一種礦用一般型監(jiān)測(cè)分站的制作方法
【專利摘要】一種礦用一般型監(jiān)測(cè)分站由電源模塊、電池組、主控板、串口服務(wù)器板、光電交換板、無線通信AP板等組成，它們有效地一體化安裝于一個(gè)分站殼體內(nèi)。本實(shí)用新型功能上實(shí)現(xiàn)一個(gè)分站集電源供電（含后備電池）、環(huán)境監(jiān)測(cè)功能、人員識(shí)別讀卡功能、無線通信功能、視頻監(jiān)控功能、光纖交換機(jī)功能于一體，一個(gè)分站可同時(shí)應(yīng)用于礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦井人員定位管理系統(tǒng)、礦井無線通信系統(tǒng)、礦井視頻監(jiān)控系統(tǒng)，真正做到礦山井下“多網(wǎng)合一”。本實(shí)用新型既可直接讀取其識(shí)別區(qū)域的識(shí)別卡信息，并與人員定位系統(tǒng)中心站主機(jī)直接通訊并顯示，也可外接八個(gè)讀卡器，讀取八個(gè)讀卡器采集的各自識(shí)別區(qū)域的人員信息，并與人員定位系統(tǒng)中心站主機(jī)通訊并顯示。
【專利說明】一種礦用一般型監(jiān)測(cè)分站
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于金屬非金屬礦山的地面及井下環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員識(shí)別、無線通信、視頻監(jiān)控用的自帶電源的綜合監(jiān)控電氣設(shè)備，屬礦井安全監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前公知的礦用分站，主要為功能單一的環(huán)境監(jiān)測(cè)分站、人員識(shí)別讀卡分站、無線通信基站等，分別應(yīng)用于礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦井人員定位管理系統(tǒng)、礦井無線通信系統(tǒng)等。各系統(tǒng)在礦井中分別布線、各自為陣，安裝維護(hù)這些系統(tǒng)需要投入大量的人力物力。也有將人員識(shí)別讀卡功能與無線通信功能合為一體的礦井分站能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。近年來也有進(jìn)行“三網(wǎng)合一”的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)主要是增加礦用光纖交換機(jī)設(shè)備，建立井下光纖環(huán)網(wǎng)，各類分站與本區(qū)域的礦用光纖交換機(jī)相連，各區(qū)域的礦用光纖交換機(jī)和地面主機(jī)再組成光纖環(huán)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
[0003]公知的礦用分站一般都由18V?24V直流電源供電，而礦井下供電為交流220V/380/660V，因此公知的礦用分站必須專門配接礦用電源箱為分站及分站所連接的各類傳感器或讀卡器供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是，根據(jù)公知礦用分站在結(jié)構(gòu)上、功能上的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型公開一種礦用一般型監(jiān)測(cè)分站。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，本實(shí)用新型一種礦用一般型監(jiān)測(cè)分站由電源模塊、電池組、主控板、讀卡板、串口服務(wù)器板、光纖交換板、無線通信AP板組成。主控板通過連接主單片機(jī)的RS485通訊電路連接串口服務(wù)器板，串口服務(wù)器板連接光纖交換板，并通過光纖交換板與光纖環(huán)網(wǎng)相連，無線通信AP板連接光纖交換板；主控板通過主單片機(jī)和顯示單片機(jī)連接環(huán)境監(jiān)測(cè)或人員信息檢測(cè)模塊和聲光報(bào)警器；交流電源經(jīng)AD/DC轉(zhuǎn)換到DC/DC變換后分別接至備用的電池組和向其它電路供電的電源模塊。
[0006]主控板由單片機(jī)控制電路、傳感器或讀卡器信號(hào)采集電路、RS485通訊電路、遙控接收和顯示電路、聲光報(bào)警電路、控制輸出電路組成。主控板使用了兩個(gè)單片機(jī)，一個(gè)主單片機(jī)為多功能雙串口 W77E58單片機(jī)，主要用于信息采集、處理、通訊使用，另一個(gè)單片機(jī)為89S52單片機(jī),用于顯不和聲光報(bào)警輸出使用。
