采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種農(nóng)機(jī)監(jiān)控通信技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集預(yù)警控制裝置，屬于機(jī)電設(shè)備電子監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體是采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是產(chǎn)棉大國，在棉花生產(chǎn)中人工收獲作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，制約了棉花生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。棉花收獲機(jī)械化中的采棉機(jī)是最重要的設(shè)備。采棉機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中屬于高端產(chǎn)品，目前我國主要靠進(jìn)口，價(jià)格十分昂貴，每臺在幾百萬左右。
[0003]2013年，進(jìn)口采棉機(jī)接連發(fā)生著火事故。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)轄區(qū)第六師、第七師、第八師就發(fā)生火災(zāi)69起，燒毀棉花80.3噸，完全燒毀采棉機(jī)4臺，較2012年同期分別上升134%、116%、300%，損失超過千萬元。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，造成起火的原因主要有以下幾個(gè)方面:采收時(shí)天氣炎熱，氣候比較干燥，摘錠會與棉花秸桿產(chǎn)生摩擦，可能會出現(xiàn)火花，通過風(fēng)送系統(tǒng)吹進(jìn)集棉箱，很容易引燃；或者是采摘頭采收時(shí)碰觸到類似鐵絲等物件產(chǎn)生火花；再者，棉花聚成團(tuán)以后，溫度過高，在通風(fēng)不好的情況下，也很容易產(chǎn)生火花。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對采棉機(jī)上此類預(yù)警裝置的缺失，提供一種采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確探測多輸送管道中多點(diǎn)位置火花的存在與否，并配有繼電器控制水閥滅火裝置，及時(shí)消滅隱患，最大程度降低經(jīng)濟(jì)損失。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明涉及一種采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，包括主機(jī)面板裝置和探頭裝置；
其中，主機(jī)面板裝置包含主機(jī)MCU、數(shù)碼管顯示模塊、聲光報(bào)警模塊、第一電源轉(zhuǎn)換模塊、主機(jī)信息編解碼模塊以及第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊，所述主機(jī)MCU與數(shù)碼管顯示模塊、聲光報(bào)警模塊、第一電源轉(zhuǎn)換模塊、主機(jī)信息編解碼模塊、第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊都聯(lián)接；主機(jī)信息編解碼模塊與第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊相聯(lián)接；第一電源轉(zhuǎn)換模塊與主機(jī)MCU、數(shù)碼管顯示模塊、聲光報(bào)警模塊、主機(jī)信息編解碼模塊、第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊都聯(lián)接；；
探頭裝置模塊包含從機(jī)MCU、數(shù)據(jù)采集模塊、探頭信息編解碼模塊、第二電源轉(zhuǎn)換模塊、水閥繼電器控制模塊以及第二信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊，所述從機(jī)MCU與數(shù)據(jù)采集模塊、第二電源轉(zhuǎn)換模塊、水閥繼電器控制模塊、探頭信息編解碼模塊、第二信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊都聯(lián)接；探頭信息編解碼模塊與電源轉(zhuǎn)換模塊、第二信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊都聯(lián)接。
[0006]優(yōu)選地，所述主機(jī)MCU、從機(jī)MCU均由單片機(jī)最小系統(tǒng)組成，包括STC單片機(jī)、芯片晶振電路、復(fù)位電路以及芯片供電電源濾波電路；第一電源轉(zhuǎn)換模塊用于給芯片供電；數(shù)碼管顯示模塊用于顯示火星位置編號；聲光報(bào)警模塊在有火星時(shí)蜂鳴器報(bào)警同時(shí)LED紅燈閃爍；主機(jī)信息編解碼模塊確定主機(jī)編號，并完成上位機(jī)與從機(jī)的數(shù)據(jù)通信；第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊對信號線上的信號進(jìn)行整形放大驅(qū)動(dòng)；第二電源轉(zhuǎn)換模塊用于給芯片供電；數(shù)據(jù)采集模塊對火星信號進(jìn)行采集；探頭信息編解碼模塊用于確定火星探頭位置編號；水閥繼電器控制模塊用于及時(shí)撲滅火星嗎，消除隱患；第二信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊對信號線上的信號進(jìn)行整形放大驅(qū)動(dòng)。
[0007]優(yōu)選地,所述第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊與第二信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊都包括濾波電路、電流放大芯片、電壓整形芯片；主機(jī)MCU或從機(jī)MCU發(fā)出的數(shù)據(jù)信息經(jīng)濾波電路后，由電流放大芯片進(jìn)行電流放大，最后經(jīng)電壓比較芯片整形出標(biāo)準(zhǔn)信號送入主機(jī)信息編解碼模塊或探頭信息編解碼模塊。
