矿山井下有轨无人驾驶电机车弯道喷淋控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种矿山井下有轨无人驾驶电机车弯道喷淋控制装置，属于电子信息中微电子技术领域。


背景技术：

2.在大型矿山井下矿石运输中，有轨铁路运输为常见的运输方式，在有轨铁路运输过程中，电机车经过弯道时，车轮会与铁轨产生挤压而产生高温，此时的铁轨和车轮都会受到磨损，为此需要在井下铁轨弯道处对有轨运输电机车车轮进行喷淋。现有技术是在上下班时，由工人步行至每个弯道处，手动操作喷淋控制阀的开或关，不仅效率低，而且浪费资源、占用劳动力，尤其是将有轨运输改为无人驾驶电机车运行时，现有的人工操作喷淋控制阀已难于满足自动化无人操作的需要。因此有必要对现有技术加以改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种矿山井下有轨运输无人驾驶电机车弯道喷淋控制装置。
4.本实用新型通过下述技术方案实现：一种矿山井下有轨无人驾驶电机车弯道喷淋控制装置，包括安装在井下有轨弯道旁的喷淋管及壳体，安装在喷淋管上的水压采集器，其特征在于壳体内设有微控制器、电源、喷淋继电器、无线通讯器、以太网通讯器、eeprom存储器，微控制器与电源、喷淋继电器、无线通讯器、以太网通讯器、eeprom存储器、水压采集器相连，喷淋继电器与喷淋管上的喷淋电磁阀相连，电源与以太网通讯器、eeprom存储器相连，以便无人驾驶电机车进入弯道时，通过无人驾驶电机车上的无线通讯器与壳体内的无线通讯器信号对接后送微控制器，经置入微控制器的对应软件进行处理后，控制喷淋继电器线圈上电，启动喷淋电磁阀动作而进行喷淋；当无人驾驶电机车驶出弯道时，通过无人驾驶电机车上的无线通讯器与壳体内的无线通讯器信号对接后送微控制器，控制喷淋继电器线圈失电，关闭喷淋电磁阀而停止喷淋，并在喷淋过程中，通过水压采集器不间断检测供水管水压信号给微控制器进行处理，通过eeprom存储器保存微控制器处理数据，通过以太网通讯器，将微控制器处理数据发送至远程服务器，从而实现无人、自动喷淋，减少轨道磨损，节省成本。
5.所述以太网通讯器与远程服务器信号连接，用于传输送数据或信号。
6.所述电源为24v电源，通过开关电源芯片转换为5v电源，整流滤波后再通过稳压芯片转化为3.3v电源向微控制器及其它部件供电。
7.所述喷淋继电器分别与喷淋电磁阀、微控制器相连，通过微控制器输出开关量控制喷淋继电器线圈得电或失电，进而控制喷淋电磁阀执行或停止喷淋动作。
8.所述水压采集器通过两个分压电阻采集1到5v电信号给微控制器，实现水压数据采集。
9.所述eeprom存储器通过iic接口与微控制器通讯，记录弯道喷淋控制器地址和以
太网相关参数，实现数据的存储。
10.所述以太网通讯器为通用不带协议栈的网络芯片，通过spi通讯协议和微控制器通信，并将微控制器的数据通过以太网与服务器通信。
11.本实用新型具有下列优点和效果：采用上述技术方案，使无人驾驶电机车进入弯道时，通过无人驾驶电机车上的无线通讯器与壳体内的无线通讯器信号对接后送微控制器，经置入微控制器的对应软件进行处理后，控制喷淋继电器线圈上电，启动喷淋电磁阀动作而进行喷淋；当无人驾驶电机车驶出弯道时，通过无人驾驶电机车上的无线通讯器与壳体内的无线通讯器信号对接后送微控制器，控制喷淋继电器线圈失电，关闭喷淋电磁阀而停止喷淋，并在喷淋过程中，通过水压采集器不间断检测供水管水压信号给微控制器进行处理，通过eeprom存储器保存微控制器处理数据，通过以太网通讯器，将微控制器处理数据发送至远程服务器，实现无人、自动喷淋，减少轨道磨损，节省水资源和人力成本，结构简单，易于安装，适应性强。
附图说明
12.图1为本实用新型结构示意图。
13.图2为本实用新型电路框图。
14.图3为电源电路图。
15.图4为微控制器电路图。
16.图5为eeprom存储器电路图。
17.图6为水压采集器电路图。
18.图7为无线通讯器电路图。
19.图8为以太网通讯器电路图。
