一种矿用机车信息控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及矿用机车装备技术领域，特别涉及一种矿用机车信息控制系统。


背景技术：

2.现行趋势下，矿用机车一般指防爆柴油机为动力的工作车，它是矿井辅助运输的主要设备。矿用机车的技术优势在于其不依赖轨道、并且具有运行距离长、运输机动性灵活的特点；另外，在应对爬坡工作环境时，其具有强大的爬坡能力,可实现从地面至工作面不经转载的而直达运输工具。
3.现行方式中，基于上述，矿用机车具有运载效率较高，得到广泛应用，既减轻了工人的劳动强度，又大幅度地提高了生产效率和安全性；相应的，各种检测与保护装置也随之应运而生，所以研究矿用机车的各种信息检测与控制装置在矿山行业非常重要。
4.现有技术中，矿用柴油机车的运行监控方式存在控制点分散，功能集成化程度低的技术问题，有待改进。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决现有技术中的矿用柴油机车的运行监控方式存在控制点分散，功能集成化程度低的技术问题，提供一种矿用机车信息控制系统。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案具体如下：
7.一种矿用机车信息控制系统，包括：
8.检测单元，其用以检测矿用机车的行驶速度；
9.信息采集单元，其通过多个采集模块采集车辆运行信息并进行记录、存储；
10.防爆检测单元，其用以检测甲烷浓度及矿用机车动力功能元件，以在对应当前时刻的所述一组车辆运行信息输出一组防爆检测数据信息；
11.超限控制模块，其预设防爆检测数据信息与所述防爆检测数据信息的对比，在超出基于预设防爆检测数据信息范围时能够输出一控制信号，并通过一保护执行模块将防爆检测单元关联的检测甲烷浓度及矿用机车动力功能元件控制的电磁阀组关闭，以驱动机车动力系统停止，实现停车；
12.所述车辆运行信息包括所述停车时的记录信息；
13.数据存储介质，其基于所述车辆运行信息和所述防爆检测数据信息记录形成一实时数据信息。
14.进一步地，所述数据存储介质连接一交互设备，以使所述交互设备提供的人机界面显示所述实时数据信息；
15.所述人机界面基于所述实时数据信息与一预设实时数据对比，并基于对比结果的区别特征通过一声光报警器提示蜂鸣报警。
16.进一步地，所述交互设备通讯连接一车辆信息管理平台，所述车辆信息管理平台；
17.所述车辆信息管理平台为一加载固化程序的地面管理云计算机。
18.进一步地，所述交互设备包括：
19.仪表盘；
20.终端处理设备，其与所述仪表盘数据传输连接；
21.终端处理设备通讯单元，其集成在所述终端处理设备上、且通讯传输连接至所述地面管理云计算机；
22.其中所述通讯传输连接方式为基于通讯接口的can总线连接。
23.进一步地，所述检测单元为一车速检测传感器，与所述超限控制模块的数据传输采用12位ad、多路io接口方式连接。
24.进一步地，所述防爆检测单元包括：
25.多个防爆信息采集传感器；
26.所述防爆信息采集传感器中至少包括一甲烷检测传感器，其与所述超限控制模块之间的数据传输方式为i2c数据传输。
27.进一步地，多个所述防爆信息采集传感器中至少包括：
28.多个基于外部设备数据扩展类型、且采用485通讯接口与所述超限控制模块连接的防爆信息采集传感器。
29.进一步地，多个防爆信息采集传感器包括储气压力传感器、燃油油温传感器、燃油油位传感器、排气温度传感器。
30.进一步地，多个所述采集模块为多个信息采集传感器、并基于外部设备数据扩展类型、且采用485通讯接口与所述超限控制模块连接；
31.多个信息采集传感器至少包括：制动传感器、水箱传感器、安全带检测传感器、空滤检测传感器、车门位置传感器。
32.进一步地，所述超限控制模块，包括一主控电路板；
33.所述保护执行模块包括一继电器；
34.所述保护执行模块通过节点输出所述控制信号以实现关闭所述电磁阀组。
35.本实用新型具有以下的有益效果：
