[实用新型]一种基于无线通信技术的液压支架控制终端

说明书

技术领域

本发明属于无线数据通信技术领域，涉及一种能在无线接口与液压支架之间建立无缝连接的数据传输及控制终端。

背景技术

由于井下煤层所处的地质情况极为复杂，安全隐患多；加之采高低，人员难以直立作业，而且煤尘大，能见度低，因而投入产出比较低。我国煤层储量十分丰富，但整体开采水平及安全保障措施上远远落后于世界先进开采水平。随着技术的发展，煤层工作面利用采煤机与刮板输送机、配套液压支架及电液控制系统，可以实现工作面操作自动化，为煤层安全高效开采创造了良好的外部条件。

煤层综采工作面信息系统是仪表、继电器与总线技术相结合的系统，从层次结构上可将系统分为三层，其中地面监测站为最顶层，井下巷道内的监测总站为中间层，采煤工作面安装在液压支架上的若干监控分站为最底层。

煤层综采工作面液压支架、采煤机、刮板输送机是自动化、无人化现代综采工作面建设的核心，尤其以液压支架的监控最为复杂，既要通过液压支架来确定采煤机的位置，同时也通过液压支架来控制刮板机的步进，因此必须以液压支架的监控系统为核心，展开研发工作。液压支架的监控由工作面分站控制器完成，采用电气控制来代替架间管，工作面分站控制器相互之间目前普遍采用有线通信。

近些年来，网络技术得到了飞速发展，技术种类繁多，但总体上可以分为有线技术和无线技术两大类，其中无线技术由于具有安装灵活、方便，不需复杂布线等特点而受到人们的青睐，有着非常广泛的应用前景。

蓝牙技术是一种无线通信技术，其协议实质是建立通用无线接口及其控制软件的标准，使移动通信与网络之间能实现无缝连接，由此，为不同厂家生产的便携式设备提供了近距离范围内的互操作通道。具有功耗低的优点，同时成本低。蓝牙设备的通信距离为10米到100米。采用跳频技术，能够抵抗由于煤尘较大所引起的信号衰落；采用快跳频技术，提高通信的安全性；采用前向纠错编码技术，以便在消除传输媒介中众多的金属导体所引起的随机噪声的干扰。其工作频段是2.4GHz，在规定的工业、科学频段，可以省去申请专用许可证的麻烦。蓝牙技术调制方式为调频，设备简单可靠。蓝牙技术既支持异步数据通道，也支持同步语音通道，数据最高有效传输速率为700kbps。

发明内容

本实用新型的目的是为广大客户提供一种成本较低、抗干扰性强、保密性能高且不需频率申请而便于大范围普及的短距离、不受障碍物影响的基于蓝牙技术的液压支架控制设备，从而使采煤工作面操作工不需要进入危险地带即可对液压支架完成动作控制。

一种基于无线通信技术的液压支架控制终端，由前端接口1、A/D转换模块2、光电隔离3、晶振4、寄存器5、键盘6、核心单片机7、液晶显示8、报警设备9、电磁阀组10、蓝牙模块11、天线12所组成，其结构连接图如图1所示。蓝牙模块11与核心单片机的I/O口相连，同时通过天线12接收与发送信息。可以通过键盘6向核心单片机7输入信息，有关设备的测量数据通过前端接口1输入经A/D转换模块2和光电隔离3输入核心单片机7。有关数据可以通过液晶显示器8显示出来，当超过设定量值时报警设备9报警。晶振2与核心单片机7的系统时钟输入端X1、X2相连，为核心单片机7提供时钟信号。寄存器与核心单片机7的I/O口相连，用于存储所采集的数据。电磁阀组10与外接设备连接，用于对液压支架进行控制。该设备可以和手持液压支架控制器配合使用。

该实用新型具有如下优点：

1、在煤层工作面内只需一台控制终端设备就可以和邻架或多个基于蓝牙技术的手持液压支架控制器通过有线或无线方式实现数据采集、工业控制、状态查询等功能；

2、移动性强，使数据采集端的位置可以在一定范围内变化，为高级应用提供了方便；

3、免去布线繁琐之苦，增加通信安全性；

4、由蓝牙的通信距离及身份认证等所决定，其数据安全可靠；

5、采用跳频方式，抗干扰性强；

附图说明

图1是本实用新型的总体结构框图

1——前端接口、2——A/D转换模块、3——光电隔离、4——晶振、5——寄存器、6——键盘、7——核心单片机、8——液晶显示、9——报警设备、10——电磁阀组、11——蓝牙模块、12——天线

具体实施方式

一种基于无线通信技术的液压支架控制终端，由前端接口1、A/D转换模块2、光电隔离3、晶振4、寄存器5、键盘6、核心单片机7、液晶显示8、报警设备9、电磁阀组10、蓝牙模块11、天线12所组成，其结构连接图如图1所示。蓝牙模块11与核心单片机的I/O口相连，同时通过天线12接收与发送信息。可以通过键盘6向核心单片机7输入信息，有关设备的测量数据通过前端接口1输入经A/D转换模块2和光电隔离3输入核心单片机7。有关数据可以通过液晶显示器8显示出来，当超过设定量值时报警设备9报警。晶振2与核心单片机7的系统时钟输入端X1、X2相连，为核心单片机7提供时钟信号。寄存器与核心单片机7的I/O口相连，用于存储所采集的数据。电磁阀组10与外接设备连接，用于对液压支架进行控制。本实用新型有机地结合了时下发展最迅猛的蓝牙技术与应用最普及的单片机系统，从而为液压支架提供了传输及控制的功能。