一种用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统，包括拔杆开关、按钮开关、车灯、电磁阀、起动电机和车载电源；其结构特点是：还包括开关信号转换模块、通信模块、单片机控制模块、第一继电器、第一电流传感器、第二继电器、第二电流传感器、第三继电器、第三电流传感器、显示器和电源模块；开关信号转换模块将开关指令信号转换为数字信号传输给单片机控制模块处理后通过控制相应的继电器控制相应的车载电器动作，各电流传感器实时检测电器的工作状态反馈给单片机处理模块。本实用新型专利技术结构简单、成本较低、接线和布线方便，自动化程度较高，有效保障车载电器及用车安全。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车载电器控制系统，具体涉及一种适用于I类和II类防爆环境、具有防爆功能的煤矿无轨胶轮车的电器控制系统。
技术介绍
目前煤矿无轨胶轮车所使用的电器控制方式为开关直连控制，即直接将控制开关串联在电源正极和用电器正极之间，驾驶员直接操作开关就可以控制诸如车灯、起动电机等车载电器。这种控制方式的优点是电路简单、成本较低。但对于煤矿无轨胶轮车，这种控制方式却存在着风险和不足。首先，由于煤矿井下光线不足，车灯照明对于行车安全至关重要。采用传统的车灯控制方式，车灯突然出现故障后，驾驶员无法第一时间获知，如车辆示廓灯故障，驾驶员坐在驾驶室里不容易知道，而没有示廓灯车辆在井下行驶风险很大；第二，如起动电机这类功率大、升温快、易损耗的部件，运转时间和两次运转间隔有着严格的限制：起动电机连续运转5秒钟后，即使车辆没有发动成功，也应该松开起动开关让线圈降温，待20秒之后才能再次起动，而在实际操作中操作人员通常把握不好这两个时间阈值，导致起动电机持续运转时间过长、运转间隔过短，损坏电机线圈和蓄电池；第三，当车辆停止运行后，如果驾驶员忘记关车灯，车灯将会消耗蓄电池的电量，导致蓄电池馈电、车辆无法起动；第四，无轨胶轮车载电器通常布置于车身的前后左右，而其控制开关布置于驾驶室，传统的开关直接控制电器的接线方式，所有的开关和电器之间的连线都汇总于驾驶室，矿用电缆相对比较粗硬，驾驶室线缆过多，会增加布线理线的麻烦和工作量。
技术实现思路
本技术的目的是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单、成本较低、布线方便、使用时能够有效保护起动电机、及时发现故障、提高车辆使用安全性的用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统。本技术的技术方案是：本技术的用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统，包括拔杆开关、按钮开关、车灯、电磁阀、起动电机和车载电源；其结构特点是：还包括开关信号转换模块、通信模块、单片机控制模块、第一继电器、第一电流传感器、第二继电器、第二电流传感器、第三继电器、第三电流传感器、显示器和电源模块；开关信号转换模块设有第一信号输入端、第二信号输入端和信号输出端；通信模块设有信号输入端、显示信号输出端和通信端；单片机控制模块设有通信端、第一至第三继电器控制信号输出端、第一至第三电流检测信号输入端；第一继电器、第二继电器和第三继电器分别具有控制端；第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器分别具有信号输出端；显示器具有信号输入端；上述的开关信号转换模块的第一信号输入端与拔杆开关电连接；开关信号转换模块的第二信号输入端与按钮开关电连接；通信模块的信号输入端与开关信号转换模块的信号输出端信号电连接；单片机控制模块的通信端与通信模块的通信端双向信号电连接；第一继电器、第二继电器和第三继电器的控制端分别与单片机控制模块的第一至第三继电器控制信号输出端对应信号电连接；第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的信号输出端分别与单片机控制模块的第一至第三电流检测信号输入端信号电连接；显示器的信号输入端与通信模块的显示信号输出端信号电连接；车灯、电磁阀和起动电机分别通过第一继电器、第二继电器和第三继电器与车载电源电连接；第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器分别设置在车灯、电磁阀和起动电机的电源回路上；电源模块用于将车载电源的电源转换为本安电源给通信模块和单片机控制模块提供工作电源。进一步的方案是：还包括隔爆箱体；上述的通信模块、单片机控制模块、第一继电器、第一电流传感器、第二继电器、第二电流传感器、第三继电器、第三电流传感器和电源模块设置在隔爆箱体内；开关信号转换模块和显示器设置在车辆驾驶室内。本技术具有积极的效果：（1）本技术的用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统，结构简单、成本较低、接线和布线方便。（2）本技术的用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统，其在使用时，能够实时发现车载电器的故障情况，并通过安装于驾驶室内的显示器直观显示，使得驾驶人员能够及时获知各电器设备的实时运行状态信息，使用方便，保障用车安全。（3）本技术的用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统，其在使用时，能够自动拒绝短时间内对起动电机反复打火、熄火后立即重新打火等操作，以保证起动电机的绕组温度不会过高或保证起动电机有足够的时间冷却，从而有效地保护起动电机。（4）本技术的用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统，其在使用时当车辆熄火后，能够自动检查各电器的状态，若发现有开关未闭合或负载仍处于工作状态，会通过显示器提醒驾驶员处理，若驾驶员未响应提示，在设定的时间后自动关闭负载，从而有效避免车载电源的电能浪费。附图说明图1为本技术的结构示意图。