36.本技术方案具有功能集成功能性强、且性能完善，数据传输快，且利于安全管控。
附图说明
37.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
38.图1为本实用新型的功能原理示意图；
39.图2为本实用新型功能不同传感器与超限控制模块连接布置的第一示意图；
40.图3为本实用新型功能不同传感器与超限控制模块连接布置的第二示意图；
41.图4为本实用新型的仪表盘显示界面的示意图；
42.图中的附图标记表示为：
43.检测单元10、信息采集单元20、防爆检测单元30、超限控制模块40、车辆运行信息a1、行驶速度v1、防爆检测数据信息a2、预设防爆检测数据信息a0、数据存储介质70、实时数据信息a3、保护执行模块50；
44.车辆信息管理平台80、仪表盘11、终端处理设备12、终端处理设备通讯单元13、车速检测传感器101、防爆检测单元30、防爆信息采集传感器102、信息采集传感器103、采集模
块200。
具体实施方式
45.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围；需要说明的是，本技术中为了便于描述，以当前视图中“左侧”为“第一端”，“右侧”为“第二端”，“上侧”为“第一端”，“下侧”为“第二端”，如此描述的目的在于清楚的表达该技术方案，不应当理解为对本技术技术方案的不当限定。
46.本实用新型要解决现有技术中的矿用柴油机车的运行监控方式存在控制点分散，功能集成化程度低的技术问题，提供一种矿用机车信息控制系统。
47.请参阅图1所示，一种矿用机车信息控制系统，包括：
48.检测单元10，其用以检测矿用机车的行驶速度v1；
49.信息采集单元20，其通过多个采集模块200采集车辆运行信息a1 并进行记录、存储；
50.防爆检测单元30，其用以检测甲烷浓度及矿用机车动力功能元件，以在对应当前时刻的一组车辆运行信息a1输出一组防爆检测数据信息a2；
51.超限控制模块40，其预设防爆检测数据信息a0与防爆检测数据信息a2的对比，在超出基于预设防爆检测数据信息a0范围时能够输出一控制信号，并通过一保护执行模块50将防爆检测单元30关联的检测甲烷浓度及矿用机车动力功能元件控制的电磁阀组60关闭，以驱动机车动力系统停止，实现停车；
52.车辆运行信息a1包括停车时的记录信息；
53.数据存储介质70，其基于车辆运行信息a1和防爆检测数据信息a2记录形成一实时数据信息a3。
54.请参阅图1所示，数据存储介质70连接一交互设备，以使交互设备提供的人机界面显示实时数据信息a3；
55.人机界面基于实时数据信息a3与一预设实时数据对比，并基于对比结果的区别特征通过一声光报警器提示蜂鸣报警。
56.请参阅图1所示，交互设备通讯连接一车辆信息管理平台80，车辆信息管理平台80；
57.所述车辆信息管理平台80为一加载固化程序的地面管理云计算机。
58.本技术方案通过高度集成检测项目、参数，请参阅表1，使得矿用机车的安全管控的得到极大的改善，规划梳理了各个控制点，从而保证矿用机车的安全运行的同时，获得实时数据，并通过记录、存储的方式掌握矿用机车的运行动态。
59.表1为本实用新型的包含预设防爆检测数据信息的预设项目及参数。
60.项目参数项目参数甲烷浓度(％)0
‑
0.2前轿制动压力(mpa)7
‑
10行使速度(km/h)0
‑
40后轿制动压力(mpa)7
‑
10
柴油机转速(r/min)0
‑
2400储气压力(mpa)0
‑
1燃油油位(％)0
‑
100冷却净化水箱压力(mpa)0
‑
0.05燃油油温(℃)0
‑
95空气滤清器背压(mpa)0
‑
0.05补水水位(％)0
‑
100传动油压力(mpa)0
‑
2补水温度(℃)0
‑
95传动油油温(℃)0
‑
100冷却净化水箱水位正常/过低液压油油位(％)0
‑
100柴油机冷却水温(℃)0
‑
95液压油油温(℃)0
‑
80柴油机表面温度(℃)0
‑
150前左制动器温度(℃)0
‑
100柴油机排气温度(℃)0
‑
70前右制动器温度(℃)0