20.图9为喷淋继电器电路图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
22.如图1
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图7所示，本实用新型提供的矿山井下有轨运输无人驾驶电机车弯道喷淋控制装置，包括安装在井下有轨弯道1旁的喷淋管2及壳体5，安装在喷淋管2上的水压采集器3，设于壳体5内的微控制器、电源、喷淋继电器、无线通讯器6、以太网通讯器、eeprom存储器，微控制器与电源、喷淋继电器、无线通讯器6、以太网通讯器、eeprom存储器、水压采集器3相连，喷淋继电器与喷淋管2上的喷淋电磁阀4相连，电源与以太网通讯器、eeprom存储器相连；
23.所述以太网通讯器与远程服务器8信号连接，用于传输送数据或信号；
24.所述喷淋继电器分别与喷淋电磁阀4、微控制器相连，通过微控制器输出开关量控制喷淋继电器线圈得电或失电，进而控制喷淋电磁阀4执行或停止喷淋动作；
25.所述水压采集器3通过两个分压电阻采集1到5v电信号给微控制器，实现水压数据采集；
26.所述eeprom存储器通过iic接口与微控制器通讯，记录弯道喷淋控制器地址和以太网相关参数，实现数据的存储；
27.所述以太网通讯器为通用不带协议栈的网络芯片，通过spi通讯协议和微控制器通信，并将微控制器的数据通过以太网与服务器通信；
28.所述微控制器是型号为stm32f103cbt6的芯片及其外围的晶振电路、上电复位电路、和电源滤波电路；
29.所述电源为24v电源，通过开关电源芯片lm2596转换为5v电源，整流滤波后再通过稳压芯片asm1117转化为3.3v电源向微控制器及其它部分供电；
30.所述eeprom存储器型号为at24c02，其5脚和6脚分别与微控制器的22脚和21脚相连，通过iic通信协议记录弯道喷淋控制器地址和以太网相关参数；
31.所述水压采集器3通过20千欧和10千欧的电阻分压、稳压后与微控制器的12管脚相连；
32.所述无线通讯器是型号为sx1278的lora芯片，lora
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02的4脚、12脚、13脚、14脚、15脚分别与微控制器的43脚、26脚、27脚、28脚、45脚相连，通过spi通讯协议接收无人驾驶电机车7发送的数据；
33.所述以太网通讯器是型号为enc28j60的芯片、hr911105a的网络变压器及其外围电路，其中enc28j60芯片的6脚、7脚、8脚、9脚、10脚分别与微控制器的27脚、28脚、26脚、25脚、46脚相连，enc28j60芯片的12脚、13脚、16脚、17脚、26脚、27脚分别与hr911105a网络变压器的6脚、3脚、2脚、1脚、9脚、12脚相连，实现微控制器与远程服务器的数据交换；
34.所述喷淋继电器为光耦隔离器tlp521
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1、继电器omron g24v_1及其外围控制电路，微控制器的39脚通过4.7k电阻连接到光耦隔离器的2脚，光耦隔离器的3脚通过s8050三极管连接到喷淋继电器的2脚，从而实现喷淋动作的控制。
35.工作时，无人驾驶电机车7进入有轨弯道1时，通过无人驾驶电机车7上的无线通讯器6与壳体5内的无线通讯器6信号对接后，将无人驾驶电机车7进入弯道的信号送微控制器，经置入微控制器的对应软件进行处理后，控制喷淋继电器线圈上电，启动喷淋电磁阀4动作而进行喷淋；当无人驾驶电机车7驶出弯道时，通过无人驾驶电机车7上的无线通讯器6与壳体5内的无线通讯器6信号对接后，将无人驾驶电机车7驶出弯道的信号送微控制器，控制喷淋继电器线圈失电，关闭喷淋电磁阀4而停止喷淋；同时可在喷淋过程中，通过水压采集器3不间断检测供水管水压信号给微控制器进行处理，通过eeprom存储器保存微控制器处理数据，通过以太网通讯器，将微控制器处理数据发送至远程服务器8监控，从而实现无人、自动喷淋，减少轨道磨损，节省成本。