CN106365045A - 一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，包括机车信号采集单元、控制输出单元、操作台（14）及显示屏（10）；机车信号采集单元包括两个采集模块；第一采集模块（1.1）采集来自温度传感器（5）、车速传感器（12）、压力传感器（13）的数据数值及各传感器的状态后通过CAN总线发送至控制输出单元；所述第二采集模块（1.2）采集各种传感器的数据数值及各传感器的状态后通过CAN总线发送至控制输出单元；本发明能够实时采集单轨吊机车的各种状态数据、及时掌握机车的当前状态，自动对故障的及时报警并执行可靠的处理操作，从而避免安全事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，属于矿井运输技术领域。
背景技术
煤炭行业作为国家支柱产业，煤矿辅助运输对于煤矿的发展也显得更为重要。单轨吊机车作为行驶于悬吊单轨系统的辅助运输设备，具有机动性强、运行速度快、载重量大等特点。单轨吊机车主要用于煤矿综采工作面安装、回撤。它具有系统运行故障率低，易于检修维护，等特点，可实现整体运输液压支架等大型设备。
但是，现有的单轨吊机车电控系统存在结构简单、成本高的缺点。并且不能实现对单轨吊机车的各种状态数据的实时采集处理，从而不能及时掌握机车的当前状态；在发生故障时，无法自动地做到对故障的及时报警并执行可靠的处理操作，从而可能会导致安全事故的发生。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，其能够实时采集单轨吊机车的各种状态数据、及时掌握机车的当前状态，自动对故障的及时报警并执行可靠的处理操作，从而避免安全事故的发生。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，包括：
机车信号采集单元、控制输出单元、操作台及显示屏；
所述的机车信号采集单元包括两个采集模块：第一采集模块及第二采集模块；所述第一采集模块采集来自温度传感器、车速传感器、压力传感器的数据数值及各传感器的状态后通过CAN总线发送至控制输出单元；同时、所述第二采集模块采集来自燃油箱液位传感器、液压油箱液位传感器、水箱液位传感器、温度传感器、转速传感器、油压传感器、倾角传感器、及甲烷传感器的数据数值及各传感器的状态后通过CAN总线发送至控制输出单元；
所述的控制输出单元包括由单片机及微控制器集成一体的控制器，控制器接收来自第一采集模块、第二采集模块、操作台的信息后经过计算后进行实时反馈调整。
所述的第一采集模块、第二采集模块发送信息的触发方式为心跳式和数据跳变触发方式：心跳式触发在CAN总线上、定期刷新数据；
第一采集模块、第二采集模块在采集获得数据后会进行分析，当采集的数据被判断为需要立即被处理时，数据跳变触发式发送。
所述的第二采集模块采集的温度传感器包括排气温度传感器、机油温度传感器、液压油温度传感器、机油压力传感器。
所述的第一采集模块采集的温度传感器位表面温度传感器。
所述的压力传感器为液压制动压力传感器、液压主泵压力传感器、液压系统启动压力传感器、液压夹紧压力传感器、液压补油泵压力传感器。
与现有的电控系统相比：本发明利用多样化的传感器收集单轨吊机车的各种信息进行实时监控、能够及时掌握机车的当前状态，当出现故障时，单轨吊机车自动对故障的及时报警并执行可靠的处理操作，从而避免安全事故的发生；
同时采集模块采用发送触发方式：心跳式和数据跳变触发式；心跳式为在CAN线上，定时刷新数据，让其他模块获得采集模块在线并且可以正常发送数据的信息；数据跳变触发式，为了提高关键数据的传输事实性，采集模块在采集获得数据后会进行分析，当采集的数据被判断为需要立即被处理时，就会立即触发发送；
并且为了平衡数据传输总线的传输压力，将总线中的数据进行分级：对正常级别的数据进行定时发送，对异常级别的数据进行触发发送，提高关键数据发送的及时性，并且降低了总线的传输压力，避免出现拥堵现象；
并且本系统为闭式控制系统、并进行了功能模块化设计，能够优化系统的可替换性及升级便利性，并可降低系统的检修难度。
附图说明
图1是本发明的原理示意图。
图中：1.1、第一采集模块，1.2、第二采集模块，2、转速传感器，3、水箱液位传感器、4、液压油箱液位传感器，5、温度传感器，6、油压传感器， 7、鸣笛喇叭，8、车灯， 9、甲烷传感器，10、显示屏，11、倾角传感器，12、车速传感器，13、压力传感器，14、操作控制台，15、控制器，16、燃油箱液位传感器，17、电磁阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，为一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，包括：
机车信号采集单元、控制输出单元、操作台14及显示屏10；
所述的机车信号采集单元包括两个采集模块：第一采集模块1.1及第二采集模块1.2；所述第一采集模块1.1采集来自温度传感器5、车速传感器12、压力传感器13的数据数值及各传感器的状态后通过CAN总线发送至控制输出单元；同时、所述第二采集模块1.2采集来自燃油箱液位传感器16、液压油箱液位传感器4、水箱液位传感器3、温度传感器5、转速传感器2、油压传感器6、倾角传感器11、及甲烷传感器9的数据数值及各传感器的状态后通过CAN总线发送至控制输出单元；