上述附图中的附图标记如下：拔杆开关1a，按钮开关1b，车灯1c，电磁阀1d，起动电机1e，车载电源1f，开关信号转换模块1，通信模块2，单片机控制模块3，第一继电器4，第一电流传感器5，第二继电器6，第二电流传感器7，第三继电器8，第三电流传感器9，显示器10，电源模块11，隔爆箱体100。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。（实施例）见图1，本实施例的用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统，主要由拔杆开关1a、按钮开关1b、车灯1c、电磁阀1d、起动电机1e、车载电源1f、开关信号转换模块1、通信模块2、单片机控制模块3、第一继电器4、第一电流传感器5、第二继电器6、第二电流传感器7、第三继电器8、第三电流传感器9、显示器10、电源模块11和隔爆箱体100组成。开关信号转换模块1和显示器10设置在驾驶室内；通信模块2、单片机控制模块3、第一继电器4、第一电流传感器5、第二继电器6、第二电流传感器7、第三继电器8、第三电流传感器9和电源模块11设置在隔爆箱体100内；隔爆箱体100设置于车身方便连接各用电器的部位上。开关信号转换模块1设有第一信号输入端、第二信号输入端和信号输出端；通信模块2设有信号输入端、显示信号输出端和通信端；单片机控制模块3设有通信端、第一至第三继电器控制信号输出端、第一至第三电流检测信号输入端；第一继电器4、第二继电器6和第三继电器8分别具有控制端；第一电流传感器5、第二电流传感器7和第三电流传感器9分别具有信号输出端；显示器10具有信号输入端。开关信号转换模块1的第一信号输入端与拔杆开关1a电连接；开关信号转换模块1的第二信号输入端与按钮开关1b电连接；通信模块2的信号输入端与开关信号转换模块1的信号输出端信号电连接；单片机控制模块3的通信端与通信模块2的通信端双向信号电连接；第一继电器4、第二继电器6和第三继电器8的控制端分别与单片机控制模块3的第一至第三继电器控制信号输出端对应信号电连接；第一电流传感器5、第二电流传感器7和第三电流传感器9的信号输出端分别与单片机控制模块3的第一至第三电流检测信号输入端信号电连接；显示器10的信号输入端与通信模块2的显示信号输出端信号电连接。车灯1c、电磁阀1d和起动电机1e分别通过第一继电器4、第二继电器6和第三继本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统，包括拔杆开关（1a）、按钮开关（1b）、车灯（1c）、电磁阀（1d）、起动电机（1e）和车载电源（1f）；其特征在于：还包括开关信号转换模块（1）、通信模块（2）、单片机控制模块（3）、第一继电器（4）、第一电流传感器（5）、第二继电器（6）、第二电流传感器（7）、第三继电器（8）、第三电流传感器（9）、显示器（10）和电源模块（11）；开关信号转换模块（1）设有第一信号输入端、第二信号输入端和信号输出端；通信模块（2）设有信号输入端、显示信号输出端和通信端；单片机控制模块（3）设有通信端、第一至第三继电器控制信号输出端、第一至第三电流检测信号输入端；第一继电器（4）、第二继电器（6）和第三继电器（8）分别具有控制端；第一电流传感器（5）、第二电流传感器（7）和第三电流传感器（9）分别具有信号输出端；显示器（10）具有信号输入端；所述的开关信号转换模块（1）的第一信号输入端与拔杆开关（1a）电连接；开关信号转换模块（1）的第二信号输入端与按钮开关（1b）电连接；通信模块（2）的信号输入端与开关信号转换模块（1）的信号输出端信号电连接；单片机控制模块（3）的通信端与通信模块（2）的通信端双向信号电连接；第一继电器（4）、第二继电器（6）和第三继电器（8）的控制端分别与单片机控制模块（3）的第一至第三继电器控制信号输出端对应信号电连接；第一电流传感器（5）、第二电流传感器（7）和第三电流传感器（9）的信号输出端分别与单片机控制模块（3）的第一至第三电流检测信号输入端信号电连接；显示器（10）的信号输入端与通信模块（2）的显示信号输出端信号电连接；车灯（1c）、电磁阀（1d）和起动电机（1e）分别通过第一继电器（4）、第二继电器（6）和第三继电器（8）与车载电源（1f）电连接；第一电流传感器（5）、第二电流传感器（7）和第三电流传感器（9）分别设置在车灯（1c）、电磁阀（1d）和起动电机（1e）的电源回路上；电源模块（11）用于将车载电源（1f）的电源转换为本安电源给通信模块（2）和单片机控制模块（3）提供工作电源。...

【技术特征摘要】
1. 一种用于煤矿无轨胶轮车的电器集控系统，包括拔杆开关（1a）、按钮开关（1b）、车灯（1c）、电磁阀（1d）、起动电机（1e）和车载电源（1f）；其特征在于：还包括开关信号转换模块（1）、通信模块（2）、单片机控制模块（3）、第一继电器（4）、第一电流传感器（5）、第二继电器（6）、第二电流传感器（7）、第三继电器（8）、第三电流传感器（9）、显示器（10）和电源模块（11）；
开关信号转换模块（1）设有第一信号输入端、第二信号输入端和信号输出端；通信模块（2）设有信号输入端、显示信号输出端和通信端；单片机控制模块（3）设有通信端、第一至第三继电器控制信号输出端、第一至第三电流检测信号输入端；第一继电器（4）、第二继电器（6）和第三继电器（8）分别具有控制端；第一电流传感器（5）、第二电流传感器（7）和第三电流传感器（9）分别具有信号输出端；显示器（10）具有信号输入端；
所述的开关信号转换模块（1）的第一信号输入端与拔杆开关（1a）电连接；开关信号转换模块（1）的第二信号输入端与按钮开关（1b）电连接；通信模块（2）的信号输入端与开关信号转换模块（1）的信号输出端信号电连接；单片机控制模块（3）的通信端与通信模块（2）的通信端双向信号电连接；第一继电器（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：王眉林，张乐文，王小飞，温小松，方文杰，马冬冬，叶东蕾，
申请(专利权)人：常州科研试制中心有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32