[发明专利]矿用远程宽带可视遥控通用控制器

说明书

技术领域

    本发明属于矿用设备控制领域，涉及一种矿用远程宽带可视遥控通用控制器，是用于煤矿井下大型采、掘、运设备远程可视遥控的执行装置。

背景技术

目前，国内煤矿井下大型采、掘、运设备的遥控系统主要是视距内遥控，以尽量避免设备附近的恶劣环境影响操作人员的身体健康。尽管设备的无线通信距离不是实现超视距遥控的瓶颈，但由于遥控装置的无线通信带宽太窄，使得其无法实现视频信号的流畅传输，而不能用于超视距远程遥控。近年有资料表明，有些机构正在研究基于宽带无线通信的矿用遥控装置，但限于其无线通信带宽仍不足，使得视频信息不够丰富，再加上控制器通用性、无线传输协议匹配性差等原因，使其并不能成为一种通用的远程宽带可视遥控通用控制器。

因此，研发一种以商用宽带无线通信技术、通用可编程控制器、多协议接口设备为核心的矿用远程宽带可视遥控通用控制器成为一个迫切需要。

发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种使用方便、安全可靠、视频信号传输效果好的矿用远程宽带可视遥控通用控制器。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的矿用远程宽带可视遥控通用控制器，其特殊之处在于：包括安装在壳体内的电源装置、控制装置、通信装置和操作装置；控制装置包括控制器，控制器设有采煤机控制I/O接口；通信装置包括以太网交换机、用于连接摄像机云台的ModBus串口服务器、提供遥控通信通道的无线传输收发器及天线，ModBus串口服务器和无线传输收发器都连接以太网交换机，以太网交换机连接控制器，以太网交换机设有用于连接摄像机的对外流媒体视频接口；操作装置包括用于正常操作/监视的人机界面，人机界面连接控制器。

优选方案为，控制器还通过以太网交换机连接Canbus串口服务器，该服务器设有用于连接采煤机的串口，和/或，控制器还设有用于连接采煤机的支持DEVICE Net协议的串口。

电源装置包括交流配电开关以及与之连接的本安直流电源整流装置和直流电源整流装置，本安直流电源整流装置连接人机界面和应急操作组件。

操作装置还包括应急操作组件。控制器经本安隔离器连接人机界面。控制器的采煤机控制I/O接口采用隔离继电器控制，交流配电开关和隔离继电器安装在导轨上。

壳体内部空间分接线腔、隔爆腔和本安腔三部分，接线腔设有用于连接外围出入电缆的若干个喇叭电缆口，应急操作组件和人机界面安装在本安腔，其余组件安装在隔爆腔，隔爆腔与接线腔之间电器连通通过接线端子，隔爆腔与本安腔之间电器连通通过接线端子。

功能原理：通过OFDM宽带无线传输收发器接收遥控信号并转成以太网信号，一路由以太网交换机中继至可编程逻辑控制器（以下称“PLC控制器”）后，通过PLC的I/O接口隔离继电器给采煤机输出控制指令并接收反馈信号，实现对采煤机的远程遥控；另一路由以太网交换机中继至ModBus串口服务器，通过ModBus总线向摄像机云台输出控制指令并接收反馈信号。采煤机周边的流媒体视频信息通过以太网交换机中继至OFDM宽带无线传输收发器后，通过无线信号发送出去，发送给用于远程控制的手机或电脑等设备。

本发明的有益效果是，使用方便、安全可靠、视频信号传输效果好，满足较大信息量传输需要，采用商用宽带通信技术，通信带宽最高为54Mbps,煤矿简易支护巷道内的遥控距离不小于450m，主控装置为通用可编程控制器，具备本安人机交互界面，具有4路流媒体视频、4路串行通信接口。视频接口支持4路流媒体接入（即可接4台摄像机）、串行通信接口具有支持不同协议的4路串口（即ModBus串口服务器的RS485和RS232接口、Canbus串口服务器的接口、和PLC控制器上的DEVICE Net串口）。控制器采用的技术先进、元器件可靠、接口灵活、使用维护简单，非常适于在煤矿井下环境条件恶劣的环境中使用。该设备使用时安装在采煤机上，使用手机、电脑等远程设备无线操控该设备（通过无线收发器和外置天线），该设备再操控采煤机。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意框图。图2为主视图示意图。图3为本内部布置示意图。图4为图3的A—A剖面示意图。图5为图3的B—B剖面示意图。图6为图3的左视示意图。