[0007]本實(shí)用新型KJ752-F礦用一般型監(jiān)測(cè)分站(簡(jiǎn)稱分站)在結(jié)構(gòu)上將電源模塊、電池組、主控板、串口服務(wù)器板、光纖交換板、無線通信AP板一體化安裝于一個(gè)分站殼體內(nèi)；功能上實(shí)現(xiàn)一個(gè)分站集電源供電(含后備電池)、環(huán)境監(jiān)測(cè)功能、讀卡器信息采集功能、人員識(shí)別讀卡功能、無線通信功能、光纖交換機(jī)功能于一體，還可外接光纖視頻信號(hào)等，一個(gè)分站可同時(shí)應(yīng)用于礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦井人員定位管理系統(tǒng)、礦井無線通信系統(tǒng)、礦井視頻監(jiān)控系統(tǒng)，真正做到礦山井下“多網(wǎng)合一”為礦山企業(yè)減少投資，大大減輕安裝維護(hù)的投入的人力和物力。[0008]本實(shí)用新型分站內(nèi)部電路主要由電源模塊、電池組、主控板、讀卡板、串口服務(wù)器板、光纖交換板、無線通信AP板等組成。主要功能集中在主控板上，用于與環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或人員定位系統(tǒng)中心站主機(jī)的通訊，以及模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)接收、處理、顯示及控制或采集讀卡器所識(shí)別的人員信息并顯示每個(gè)讀卡器所接收到的人數(shù)；讀卡板可直接讀取其識(shí)別區(qū)域的識(shí)別卡信息，并與人員定位系統(tǒng)中心站主機(jī)直接通訊并顯示。主控板將各自采集的信息通過各自的RS485通訊電路與串口服務(wù)器板連接，串口服務(wù)器板將這兩路RS485信號(hào)轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號(hào)，通過串口服務(wù)器板的RJ45 口再與光纖交換板的電口連接，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)通過光口進(jìn)入光纖環(huán)網(wǎng)與地面各自的監(jiān)控主機(jī)通訊。無線通信AP板用于無線WIFI手機(jī)之間的通信。電源部分提供4路18V電源供本機(jī)工作及外部連接的八路模擬量或開關(guān)量傳感器供電。交流電停電時(shí)，電池組在控制電路的控制下自動(dòng)投入使用，交流電工作時(shí)，同時(shí)給電池組充電，并具有過充過放保護(hù)功能及電池超溫及過壓保護(hù)功能。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是，實(shí)現(xiàn)了由一種礦用一般型監(jiān)測(cè)分站實(shí)現(xiàn)集電源供電(含后備電池)、環(huán)境監(jiān)測(cè)功能、人員識(shí)別讀卡功能、無線通信功能、視頻監(jiān)控功能、光纖交換機(jī)功能于一體，可同時(shí)應(yīng)用于礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦井人員定位管理系統(tǒng)、礦井無線通信系統(tǒng)、礦井視頻監(jiān)控系統(tǒng)，真正做到礦山井下“多網(wǎng)合一”，為礦山企業(yè)減少投資，大大減輕安裝維護(hù)的投入的人力和物力。
[0010]本實(shí)用新型適用于礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)、礦井人員定位、礦井無線通信、礦井視頻監(jiān)控管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型礦用一般型監(jiān)測(cè)分站的外觀及總裝結(jié)構(gòu)主視圖；
[0012]圖2本實(shí)用新型礦用一般型監(jiān)測(cè)分站的總裝結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的電路原理圖；
