專利名稱：礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置，尤其適用于煤礦井下工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)監(jiān)控。
二背景技術(shù)：
目前我國(guó)煤礦使用的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控裝置共有三十多種，雖然它們都能夠起到不同程度作用，但普遍存在以下問題(1)缺乏統(tǒng)一的通信協(xié)議，有的使用總線FSK，有的系統(tǒng)使用同步差分四相碼，有的系統(tǒng)使用基帶半雙工傳輸方式等。各系統(tǒng)與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)很困難，難以做到數(shù)據(jù)和信息共享，難以適應(yīng)現(xiàn)今礦井綜合監(jiān)控的需要；(2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不規(guī)范，不同廠家的設(shè)備互不兼容，不能共用傳輸電纜、光纜，造成設(shè)備的重復(fù)投資，浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力；(3)現(xiàn)有煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸速率都較低，均在4800bps以下，不能同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)、圖像、語(yǔ)音的多媒體綜合信息。
三、技術(shù)內(nèi)容(1)發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的是提供一種礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置，它能采集礦井各類生產(chǎn)設(shè)備的各種電量參數(shù)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理，并具有智能處理分析功能，還可以采集各種不同廠家、不同型號(hào)設(shè)備分站和傳感器的測(cè)量電參數(shù)和數(shù)據(jù)，且傳輸速率快。
(2)技術(shù)方案本實(shí)用新型礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置，主要核心為一嵌入式微處理器組成的最小系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)接口與以太網(wǎng)相連，并擴(kuò)充有RS232/485通信接口、A/D轉(zhuǎn)換接口，開關(guān)輸入量通過整形驅(qū)動(dòng)后進(jìn)入嵌入式微處理器，開關(guān)輸出量經(jīng)過鎖存器鎖存后送到裝置外，電路安裝在一個(gè)符合煤礦井下安全規(guī)范的金屬或非金屬制成密封容器中。傳感器模擬量數(shù)據(jù)可以由A/D轉(zhuǎn)換接口送入嵌入式微處理器，開關(guān)量通過光電隔離進(jìn)入嵌入式微處理器，其它同種類型分站或是其它不同型號(hào)分站信號(hào)輸入，送到嵌入式微處理器，這些輸入的信號(hào)經(jīng)過嵌入式微處理器的處理轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號(hào)，然后通過網(wǎng)絡(luò)接口芯片和電壓轉(zhuǎn)換芯片從網(wǎng)絡(luò)接口傳送到網(wǎng)絡(luò)上。而控制信號(hào)也可以從網(wǎng)絡(luò)接口輸入，經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換芯片和網(wǎng)絡(luò)接口芯片傳送給嵌入式微處理器，經(jīng)處理后發(fā)出控制信息，這些控制信息通過芯片鎖存器鎖存后可由接口送出，達(dá)到控制相應(yīng)設(shè)備的目的。
(3)技術(shù)效果本實(shí)用新型礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置，除具備現(xiàn)有普通監(jiān)控裝置所有的監(jiān)測(cè)、控制功能外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)可遠(yuǎn)程配置；(2)通信協(xié)議公開，采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，便于聯(lián)網(wǎng)；
(3)傳輸速率高10M/100M自適應(yīng)；(4)具有接入網(wǎng)關(guān)的功能；(5)抗干擾能力強(qiáng)；(6)誤碼率低，小于10-9。
四

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖。
圖2是本實(shí)用新型電路板電路原理圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步說明本實(shí)用新型礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置，其電路主要由S3C4510b嵌入式微處理器U1，與HY57V641620SRAM存儲(chǔ)器U5、39vf040FlashU4組成最小系統(tǒng)，通過RTL8019網(wǎng)絡(luò)接口芯片U2、PE-68515電壓轉(zhuǎn)換芯片U3與網(wǎng)絡(luò)接口RJ45相連，并連接有RS232/485串行通信接口U6，外設(shè)模擬量接到ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換芯片U7的輸入口IN0-IN7，作為系統(tǒng)的模擬量輸入口；數(shù)據(jù)輸入量由DI1、DI2接到74LS244開關(guān)量輸入整形驅(qū)動(dòng)芯片U9、U10的輸入口，作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量輸入口；數(shù)據(jù)輸出量D0接到74LS245開關(guān)量輸出控制鎖存芯片U8的輸出口，作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量輸出口；所有芯片的數(shù)據(jù)口D0～D7通過數(shù)據(jù)總線連接在一起。