[0008]優(yōu)選地，所述主機(jī)信息編解碼模塊包括編解碼芯片和驅(qū)動(dòng)芯片；一方面，編解碼芯片能夠確定主機(jī)編碼信息，另一方面編解碼芯片能夠從多探頭處返回的信息進(jìn)行解碼，得到有用的數(shù)據(jù)信息經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片送給主機(jī)MCU讀取。
[0009]優(yōu)選地，所述聲光報(bào)警模塊包括紅色LED發(fā)光二極管和蜂鳴器；紅色發(fā)光二極管以一定頻率閃爍，蜂鳴器工作與否可由按鈕開關(guān)選擇控制。
[0010]優(yōu)選地，所述水閥繼電器控制模塊包括上拉電阻、功率放大三極管NPN、24V繼電器、續(xù)流保護(hù)二極管；水閥開關(guān)信號由從機(jī)MCU發(fā)出，經(jīng)NPN三極管驅(qū)動(dòng)24V繼電器完成對水閥的控制。
[0011]優(yōu)選地，所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括火星感應(yīng)器、信號濾波電路、信號放大電路、電平轉(zhuǎn)換電路；火星感應(yīng)探頭對火星特定波長敏感，產(chǎn)生的有用信號經(jīng)放大、濾波、整形后送給從機(jī)MCU讀取。
[0012]優(yōu)選地，所述探頭信息編解碼模塊包括編解碼芯片、五位一體撥碼開關(guān)；五位一體撥碼開關(guān)聯(lián)接編解碼芯片五個(gè)引腳，確定探頭位置編碼；編解碼芯片對信號線傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼后，將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給從機(jī)MCU。
[0013]優(yōu)選地，所述數(shù)碼管顯示模塊包括兩位一體共陰極數(shù)碼管、上拉排阻；主機(jī)面板裝置對探頭裝置的返回信息完成解碼后，對有無火星進(jìn)行顯示；無火星不顯示；有火星顯示探頭標(biāo)號。
[0014]優(yōu)選地，所述第一電源轉(zhuǎn)換模塊、第二電源轉(zhuǎn)換模塊主要采用24V-12V或24V-5V電源轉(zhuǎn)換芯片，主機(jī)面板裝置由24V-5V電源轉(zhuǎn)換芯片為整個(gè)板子供電；探頭裝置由24V-12V電源轉(zhuǎn)換芯片或24V-5V電源轉(zhuǎn)換芯片為整個(gè)板子供電。
[0015]本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
(1)性能穩(wěn)定，靈敏度高；
(2)靈活性強(qiáng)，探點(diǎn)位置信息可調(diào)，探頭個(gè)數(shù)可加；
(3)布線簡單；
(4)全時(shí)段檢測；
(5)安裝方便。
【附圖說明】
[0016]圖1 (a)為本發(fā)明的一種總體系統(tǒng)(串聯(lián)方式)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖1 (b)為本發(fā)明的另一種總體系統(tǒng)(并聯(lián)方式)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中的主機(jī)面板裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中的探頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明中的探頭信息編解碼模塊的電路圖。
[0021]圖5為本發(fā)明中的數(shù)據(jù)采集模塊的電路圖。
[0022]圖6為本發(fā)明中的主機(jī)信息編解碼模塊的電路圖。
[0023]圖7為本發(fā)明中的第一電源轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。
[0024]圖8為本發(fā)明中的第二電源轉(zhuǎn)換模塊的一部分電路圖。
[0025]圖9為本發(fā)明中的第二電源轉(zhuǎn)換模塊的另一部分電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明:
參見圖1 (a)、圖1 (b)、圖2、圖3，本發(fā)明采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)包括主機(jī)面板裝置和探頭裝置，其中，主機(jī)面板裝置包含主機(jī)MCU (Micro Controller Unit，微控制單元)101、數(shù)碼管顯不模塊102、聲光報(bào)警模塊103、第一電源轉(zhuǎn)換模塊104、主機(jī)信息編解碼模塊105以及第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊106,所述主機(jī)MCUlOl與數(shù)碼管顯不模塊102、聲光報(bào)警模塊103、第一電源轉(zhuǎn)換模塊104、主機(jī)信息編解碼模塊105、第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊106都聯(lián)接；主機(jī)信息編解碼模塊105與第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊106相聯(lián)接；第一電源轉(zhuǎn)換模塊104與主機(jī)MCU 101、數(shù)碼管顯不模塊102、聲光報(bào)警模塊103、主機(jī)信息編解碼模塊105、第一信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊106都聯(lián)接；
探頭裝置包含從機(jī)MCU201、數(shù)據(jù)采集模塊202、探頭信息編解碼模塊203、第二電源轉(zhuǎn)換模塊204、水閥繼電器控制模塊205以及第二信號輸出驅(qū)動(dòng)模塊