[0014]圖中圖號(hào):1是防水電纜進(jìn)線嘴；2是蓄電池；3是顯示窗；4是蜂鳴器；5是銘牌；6是電涌保護(hù)器；7是可調(diào)電源；8是光纖交換機(jī)板；9無線通信AP模塊；10是主控電路板；11是頂面；12是網(wǎng)路延伸器；13是底面；14是基板底座；15是電源模塊；16是串口服務(wù)器板。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本實(shí)用新型以KJ752-F礦用一般型監(jiān)測(cè)分站為本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0016]圖1為本實(shí)施例KJ752-F礦用一般型監(jiān)測(cè)分站的外觀及總裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]本實(shí)施例礦用一般型監(jiān)測(cè)分站外圍共有10個(gè)防水電纜進(jìn)線嘴，其中一個(gè)較大的是交流電源電纜進(jìn)線嘴，另外八個(gè)較小的是外接各種傳感器電纜進(jìn)線嘴；內(nèi)部設(shè)計(jì)為一個(gè)整體的機(jī)芯由螺絲固定與分站外殼底座整個(gè)機(jī)芯可以整體裝入和取出，便于調(diào)試和維護(hù)。整個(gè)機(jī)芯分三層:電涌保護(hù)器、穩(wěn)壓開關(guān)電源模塊、免維護(hù)鉛酸蓄電池裝入電池槽內(nèi)分別用螺絲固定于機(jī)芯底座；串口服務(wù)器板、光纖交換板、無線通信AP板位于中間層分別用螺柱固定于機(jī)芯；電源開關(guān)旋鈕、電源線和控制線接線柱、主控板用螺柱固定于機(jī)芯最上部，讀卡板由四個(gè)小螺柱固定在主控板上，八路傳感器或讀卡器電纜接線插座焊接在主控板上；分站外殼蓋板有兩個(gè)顯示窗口，讀卡板上IXD顯示器位于左邊顯示窗口下，傳感器或讀卡器信息顯示數(shù)碼管位于右邊顯示窗口下。
[0018]圖2為本實(shí)施例KJ752-F礦用一般型監(jiān)測(cè)分站的電路原理圖，外部交流電源通過電源線接入本分站的交流接線柱端子，經(jīng)穩(wěn)壓開關(guān)電源模塊的AC/DC和DC/DC轉(zhuǎn)換以及電源控制電路，輸出4路18V電源供本機(jī)工作及外部連接的八路傳感器或讀卡器供電。電池組為一節(jié)0T7-12型免維護(hù)鉛酸蓄電池，容量為12V/7Ah，當(dāng)交流電停電時(shí)，電池組在電源控制電路的控制下自動(dòng)投入使用，交流電工作時(shí)，電源控制電路同時(shí)給電池組充電，并具有過充過放保護(hù)功能及電池超溫及過壓保護(hù)功能。主控板主要由單片機(jī)控制電路、傳感器或讀卡器信號(hào)采集電路、RS485通訊電路、遙控接收和顯示電路、聲光報(bào)警電路、控制輸出電路等組成。主控板使用了兩個(gè)單片機(jī)，一個(gè)主單片機(jī)為多功能雙串口 W77E58單片機(jī)，主要用于信息采集、處理、通訊使用，另一個(gè)單片機(jī)為89S52單片機(jī)，用于顯示和聲光報(bào)警輸出使用。主控板既可為環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用又可為人員定位系統(tǒng)使用。當(dāng)為環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用時(shí)，可通過遙控器將該分站設(shè)置為環(huán)境監(jiān)測(cè)分站模式，八路外接傳感器信號(hào)通過主控板信號(hào)采集電路進(jìn)入主單片機(jī)的八個(gè)輸入Pl.0?Pl.7，在單片機(jī)軟件控制下將這八路信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、運(yùn)算處理，并傳送給顯示單片機(jī)控制進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示并超限聲光報(bào)警和控制輸出信號(hào)，同時(shí)將這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和狀態(tài)通過RS485通訊電路上傳給上位機(jī)并接收上位機(jī)的命令；當(dāng)為人員定位系統(tǒng)使用時(shí)，可通過遙控器將該分站設(shè)置為人員定位分站模式，八路外接讀卡器RS485通訊線并接在主控板的另一路RS485通訊電路上，然后進(jìn)入主單片機(jī)的復(fù)用功能腳Pl.2和Pl.3，該復(fù)用功能腳既可做標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出口又可做串口 I的接收(RXDl)和發(fā)送口(TXTl)(主單片機(jī)的串口 0已用于和地面系統(tǒng)主機(jī)的串口通訊用)，在單片機(jī)軟件控制下依次這八路讀卡器采集的人員信息進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊采集，并傳送給顯示單片機(jī)控制顯示每個(gè)讀卡器區(qū)域的人員數(shù)，同時(shí)將這些實(shí)時(shí)的人員信息通過串口 0及RS485通訊電路上傳給上位機(jī)并接收上位機(jī)的命令。