嵌入式微處理器U1的A0～A16腳接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U5和程序存儲(chǔ)器U4的地址線A0～A16以及網(wǎng)絡(luò)接口芯片U2的地址線A0～A1，U1的輸出使能線OE1、寫使能線WR1、片選線CS1分別接U5的輸出使能線OE、寫使能線WR、片選線CS1，U1的輸出使能線OE0、寫使能線WR0、片選線CS0分別接U4的輸出使能線OE、寫使能線WR、片選線CE。U1的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口線PD0、PD1、PE3、PE2、PE6、PC4、PC5分別接U2的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口線EESK、EEDI、EEDO、IORB、IOWB、RSTDRV、INTO。U1的串行數(shù)據(jù)輸出線TXD、串行數(shù)據(jù)輸入線RXD接232或485接口芯片的串行數(shù)據(jù)輸入線RXD、串行數(shù)據(jù)輸出線TXD腳。U1的中斷管腳INT接U7的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化結(jié)束標(biāo)志管腳EOC，U1的并口線P0接U7的輸出使能OE，U1的P3并口線接U7的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開始管腳START和地址鎖存管腳ALE，U1的并口線P2接U8的鎖存管腳LE，U1的并口線P1接U9、U10的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方向管腳DIR和芯片使能G。U8的數(shù)據(jù)輸出線Q0～Q7接繼電器輸出芯片U11的數(shù)據(jù)輸入線IN0～I(xiàn)N7，通過數(shù)據(jù)輸出口D0可驅(qū)動(dòng)相應(yīng)外設(shè)。電路安裝在一個(gè)符合煤礦井下安全規(guī)范的金屬或非金屬制成密封容器中。
傳感器模擬量數(shù)據(jù)從U7的A/D轉(zhuǎn)換接口到嵌入式微處理器U1，開關(guān)量數(shù)據(jù)進(jìn)入到驅(qū)動(dòng)整形芯片U9、U10，然后再傳送到嵌入式微處理器U1，其它同種類型分站或是其它不同型號(hào)分站信號(hào)從芯片U6輸入，送到嵌入式微處理器U1，這些輸入的信號(hào)經(jīng)過U1的處理轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號(hào)，這些信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)接口芯片U2和電壓轉(zhuǎn)換芯片U3從RJ45口傳送出去。而控制信號(hào)也可以從RJ45口輸入，經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換芯片U3和網(wǎng)絡(luò)接口芯片U2傳送給嵌入式微處理器U1，U1處理后發(fā)出控制信息，這些控制信息通過芯片U8鎖存后再送給繼電器U11，達(dá)到控制相應(yīng)設(shè)備的目的。
權(quán)利要求1.一種礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置，其特征在于主要核心為一嵌入式微處理器(U1)組成的最小系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)接口(3)與以太網(wǎng)相連，并連接有RS232/485(U6)通信接口、A/D轉(zhuǎn)換接口(U7)，開關(guān)輸入量通過驅(qū)動(dòng)整形芯片(U9、U10)連接嵌入式微處理器(U1)的數(shù)據(jù)接口，開關(guān)輸出量由鎖存器(U8)鎖存后連接到繼電器輸出芯片(U11)；整個(gè)電路安裝在一個(gè)符合煤礦井下安全規(guī)范的金屬或非金屬制成的密封容器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置其特征在于嵌入式微處理器(U1)為S3C4510b或Rabbit2000芯片。
專利摘要本實(shí)用新型礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置，主要核心為一嵌入式微處理器，通過網(wǎng)絡(luò)接口與以太網(wǎng)相連，并擴(kuò)充有RS232/485通信接口、8路A/D轉(zhuǎn)換接口、開關(guān)量輸入/輸出控制接口。可以實(shí)時(shí)將模擬量采集的數(shù)據(jù)和開關(guān)量采集的數(shù)據(jù)，或者是從232/485通信接口傳輸過來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過嵌入式微處理器處理，變成數(shù)字信號(hào)從網(wǎng)絡(luò)接口上發(fā)送到以太網(wǎng)上。本裝置也可以從網(wǎng)絡(luò)接收控制信息，并實(shí)時(shí)控制開關(guān)量輸出。礦用本安型網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控裝置為本質(zhì)安全型，可以用在煤礦井下，為煤礦井下和地面的監(jiān)測(cè)監(jiān)控調(diào)度，提供了有效的高速傳輸平臺(tái)。
文檔編號(hào)G06F3/05GK2687970SQ200420024390
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者錢建生, 曹國(guó)清, 陳治國(guó), 孔秀紅 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)