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原文传递多层异构工控网络融合技术下的矿井机车监控系统

专利名称：	多层异构工控网络融合技术下的矿井机车监控系统
摘要：	本发明公开了一种多层异构工控网络融合技术下的矿井机车监控系统，包括有本安电源模块，网关模块，以及分别与网关模块通讯连接的动态信号机模块、车载信号机模块、转辙机模块、计轴器模块。本发明安装便捷、价格低廉、工作可靠，是一种全局协调控制的多级网络矿井机车运输监控系统，能够适应数字化矿井行业发展的需求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	合肥工业大学
发明人：	韩江洪;张建军;魏臻;陆阳;卫星;魏振春;刘国田;史久根;莫徐良;夏凤仙
专利状态：	有效
申请日期：	2010-12-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201010588507.5
公开号：	CN102118427A
代理机构：	安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112
代理人：	余成俊
分类号：	H04L29/08(2006.01)I
申请人地址：	230009 安徽省合肥市屯溪路193号
主权项：	多层异构工控网络融合技术下的矿井机车监控系统，其特征在于：包括有本安电源模块，与井上服务器通过以太网通讯连接的网关模块，以及分别与网关模块通过CAN总线通讯连接的动态信号机模块、车载信号机模块、转辙机模块、计轴器模块；所述本安电源模块输送本安电源至所述动态信号机模块、车载信号机模块、转辙机模块、计轴器模块，本安电源模块包括供电模块、多路输出模块、电池组、电池保护模块、电源控制模块，所述输出模块分别与供电模块电连接，供电模块实现AC/DC开关电源转换，输出模块实现DC/DC开关电源转换，所述电池组与输出模块电连接，电池组多组串用作为备用电源，所述电池保护模块对电池组进行电池电压检测、断电控制，电池保护模块与电池组封装在一起成为本安部件，所述电源控制模块包括MCU，电源控制模块与供电模块、输出模块电连接，电源控制模块通过Lin总线与网关通讯；所述网关模块实现以太网和CAN总线之间的异构网络的互联，网关模块包括MCU主控板，SPI?CAN转接板，Switch连接板和底座板，所述底座板带MCU主控板接口、SPI?CAN转接板接口、Switch连接板接口和电源接口，所述MCU主控板、SPI?CAN转接板、Switch连接板分别接入底座板上各自对应的接口并通过底座板连接在井下工作面，所述底座板的电源接口接外部电源并供电至MCU主控板，SPI?CAN转接板，Switch连接板，所述MCU主控板包括16位Freescale处理器，及分别接入16位Freescale处理器的以太网接口、时钟芯片、电平转换芯片、SPI口，MCU主控板通过以太网口与Switch板通讯连接，MCU主控板通过SPI口和SPI?CAN转接板通信，所述SPI?CAN转接板包括CAN控制器和CAN收发器，所述CAN控制器和CAN收发器之间通过光电隔离器隔开，SPI?CAN转接板的CAN控制器和CAN收发器通过CAN总线与所述动态信号机模块、车载信号机模块、转辙机模块、计轴器模块通讯连接，所述Switch连接板包括HUB控制器芯片IP178CH、网络变压器，所述MCU主控板通过Switch连接板接入以太网；所述动态信号机模块安装在井下轨道岔道处，动态信号机模块包括CPU、电源模块，以及接入CPU的CAN模块、ZigBee模块、信号显示灯，所述电源模块供电至CPU、CAN模块、ZigBee模块和信号显示灯，电源模块包括电源、与电源电连接的电压转换芯，所述CAN模块包括CAN总线驱动器芯片及其外围电路，所述动态信号机模块通过其CAN模块接入CAN总线与网关模块通讯，所述ZigBee模块包括无线射频芯片及其外围电路，所述动态信号机模块通过其ZigBee模块与所述车载信号机模块无线通信；所述车载信号机模块安装在井下机车上，车载信号机模块采用PIC18F4680为主控制芯片控制电源模块、语音模块、电压采集模块、信号显示电路、速度传感器接口、ZigBee模块；所述电源模块采用LM2575芯片将外部提供的12V转换为3.3V供至所述语音模块、电压采集模块、信号显示电路、速度传感器接口、ZigBee接口，所述语音模块实现语音播放，语音模块包括语音芯片，接入语音芯片的喇叭、功放芯片，所述信号显示电路实现信号显示，所述电压采集模块采用AD转换得到电压值，信号显示电路包括达林顿功放三极管集成芯片、接入达林顿功放三极管集成芯片的LED发光，所述ZigBee模块包括无线射频芯片及其外围电路，所述车载信号机通过其ZigBee模块与动态信号机模块实现无线通信；所述转辙机模块安装在井下轨道岔道处，转辙机模块包括电源模块，8位Freescale处理器，以及接入8位Freescale处理器的CAN收发器、译码器、光电隔离器、固态继电器，所述电源模块供电至8位Freescale处理器的CAN收发器、译码器、光电隔离器、固态继电器，所述转辙机模块通过其CAN收发器接入CAN总线与网关模块通讯；所述计轴器模块安装在井下轨道侧部，计轴器模块包括8位Freescale处理器，接入8位Freescale处理器的、CAN收发器、电源转换芯片、多个计轴传感器，所述计轴传感器分别通过计轴器信号放大电路接入8位Freescale处理器中，所述计轴器模块通过CAN收发器接入CAN总线与网关模块通讯。
所属类别：	发明专利