)機(jī)安調(diào)時(shí)的初始化工作及日常維護(hù)時(shí)的參數(shù)設(shè)定。本機(jī)不設(shè)鍵盤、顯示單元，意在消除外部因素的干擾及亂操作等造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定，同時(shí)可降低部分能耗及成本，使該機(jī)具有黑匣子的某些性能，以便實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷工作。
時(shí)鐘單元9本系統(tǒng)由時(shí)鐘芯片DS12887提供實(shí)時(shí)時(shí)間信息，以便對(duì)產(chǎn)量的發(fā)生時(shí)刻做到精確記錄。
非易失存儲(chǔ)器12由串行存儲(chǔ)芯片24C256構(gòu)成，完成數(shù)據(jù)的暫存及掉電保護(hù)功能。
無(wú)線傳輸單元10本系統(tǒng)采用了具有TCP/IP協(xié)議的無(wú)線MODEM進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)量數(shù)據(jù)按TCP/IP協(xié)議打包后，通過(guò)無(wú)線MODEM發(fā)射到INTERNET上，由公網(wǎng)IP服務(wù)器接收，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
工作原理上電后，CPU1單元首先完成外圍設(shè)備的初始化及重要器件的自檢工作。CPU2先聯(lián)絡(luò)公網(wǎng)服務(wù)器，從服務(wù)器獲得當(dāng)前的實(shí)時(shí)時(shí)間信息，然后采用中斷的方式發(fā)送給CPU1，由CPU1將當(dāng)前時(shí)間寫入DS12887，從而完成時(shí)間調(diào)校工作。通過(guò)后，CPU1隨即處于動(dòng)態(tài)檢測(cè)狀態(tài)，不間斷地采集重量信號(hào)，并作數(shù)據(jù)運(yùn)算。計(jì)算后的產(chǎn)量數(shù)據(jù)由CPU1傳送到CPU2，由CPU2負(fù)責(zé)上傳到互聯(lián)網(wǎng)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線遠(yuǎn)程礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)裝置，包括井架、天輪及軸承座、電源、控制單元和與控制單元連接的輸出單元，其特征是還包括有與控制單元連接的兩個(gè)傳感器和一個(gè)無(wú)線傳輸單元，通過(guò)該無(wú)線傳輸單元可與INTERNET互聯(lián)網(wǎng)相連，兩個(gè)傳感器分別裝在井架的橫梁上和天輪的軸承座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線遠(yuǎn)程礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)裝置，其特征是控制單元包括由CPU1和CPU2組成的中央處理單元、傳感器及信號(hào)調(diào)理單元、由時(shí)鐘芯片DS12887組成的時(shí)鐘單元、由串行存儲(chǔ)芯片24C256構(gòu)成的非易失存儲(chǔ)器和無(wú)線傳輸單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線遠(yuǎn)程礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)裝置，其特征是在控制單元上設(shè)有PC接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)線遠(yuǎn)程礦業(yè)產(chǎn)量監(jiān)測(cè)裝置，包括井架、天輪及軸承座、電源、控制單元和與控制單元連接的輸出單元，還包括有與控制單元連接的兩個(gè)傳感器和一個(gè)無(wú)線傳輸單元，通過(guò)該無(wú)線傳輸單元可與INTERNET互聯(lián)網(wǎng)相連，兩個(gè)傳感器分別裝在井架的橫梁上和天輪的軸承座上。將傳感器安裝在天輪軸承座與井架頂面的橫梁上具有以下優(yōu)點(diǎn)1.傳感器信號(hào)經(jīng)處理后變?yōu)?～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以利于遠(yuǎn)傳及抗干擾。2.傳感器及其電路部分安裝于空中，不影響礦井安全生產(chǎn)，屬于一般電器，不須作防爆及安全處理。同時(shí)，相對(duì)于井下環(huán)境而言，可使傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性及壽命大大增加，并可選用民品，降低成本。3.此安裝方式結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，傳力穩(wěn)定，便于安調(diào)、維護(hù)。
文檔編號(hào)G01G19/414GK2620860SQ03245890
公開(kāi)日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者毛書建, 張明 申請(qǐng)人:李書勛, 趙東