‑
100柴油机机油压力(mpa)0.2
‑
0.8后左制动器温度(℃)0
‑
90前制动蓄能器压力(mpa)0
‑
15后右制动器温度(℃)0
‑
90后制动蓄能器压力(mpa)0
‑
15中央制动器温度(℃)0
‑
90驻车解除压力(mpa)0
‑
15柴油机其他故障 61.具体地，请参阅图1、4、表1所示，交互设备包括：仪表盘11；终端处理设备12，其与仪表盘11数据传输连接；终端处理设备通讯单元13，其集成在终端处理设备上、且通讯传输连接至地面管理云计算机；其中通讯传输连接方式为基于通讯接口的can总线连接。通过该改进方式，使得全部项目、参数，不仅能够通过仪表盘11显示，还能够通过数据传输至地面管理云计算机，进一步加强管控。
62.在一个具体地实施方式中，检测单元10为一车速检测传感器101，与超限控制模块40的数据传输采用12位ad、多路io接口方式连接。
63.在一个具体地实施方式中，请参阅图1所示，防爆检测单元30包括：
64.多个防爆信息采集传感器102；防爆信息采集传感器102中至少包括一甲烷检测传感器，其与超限控制模块40之间的数据传输方式为i2c数据传输。
65.在一个具体地实施方式中，请参阅图1所示，多个防爆信息采集传感器102 中至少包括：多个基于外部设备数据扩展类型、且采用485通讯接口与超限控制模块40连接的防爆信息采集传感器。通过上述技术方案，使得整个数据处理及数据传输的速度得到了有效的改善。
66.在一个具体地实施方式中，请参阅图1所示，多个防爆信息采集传感器102 包括储气压力传感器、燃油油温传感器、燃油油位传感器、排气温度传感器。
67.请参阅图1所示，多个所述采集模块200为多个信息采集传感器103、并基于外部设备数据扩展类型、且采用485通讯接口与所述超限控制模块40连接；多个信息采集传感器102至少包括：制动传感器、水箱传感器、安全带检测传感器、空滤检测传感器、车门位置传感器。
68.请参阅图1、并结合附图2、附图3，超限控制模块40，包括一主控电路板；保护执行模块50包括一继电器；保护执行模块50通过节点输出控制信号以实现关闭电磁阀组。
69.关于各类参数的采集信息，以检测甲烷浓度及矿用机车动力功能元件和车辆基本信息进行区分，设置时，采用的工作电压为12v；全部的检测项目如下列举，并可依据实际需求全部选取或者选取部分。具体为燃油油位、油温监测、液压油油位、油温监测、补水箱水位、水温监测、前制动蓄能器压力监测、后制动蓄能器压力监测、驻车制动解除压力监测、紧
急制动解除压力监测、储气罐压力监测、冷却净化水箱压力监测、前左制动器温度监测、前右制动器温度监测、后左制动器温度监测、后右制动器温度监测、中央制动器温度监测、空滤检测、安全带监测、车门位置监测(4处)。
70.更加完善的，采用12位ad完成多路io口的模拟量数据，使的形成了多路高速模拟量的数据采集系统，提高数据采集的效率，也有利于数据分析，也可以直接给出传感器信息，实现控制系统的各现场数据输入；采用485接口技术方案，以9600波特率实现多路同步数据采集，实现其他传感器的数据输入，实现外部设备数据扩展，设计电源全部采用矿用机车工业标准12vdc。
71.更加完善的，仪表盘的显示屏设计显示屏界面实现显示，显示报警主要体现报警功能，报警时要求在显示屏中部弹出显示，其它报警按照静态突出在特定位置显示；按键与显示屏联动，内部参数查询，装置参数输入，内部数据实现密码保护；主控电路板核心芯片采用arm32位芯片。
72.综上所述，本技术方案具有以下技术优势：
73.实时连续监测与分析，实时采集的状态实现实现机车运行状态跟踪、显示与控制。利用人机交互技术，实现显示内容查询、状态分析、标定、参数设置；
74.采用传感器实现机车运行过程的环境数据、设备设备状态等的采集；将设备运行过程中的数据信息进行全生存过程的数据采集、存储。
75.本技术方案具有功能集成功能性强、且性能完善，数据传输快，且利于安全管控。
76.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。