該分站自帶的讀卡板可直接讀取經(jīng)過該分站識(shí)別區(qū)域的識(shí)別卡卡號(hào)和信息，該讀卡板電路由單片機(jī)控制電路、RFID無線收發(fā)電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、LCD顯示電路等組成，當(dāng)工作人員攜帶識(shí)別卡經(jīng)過該分站的識(shí)別區(qū)域時(shí)，分站通過RFID無線收發(fā)電路讀取該識(shí)別卡卡號(hào)和信息，單片機(jī)將實(shí)時(shí)收到的人員數(shù)量和卡號(hào)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)將這些信息通過RS485通訊電路上傳給上位機(jī)并接收上位機(jī)的命令，當(dāng)通訊故障時(shí)將這些信息存儲(chǔ)，待通訊正常后將這一時(shí)段信息補(bǔ)傳。主控板和讀卡板將各自采集的信息通過各自的RS485通訊電路與串口服務(wù)器板連接，每個(gè)串口服務(wù)器板各分配一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)IP地址，串口服務(wù)器板將這兩路RS485信號(hào)轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號(hào)，通過串口服務(wù)器板RJ45 口與光纖交換板的電口連接，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)進(jìn)入光纖環(huán)網(wǎng)與地面各自的監(jiān)控主機(jī)通訊。光纖交換板共有3個(gè)電口和2對(duì)光口 ；無線通信AP板用于與無線WIFI手機(jī)的通信，通過自身網(wǎng)口與光纖交換板連接進(jìn)入光纖環(huán)網(wǎng)，在地面調(diào)度軟件的控制下實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話等功能；外部的光纖視頻信號(hào)也可接入本分站的光纖輸入口通過光纖環(huán)網(wǎng)進(jìn)入地面視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用一般型監(jiān)測(cè)分站，其特征在于，所述分站由電源模塊、電池組、主控板、讀卡板、串口服務(wù)器板、光纖交換板、無線通信AP板組成；主控板通過連接主單片機(jī)的RS485通訊電路連接串口服務(wù)器板，串口服務(wù)器板連接光纖交換板，并通過光纖交換板與光纖環(huán)網(wǎng)相連，無線通信AP板連接光纖交換板；主控板通過主單片機(jī)和顯示單片機(jī)連接環(huán)境監(jiān)測(cè)或人員信息檢測(cè)模塊和聲光報(bào)警器；交流電源經(jīng)AD/DC轉(zhuǎn)換到DC/DC轉(zhuǎn)換后分別接至備用的電池組和電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用一般型監(jiān)測(cè)分站，其特征在于，所述電源模塊、電池組、主控板、串口服務(wù)器板、光纖交換板、無線通信AP板一體化安裝于所述分站的殼體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用一般型監(jiān)測(cè)分站，其特征在于，所述主控板由單片機(jī)控制電路、傳感器或讀卡器信號(hào)采集電路、RS485通訊電路、遙控接收和顯示電路、聲光報(bào)警電路、控制輸出電路組成；主控板使用了兩個(gè)單片機(jī)，一個(gè)主單片機(jī)為用于信息采集、處理、通訊使用的多功能雙串口 W77E58單片機(jī)，另一個(gè)單片機(jī)為用于顯示和聲光報(bào)警輸出的89S52單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK203488212SQ201320504812
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】梁自榮 申請(qǐng)人:江西匯弘信息技術(shù)有限公司