一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，包括多个检测终端模块、数据收发器、多个ZigBee节点、多个ZigBee中继器和ZigBee协调器；检测终端模块包括单片机、第一供电电池、第一晶振电路和第一复位电路、按键操作电路模块、温度传感器、液晶显示屏和语音播放电路模块，ZigBee节点与单片机相接；数据收发器包括ARM微控制器、第二供电电池、第二晶振电路、第二复位电路和以太网通信电路模块，ZigBee协调器与ARM微控制器相接。本实用新型专利技术温度测量精度高，工作稳定可靠，安装使用方便，数据传输的实时性高，有助于第一时间发现煤矿井下风机运行故障，减少了煤矿井下风机运行故障引发的事故的发生。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种煤矿井下风机轴温检测及数传电路
本技术属于煤矿安全
，具体涉及一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路。
技术介绍
煤矿井下风机轴由油缸、电机轴承、电机定子、风包等部件组成，它们的温度是保证通风的重要指标，轴温上升的原因大部分在于内部故障，加大磨损导致的，所以等到温度达到一定高度时风机内部零件肯定已经受到了相当大的磨损，从而导致生产不能正常进行，严重时风机轴温升高还可能引发爆炸事故，因而对煤矿井下风机轴温监测系统的研究变得尤为紧迫和重要，实时监测煤矿井下风机轴温是保证安全、减少隐患的必要工作。 现有技术中，煤矿井下风机轴温监测的难点主要集中在观测点难以确定，测量方法单一。对于测量方法，很多煤矿对排风风机轴温监测主要靠人工24小时轮流值守，定时观察记录风机轴部的温度计示数或现场电子温度计示数，此种方法费时费力，且数据反馈不及时，如果值班人员疏忽造成风机轴温过高，将导致停机，会造成重大的安全事故；另外，也有个别煤矿采用51单片机加线性NTC温度传感器和A/D转换芯片进行风机轴温检测的，但检测的数据仅在井下风机安装位置处显示，主要还依靠人工将数据带到地面上，操作不方便且效率低；还有个别煤矿采用红外辐射的方式测量风机轴温，但是红外热辐射的测量本身就是一种较难较高的测量技术，测量精度有待提高；还有个别煤矿采用直接式热敏电阻测温方式，但是热敏元件性能不稳定，其中对热敏电阻性能寿命影响最大的是持续高温，可以使热敏电阻阻值改变，大大影响了测量的准确性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其结构简单，实现方便，温度测量精度高，工作稳定可靠，安装使用方便，数据传输的实时性高，有助于第一时间发现煤矿井下风机运行故障，减少了煤矿井下风机运行故障引发的事故的发生，实用性强，便于推广使用。 为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:包括用于对煤矿井下风机轴温进行实时检测的多个检测终端模块和用于接收多个终端节点模块检测到的数据并传送给地面计算机的数据收发器，以及分别对应与多个检测终端模块相接的多个ZigBee节点、多个ZigBee中继器和与数据收发器相接的ZigBee协调器,每个ZigBee中继器与一个或多个ZigBee节点无线连接并通信，多个ZigBee中继器均与ZigBee协调器无线连接并通信；所述检测终端模块包括单片机和为检测终端模块中各用电模块供电的第一供电电池，以及与单片机相接的第一晶振电路和第一复位电路，所述单片机的输入端接有按键操作电路模块和安装在风机轴上且用于对风机轴温进行实时的温度传感器，所述单片机的输出端接有用于显示风机轴温的液晶显示屏和用于播报风机轴温的语音播放电路模块，所述ZigBee节点与单片机相接；所述数据收发器包括ARM微控制器和为数据收发器中各用电模块供电的第二供电电池，以及与ARM微控制器相接的第二晶振电路、第二复位电路和用于通过以太网总线与地面计算机连接并通信的以太网通信电路模块，所述ZigBee协调器与ARM微控制器相接。 上述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述ZigBee节点、ZigBee中继器和ZigBee协调器均为基于芯片CC2530的ZigBee无线通信模块。 上述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述单片机为芯片STC12C5A60S2，所述第一晶振电路由晶振Y1、非极性电容C2和非极性电容C3组成，所述晶振Yl的一端和非极性电容C2的一端均与芯片STC12C5A60S2的第18引脚相接，所述晶振Yl的另一端和非极性电容C3的一端均与所述芯片STC12C5A60S2的第19引脚相接，所述非极性电容C2的另一端和非极性电容C3的另一端均接地；所述第一复位电路由复位按键S1、极性电容Cl和电阻R6组成，所述复位按键SI的一端和极性电容Cl的正极均与第一供电电池的电压输出端VCCl相接，所述复位按键SI的另一端、极性电容Cl的负极和电阻R6的一端均与所述芯片STC12C5A60S2的第9引脚相接，所述电阻R6的另一端接地；所述ZigBee节点中芯片CC2530的P0.2引脚与所述芯片STC12C5A60S2的第11引脚相接，所述ZigBee节点中芯片CC2530的P0.3引脚与所述芯片STC12C5A60S2的第10引脚相接。 