[实用新型]矿用多功能安全生产在线检测监控分站

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿用多功能安全生产在线检测监控设备。

背景技术

瓦斯和矿山压力是影响我国煤炭安全生产的主要危害，而这些危害从某种意义上讲有着相互直接或间接的关系。然而，现有煤矿安全生产监测监控设备，还处在对单一事故灾害监测监控的状态，人为地分割了各类监测数据的相互关联性，从而造成了各类灾害事故的研究和管理办法的彼此独立，使安全事故的控制决策存在一定的片面性。

随着煤矿安全事故预测和控制理论研究的不断深入，原来单一的煤矿安全煤矿监测监控设备越来越不适应当前煤矿安全事故预测和控制理论的研究以及煤矿安全信息化的发展需求，从而对相关安全信息采集的手段也提出了更高的要求。因此，研制矿用多功能安全生产在线检测监控设备，能够对影响煤矿安全事故的信息进行综合监测监控，这不仅为获取影响煤矿安全生产的综合信息提供了先进有效的手段和平台，而且也对推进煤矿安全生产的信息化，特别是对煤矿安全事故预测和控制的综合信息基础的研究都有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矿用多功能安全生产在线检测监控分站。该分站能够采集煤矿井下多种模拟量和开关量信号，具有数据处理、信息显示和控制输出功能，能够与上位机远距离通讯。

为达上述目的，本实用新型的技术方案是：一种矿用多功能安全生产在线检测监控分站，它是在仪器壳体内安装有主电路板和显示电路板，主电路板和显示电路板实现通讯，其特征在于，所述的主电路板由信号采集电路、单片机电路、通讯电路、控制输出电路连接组成；显示电路板由汉字液晶模块和LED指示电路连接组成；上述的信号采集电路由并行16路信号采集电路和串行20路信号采集电路组成，可同时采集并行16路200-1000hz的频率信号、开关量信号和20路串行输入信号；上述的单片机电路包括两个单片机，两个单片机共用一个数据存储器，其中第一单片机用于管理通讯电路与上位机通讯，第二单片机用于管理信号采集电路、控制输出电路和显示电路。

上述的并行16路信号采集电路由16路光电隔离器P521与2只模拟开关CD4051连接组成，2只模拟开关在单片机II AT98S52的控制下依次选通16通道，并由第二单片机II检测16路信号的200-1000hz频率值。

上述的串行20路信号采集电路采用型号为MAX1487的芯片作为RS-485标准串行通讯电路，依次采集20路RS-485标准的串行信号。

上述的单片机电路的两个单片机是型号AT89C205的单片机，两个单片机共用一个型号FM24C16的数据存储器，其中第一单片机I为主机，通过上行RS-485通讯电路与上位机通讯；第二单片机II通过并行16路信号采集电路实时采集并行16路的模拟量或开关量信号，还通过串行20路信号采集电路定时采集串行20路变送器的通讯数据，并将实时和定时采集的数据写入数据存储器，再通过5路控制输出电路实现对开关量的控制输出；输出后通过排线与显示电路板连接将信息显示送入128×64汉字液晶模块，直观地显示信息。

上述的RS-485通讯电路由标准的RS-485芯片MAX1487、三极管放大器9015和第一单片机I组成；三极管9015连接在第一单片机I和RS-485芯片的接收端之间，具有接收信号的放大功能，增强RS-485总线的通讯距离和负载能力。

上述的5路控制输出电路由第二单片机II、反相器74LS04和5只光电隔离器P521组成；第二单片机II发送逻辑控制指令信号给反相器74LS04，信号逻辑反相后经光电隔离器送入外部执行器。

本实用新型由于采用了双单片机电路，从而增加了一个串行通讯接口,使得本实用新型对涉及煤矿多类安全信息如瓦斯通风类、矿山压力类、矿井水灾害类的同时采集变为现实。在通讯电路中，增加了接收信号的放大功能，使得本实用新型能够与上位机远距离通讯。

附图说明

图1为本实用新型实施例电路板原理框图；

图2为本实用新型实施例并行16路信号采集电路图；

图3为本实用新型实施例通讯电路图；

图4为本实用新型实施例控制输出电路。

具体实施方式

本实用新型的矿用多功能安全生产在线检测监控分站，它是在仪器壳体内安装有如图1所示的主电路板和显示电路板，主电路板和显示电路板通过排线实现通讯；所述的主电路板由信号采集电路、单片机电路、通讯电路、控制输出电路连接组成；显示电路板由型号为LCM128645ZK汉字液晶模块和LED发光二极管组成。