[发明专利]一种矿用本安型无线超声波堆煤传感器系统

说明书

技术领域

本发明属于传感器技术领域，尤其是一种矿用本安型无线超声波堆煤传感器系统。

背景技术

在煤矿井运煤过程中，经常需要将煤堆传感器安装在带式运输机上进行煤位高低的检测。现有的堆煤传感器通常采用接触式堆煤传感器，其存在的问题是检测速度慢、精度低且容易损坏，难以满足产煤机械化程度高、单位时间内产煤量大的场合，尤其是当皮带机头一旦堆煤，其处理困难，以致影响正常的生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测速度快、精度高且不易损坏的矿用本安型无线超声波堆煤传感器系统，解决了接触式传感技术由于煤矿粉尘环境失效或误动作问题。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种矿用本安型无线超声波堆煤传感器系统，包括无线超声波堆煤传感器、接收基站和主控设备，无线超声波堆煤传感器通过2.4G无线频率与接收基站进行通信实现传感器数据的上传功能，所述的接收基站通过以太网与主控设备相连接，主控设备对传感器数据进行处理并将处理结果进行显示。

而且，所述的无线超声波堆煤传感器包括超声波谐振频率调理电路、超声波回波接收处理电路、单片机处理电路、电池及无线发射装置，电池与各个模块相连接提供工作电源，单片机处理电路与超声波谐振频率调理电路、超声波回波接收处理电路相连接实现超声测距功能，所述单片机处理电路与无线发射装置相连接实现向接收基站上传传感器数据的功能。

而且，所述的单片机处理电路由单片机及其外围电路连接构成，该外围电路包括晶振输入模块、锁相环外围电路、复位电路、显示及放音电路、电源转换电路。

而且，所述的超声波谐振频率调理电路由CD4059芯片及其外围电路连接构成，该电路对单片机产生的40Hz的方波信号进行调理并产生波信号。

而且，所述的超声波回波接收处理电路由前级NE5532放大器电路和后级LM311比较器电路连接构成。

而且，所述无线发射装置由驱动芯片和天线部分组成，其采用Wifi或蓝牙模式与接收基站进行通信。

而且，所述的接收基站由天线、接收芯片和以太网模块连接构成，接收基站采用2.4G无线频率与无线超声波堆煤传感器进行通信，其通信模式为Wifi或蓝牙模式。

而且，所述的主控设备由安装有监控软件的计算机及显示设备构成，在计算机内安装有以太网卡。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明利用超声波测距和无线通信技术实现无接触传感检测技术，大大提高了井下监控的实时性，提前进行预警，并最大程度上减少皮带机头的堆煤风险，提高井下突发状况调度应急处理速度，并且提高危险状况预判断时间。

2、本发明通过通过语音及显示方式提示煤矿井下皮带机头或转载机头小于1.5m范围内煤炭。

3、本发明使用通过无线方式接入接收基站的交换处，能够自动识别，实时无缝切换传输。

4、本发明设计合理，将其应用于煤矿井下皮带搭接或转载机头设备上，解决了接触式传感技术由于煤矿粉尘环境失效或误动作问题,当皮带机头或机尾足够数量的接收基站时,可以实现全矿井监控功能，满足了煤矿井运煤的自动监控的需要。

附图说明

图1是本发明的系统连接示意图；

图2是本发明的无线超声波堆煤传感器的电路方框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种矿用本安型无线超声波堆煤传感器系统，如图1及图2所示，包括无线超声波堆煤传感器、接收基站和主控设备，无线超声波堆煤传感器通过Wifi无线方式与接收基站进行通信，所述的接收基站与主控设备通过监控网络与主控设备相连接，该监控网络采用以太网。所述的无线超声波堆煤传感器包括超声波谐振频率调理电路、超声波回波接收处理电路、单片机处理电路、电池及无线发射装置，电池与各个模块相连接提供工作电源，单片机处理电路与超声波谐振频率调理电路、超声波回波接收处理电路相连接实现超声测距功能，该单片机处理电路输出的超声波频率为40Hz。所述单片机处理电路与无线发射装置相连接并与接收基站实现无线通信功能，该无线发射装置与接收基站之间采用2.4GHz的通信频率进行通信，接收基站安装在矿井下的不同位置用于接收各个无线超声波堆煤传感器数据并通过监控网络传送到主控设备，主控设备对传感器数据进行处理并将处理结果显示出来。下面对系统中的各个部分分别进行说明：