上述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述温度传感器为温湿度传感器芯片DHTlI，所述温湿度传感器芯片DHTlI的第I引脚与第一供电电池的电压输出端VCCl相接，所述温湿度传感器芯片DHTll的第2引脚与所述芯片STC12C5A60S2的第27引脚相接，且通过电阻R5与第一供电电池的电压输出端VCCl相接，所述温湿度传感器芯片DHTll的第4引脚接地。 上述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述液晶显示电路由IXD12864液晶显示屏和滑动变阻器Wl组成，所述IXD12864液晶显示屏的第2引脚、第15引脚、第17引脚和第19引脚均与第一供电电池的电压输出端VCCl相接，所述LCD12864液晶显示屏的第I引脚和第20引脚均接地，所述IXD12864液晶显示屏的第3引脚与滑动变阻器Wl的滑动端相接，所述滑动变阻器Wl的一个固定端与第一供电电池的电压输出端VCCl相接，所述滑动变阻器Wl的另一个固定端与所述LCD12864液晶显示屏的第18引脚相接，所述IXD12864液晶显示屏的第4?6引脚依次对应与所述芯片STC12C5A60S2的第17?15引脚相接，所述IXD12864液晶显示屏的第7?14引脚依次对应与所述芯片STC12C5A60S2的第2?8引脚相接。 上述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述语音播放电路模块包括语音芯片ISD2560、扬声器Speaker和麦克风MIC，所述语音芯片ISD2560的第I?8引脚依次对应与所述芯片STC12C5A60S2的第39?32引脚相接，所述语音芯片ISD2560的第9引脚和第10引脚依次对应与所述芯片STC12C5A60S2的第21引脚和第22引脚相接，所述语音芯片ISD2560的第14引脚与扬声器Speaker的正极相接，所述语音芯片ISD2560的第15引脚与扬声器Speaker的负极相接，所述语音芯片ISD2560的第20引脚和第21引脚之间接有非极性电容C5，所述语音芯片ISD2560的第18引脚通过串联的非极性电容C8、电阻R2和电阻R3与第一供电电池的电压输出端VCCl相接，所述非极性电容C8和电阻R2的连接端与麦克风MIC的正极相接，所述电阻R2和电阻R3的连接端通过非极性电容C6接地，所述语音芯片ISD2560的第17引脚通过非极性电容C4与麦克风MIC的负极相接，且通过电阻R4接地，所述语音芯片ISD2560的第26引脚接地，所述语音芯片ISD2560的第19引脚通过并联的电阻Rl和非极性电容C7接地。 上述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述ARM微控制器为芯片STM32F103V8T6，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于：包括用于对煤矿井下风机轴温进行实时检测的多个检测终端模块(1)和用于接收多个终端节点模块检测到的数据并传送给地面计算机(6)的数据收发器(2)，以及分别对应与多个检测终端模块(1)相接的多个ZigBee节点(3)、多个ZigBee中继器(4)和与数据收发器(2)相接的ZigBee协调器(5)，每个ZigBee中继器(4)与一个或多个ZigBee节点(3)无线连接并通信，多个ZigBee中继器(4)均与ZigBee协调器(5)无线连接并通信；所述检测终端模块(1)包括单片机(1‑1)和为检测终端模块(1)中各用电模块供电的第一供电电池(1‑2)，以及与单片机(1‑1)相接的第一晶振电路(1‑3)和第一复位电路(1‑4)，所述单片机(1‑1)的输入端接有按键操作电路模块(1‑5)和安装在风机轴上且用于对风机轴温进行实时的温度传感器(1‑6)，所述单片机(1‑1)的输出端接有用于显示风机轴温的液晶显示屏(1‑7)和用于播报风机轴温的语音播放电路模块(1‑8)，所述ZigBee节点(3)与单片机(1‑1)相接；所述数据收发器(2)包括ARM微控制器(2‑1)和为数据收发器(2)中各用电模块供电的第二供电电池(2‑2)，以及与ARM微控制器(2‑1)相接的第二晶振电路(2‑3)、第二复位电路(2‑4)和用于通过以太网总线与地面计算机(6)连接并通信的以太网通信电路模块(2‑5)，所述ZigBee协调器(5)与ARM微控制器(2‑1)相接。...