所述的控制输出单元包括由单片机及微控制器集成一体的控制器15、此种结构具有控制效率高，功能强的优点；控制器15接收来自第一采集模块1.1、第二采集模块1.2、操作台14的信息后经过计算后进行实时反馈调整；传感器的状态，包括：传感器故障信息，传感器超限信息，传感器数值信息。
其中，所述的第一采集模块1.1、第二采集模块1.2发送信息的触发方式为心跳式和数据跳变触发方式：心跳式触发在CAN总线上、定期刷新数据，让其他单元获得采集模块在线并且可以正常发送数据的信息；
为了提高关键数据的传输事实性，第一采集模块1.1、第二采集模块1.2在采集获得数据后会进行分析，当采集的数据被判断为需要立即被处理时，数据跳变触发式发送。
其中，所述的第二采集模块1.2采集的温度传感器5包括排气温度传感器、机油温度传感器、液压油温度传感器、机油压力传感器。
其中，所述的第一采集模块1.1采集的温度传感器5位表面温度传感器。
其中，所述的压力传感器13为液压制动压力传感器、液压主泵压力传感器、液压系统启动压力传感器、液压夹紧压力传感器、液压补油泵压力传感器。
操作台14会将机车驾驶人员的操作指令发送CAN总线上，包括：鸣笛操作，制动操作，前进开度，后退开度等信息，同样采用心跳式和数据跳变触发式。
系统中连接两个操作台14，采用权限请求的方式来为两个操作台设定权限。未获得权限的操作台14中的任何操作都不被认可，只有获得权限的操作台中的操作才是合法的，会被执行的。
控制输出单元通过CAN总线采集机车状态和机车驾驶人员的操作指令，进行逻辑运算。
如图1所示，控制输出单元对两个鸣笛喇叭7、两个车灯8，八个电磁阀17；
为控制机车的行驶速度，电磁阀17采用两路比例电磁阀来控制液压的输出压力及流量大小：一路比例电磁阀控制前进速度，另一路电磁阀控制后退速度。同时为了实现机车加速和减速的平稳性，控制输出模块需要实时的读取操作台14数据，并根据当前速度状态，计算出后续的比例电磁阀开度，实现机车运行平稳性。
控制输出单元同时会实时的检测采集模块发送的传感器数据，分析数据的合理性，当出现不合理现象时，会自动发出提示，并自动执行四个级别的处理程序：1、减速停车后制动，2、紧急制动，3、减速停车后制动，并关闭柴油机，4、紧急制动，并关闭柴油机。
两个显示屏10通过读取CAN总线上的数据，并分析计算，以图表的形式显示出来，提高机车数据的可读性。
为了平衡数据传输总线的传输压力，将CAN总线中的数据进行分级。对正常级别的数据进行定时发送，对异常级别的数据进行触发发送。提高关键数据发送的及时性，并且降低了总线的传输压力，避免出现拥堵现象。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，其特征在于，包括：
机车信号采集单元、控制输出单元、操作台（14）及显示屏（10）；
所述的机车信号采集单元包括两个采集模块：第一采集模块（1.1）及第二采集模块（1.2）；所述第一采集模块（1.1）采集来自温度传感器（5）、车速传感器（12）、压力传感器（13）的数据数值及各传感器的状态后通过CAN总线发送至控制输出单元；同时、所述第二采集模块（1.2）采集来自燃油箱液位传感器（16）、液压油箱液位传感器（4）、水箱液位传感器（3）、温度传感器（5）、转速传感器（2）、油压传感器（6）、倾角传感器（11）、及甲烷传感器（9）的数据数值及各传感器的状态后通过CAN总线发送至控制输出单元；
所述的控制输出单元包括由单片机及微控制器集成一体的控制器（15），控制器（15）接收来自第一采集模块（1.1）、第二采集模块（1.2）、操作台（14）的信息后经过计算后进行实时反馈调整。
2.根据权利要求1所述的一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，其特征在于：所述的第一采集模块（1.1）、第二采集模块（1.2）发送信息的触发方式为心跳式和数据跳变触发方式：心跳式触发在CAN总线上、定期刷新数据；
第一采集模块（1.1）、第二采集模块（1.2）在采集获得数据后会进行分析，当采集的数据被判断为需要立即被处理时，数据跳变触发式发送。
3.根据权利要求1所述的一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，其特征在于：所述的第二采集模块（1.2）采集的温度传感器（5）包括排气温度传感器、机油温度传感器、液压油温度传感器、机油压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，其特征在于：所述的第一采集模块（1.1）采集的温度传感器（5）为表面温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种矿用柴油机单轨吊机车电控系统，其特征在于：所述的压力传感器（13）为液压制动压力传感器、液压主泵压力传感器、液压系统启动压力传感器、液压夹紧压力传感器、液压补油泵压力传感器。
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