為了提高頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器到分站數(shù)據(jù)傳輸可靠性,減少巷道內(nèi)電源布置數(shù)量,增加可接入分站的傳感器節(jié)點數(shù)量,對礦用本安型中繼器設計展開分析。介紹了樣機機械外殼設計、傳感器與分站之間數(shù)據(jù)傳輸方式、礦用傳感器供電處理電路以及本安設計方法,在此基礎上,提出了在井下設備層增加中繼器的數(shù)據(jù)傳輸構(gòu)架。該中繼器基于MSP430F169單片機設計,選用了CAN+藍牙的通信方式。此外,研究了低功耗運行方法、軟件校時機制、數(shù)據(jù)傳輸機制,研制了樣機并通過測試。 

【文章來源】：機械管理開發(fā). 2020,35(10)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

外殼設計實物

基于上述分析，本文提出了一種傳輸架構(gòu)，如圖2-3所示。在傳感器與分站之間設計增加中繼器設備，中繼器與分站之間以有線方式傳輸數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸；中繼器與傳感器之間采用近距離無線傳輸方式（10 m以內(nèi)），保證傳感器數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠傳至中繼器。經(jīng)分析，該架構(gòu)能夠平衡傳輸距離、節(jié)點擴展、安裝維護的制約關(guān)系。1.3 礦用本安設備電源管理方式

礦用本安設備對外部接入的本安直流電源[6]，通常有兩種管理方式。一種方式為外部直流本安輸入直接經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換后，提供電路板各單元模塊工作電壓；另一種方式為外部直流本安輸入經(jīng)充電電池管理單元電路后，經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換后提供各單元模塊工作電壓，如圖3所示。前一種電源處理方式在監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中常用；后一種方式在皮帶保護系統(tǒng)中使用。礦井本安設備的本安參數(shù)包括：額定電壓、額定電流、最大內(nèi)部電感、最大內(nèi)部電容；隔爆兼本安電源帶載能力與具體設備的這四項參數(shù)密切相關(guān)。在最大內(nèi)部電感、最大內(nèi)部電容參數(shù)一定條件下，在本文應用中，為滿足供電距離需要，本安電壓應盡可能高，電流盡可能低，這樣才能保證本安供電距離足保持在2～3 km。此外，對電源帶載能力，即節(jié)點數(shù)量需滿足一定規(guī)模要求。設計上，我們選用圖3-2本安電源供電方式，通過增加充電電池模塊電路，將設備工作電流以電池充電電流來替代；結(jié)合安裝在順槽的傳感器具有數(shù)據(jù)突變工作特點，考慮連續(xù)監(jiān)測存儲，超限與定時上傳數(shù)據(jù)的工作機制，達到降低設備平均工作電流目標（平均工作電流低于電池模塊充電電流），從而保證設備滿足使用需要。

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]基于工業(yè)以太網(wǎng)和CAN總線的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 張廷榮.  自動化與儀器儀表. 2013(01)
[5]基于Zigbee和CAN技術(shù)的煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設計[J]. 李忠奎,黃圓月,溫良.  煤礦安全. 2011(11)
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本文編號：3543225