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:包括用于对煤矿井下风机轴温进行实时检测的多个检测终端模块(I)和用于接收多个终端节点模块检测到的数据并传送给地面计算机(6)的数据收发器(2)，以及分别对应与多个检测终端模块(I)相接的多个ZigBee节点(3)、多个ZigBee中继器(4)和与数据收发器(2)相接的ZigBee协调器(5)，每个ZigBee中继器(4)与一个或多个ZigBee节点(3)无线连接并通信，多个ZigBee中继器(4)均与ZigBee协调器(5)无线连接并通信；所述检测终端模块(I)包括单片机(1_1)和为检测终端模块(I)中各用电模块供电的第一供电电池(1-2)，以及与单片机(1-1)相接的第一晶振电路(1-3)和第一复位电路(1-4)，所述单片机(1-1)的输入端接有按键操作电路模块(1-5)和安装在风机轴上且用于对风机轴温进行实时的温度传感器(1-6)，所述单片机(1-1)的输出端接有用于显示风机轴温的液晶显示屏(1-7)和用于播报风机轴温的语音播放电路模块(1-8)，所述ZigBee节点(3)与单片机(1_1)相接；所述数据收发器(2)包括ARM微控制器(2-1)和为数据收发器(2)中各用电模块供电的第二供电电池(2-2)，以及与ARM微控制器(2-1)相接的第二晶振电路(2-3)、第二复位电路(2-4)和用于通过以太网总线与地面计算机(6)连接并通信的以太网通信电路模块(2-5)，所述ZigBee协调器(5)与ARM微控制器(2-1)相接。2.按照权利要求1所述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述ZigBee节点(3) 'ZigBee中继器(4)和ZigBee协调器(5)均为基于芯片CC2530的ZigBee无线通信模块。3.按照权利要求2所述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述单片机(1-1)为芯片STC12C5A60S2，所述第一晶振电路(1_3)由晶振Y1、非极性电容C2和非极性电容C3组成，所述晶振Yl的一端和非极性电容C2的一端均与芯片STC12C5A60S2的第18引脚相接，所述晶振Yl的另一端和非极性电容C3的一端均与所述芯片STC12C5A60S2的第19引脚相接，所述非极性电容C2的另一端和非极性电容C3的另一端均接地；所述第一复位电路(1-4)由复位按键S1、极性电容Cl和电阻R6组成，所述复位按键SI的一端和极性电容Cl的正极均与第一供电电池(1-2)的电压输出端VCCl相接，所述复位按键SI的另一端、极性电容Cl的负极和电阻R6的一端均与所述芯片STC12C5A60S2的第9引脚相接，所述电阻R6的另一端接地；所述ZigBee节点(3)中芯片CC2530的P0.2引脚与所述芯片STC12C5A60S2的第11引脚相接，所述ZigBee节点(3)中芯片CC2530的P0.3引脚与所述芯片STC12C5A60S2的第10引脚相接。4.按照权利要求3所述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述温度传感器(1-6)为温湿度传感器芯片DHTlI，所述温湿度传感器芯片DHTlI的第I引脚与第一供电电池(1-2)的电压输出端VCCl相接，所述温湿度传感器芯片DHTll的第2引脚与所述芯片STC12C5A60S2的第27引脚相接，且通过电阻R5与第一供电电池(1_2)的电压输出端VCCl相接，所述温湿度传感器芯片DHTll的第4引脚接地。5.按照权利要求3所述的一种煤矿井下风机轴温检测及数传电路，其特征在于:所述液晶显示电路(1-7)由LCD12864液晶显示屏和滑动变阻器Wl组成，所述IXD12864液晶显示屏的第2引脚、第15引脚、第17引脚和第19引脚均与第一供电电池(1-2)的电压输出端VCCl相接，所述IXD1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄梦涛，魏璐，徐妮，王浩，颜一鸣，韩冰清，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61