基于arm的矿用机车运输监控系统的制作方法
【专利摘要】机车运输轨道弯道多、岔道多，在运输过程中若监控不到位，极易引起撞车，从而造成人员伤亡；本实用新型公开了一种基于ARM的矿用机车运输监控系统，其中包括供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和报警电路模块，采用ARM作为微处理器，其装置是建立在嵌入式处理器上、通过Zigbee无线传输模块进行数据传输，支持远程控制并且具备系统升级能力，实时监控机车运输状况，最大程度减少财产损失和人员伤亡。
【专利说明】
基于ARM的矿用机车运输监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及煤矿安全和智能高效技术领域，具体是一种基于ARM的矿用机车运输监控系统。
【背景技术】
[0002]矿难的不断发生让我们时刻对煤矿的安全生产敲着警钟，国家对煤矿的安全开采也十分重视，机车运输是整个矿井生产过程中的重要环节，由于井下环境复杂，运输轨道中弯道多、岔道多，如果监控不到位，极易引起撞车、追尾事件，严重的会引起翻车事故，造成人身伤亡，传统方法安装传感器较多，其容易损坏且精度不够。
[0003]本实用新型公开了一种更加精确、可靠、智能的基于ARM的矿用机车运输监控系统，采用ARM作为微处理器，其装置是建立在嵌入式处理器上、人机交互界面、支持远程控制、并且具备系统升级能力，其网络具有自组织性、网络容量大、响应速度快、抗干扰性强、定位范围广且精确高以及漏检率和误码率低等特点，实时监控机车运输状况，最大程度减少财产损失和人员伤亡。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供具体是一种基于ARM的矿用机车运输监控系统，已解决现有技术上的高精度和智能性问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为:基于ARM的矿用机车运输监控系统，其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和报警电路模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源、轨道传感器以及霍尔传感器，供电模块主要是防爆电源给芯片供电，其中轨道传感器作用是采集矿用机车运行位移信号，霍尔传感器作用是采集矿用机车速度信号，将采集的两种信号传至数据处理模块中A/D模块处理；数据传输模块包括用于通信的Zigbee无线传输模块和CAN总线;数据处理模块包括ARM、A/D模块、控制电路模块、SDRAM、IXD以及信号灯，A/D模块是16位AD模块，其与ARM处理芯片相连，ARM通过Zigbee无线传输模块连接控制电路模块进行数据传输，SDRAM和LCD是与ARM连接的外围电路;报警电路模块为专门的语音电路，核心芯片为WT588D;当相应数据经传感器采集送入ARM分析处理，通过Zigbee无线传输模块连接到控制电路模块，由LCD显示进行实时监控，当数据信息出现异常时，控制报警电路模块进行报警，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声，相应的信号灯动作，工作人员采取有效措施。
[0006]所述的基于ARM的矿用机车运输监控系统，其特征在于:供电模块及数据采集模块包括防爆电源、轨道传感器以及霍尔传感器，供电模块主要是防爆电源给芯片供电，轨道传感器电路作用是采集矿用机车运行位移信号，其型号为K90-KHC60-2，霍尔传感器作用是采集矿用机车速度信号，其型号为WSl-ZS-6。
[0007]所述的基于ARM的矿用机车运输监控系统，其特征在于:数据传输模块包括用于通信的Zigbee无线传输模块和CAN总线；CAN总线实现A/D模块与ARM的连接，实现数据传送；Zigbee无线传输模块核心芯片选择TI公司的CC2530芯片和射频前端芯片CC2591。
[0008]所述的基于ARM的矿用机车运输监控系统，其特征在于:数据处理模块包括A/D模块、ARM、SDRAM、LCD、控制电路模块以及信号灯;A/D模块作用是将采集的机车位移和速度信号经16位AD模块进行模数转换，ARM是系统的微处理器，其选用了 ATMEL公司的AT91RM9200芯片；IXD和SDRAM用于显示存储大量数据信息；控制电路模块核心芯片选择三星公司的S3C2440o
[0009]所述的基于ARM的矿用机车运输监控系统，其特征在于:报警电路模块的核心芯片为广州唯创公司WT588D语音芯片。
[0010]本实用新型首先将机车位移信号和速度信号分别通过轨道传感器和霍尔传感器接收，经A/D模块处理后通过CAN总线传送到ARM中，完成信号离散量化，ARM将传来的数据经Zigbee无线传输模块连接到控制电路模块，由LCD显示进行实时监控，其中防爆电源给ARM和控制电路模块进行供电，SDRAM用于存储大量数据信息，当数据信息出现异常时，控制报警电路模块进行报警，报警电路模块为专门的语音电路，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声，相应的信号灯动作，工作人员采取有效措施。
[0011]本实用新型的优点是:本实用新型的电路简单可靠、数据传输可靠、操作简单、安全价值高、便于维护等许多优点。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型结构框图
【具体实施方式】
[0013]结构框图如图1所示，基于ARM的矿用机车运输监控系统，供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和报警电路模块，其特征在于:数据采集模块中轨道传感器(I)和霍尔传感器(2)将采集的机车位移信号和速度信号送入A/D模块(3)中，经A/D模块
(3)处理后通过CAN总线(4)传送到ARM(5)中，完成信号离散量化，ARM(5)将传来的数据经Zigbee无线传输模块(7)连接到控制电路模块(8)，由LCD(9)显示进行实时监控，其中防爆电源(6)给ARM(5)和控制电路模块(8)进行供电，SDRAM(1)用于存储大量数据信息，当数据信息出现异常时，控制报警电路模块(11)进行报警，报警电路模块(11)为专门的语音电路，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声，相应的信号灯(12)动作，工作人员采取有效措施。
[0014]原理如图1所示，此设计分为两部分，第一部分是信号采集及ARM处理，轨道传感器和霍尔传感器采集机车位移信号和速度信号，经A/D模块处理后传送至ARM，ARM将传来的数据经Zigbee无线传输模块连接到控制电路模块;第二部分是数据显示并报警处理，数据由LCD显示进行实时监控，SDRAM用于存储大量数据信息，当数据信息出现异常时，控制报警电路模块进行报警，相应的信号灯动作，工作人员采取有效措施。
【主权项】
1.基于ARM的矿用机车运输监控系统，其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和报警电路模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源、轨道传感器以及霍尔传感器，供电模块主要是防爆电源给芯片供电，其中轨道传感器电路作用是采集矿用机车运行位移信号，霍尔传感器作用是采集矿用机车速度信号，将采集的两种信号传至控制电路模块中A/D模块处理;数据传输模块包括用于通信的Zigbee无线传输模块和CAN总线;数据处理模块包括ARM、A/D模块、控制电路模块、SDRAM、IXD以及信号灯，A/D模块是16位AD模块，其与ARM处理芯片相连，ARM通过Zigbee无线传输模块连接控制电路模块进行数据传输，SDRAM和LCD是与ARM连接的外围电路;报警电路模块为专门的语音电路，核心芯片为WT588D;其与控制电路模块连接，当数据信息出现异常时，控制报警电路模块进行报警，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声，相应的信号灯动作，工作人员采取有效措施。2.根据权利要求1所述的基于ARM的矿用机车运输监控系统，其特征在于:轨道传感器电路作用是采集矿用机车运行位移信号，其型号为K90-KHC60-2，霍尔传感器作用是采集矿用机车速度信号，其型号为WS1-ZS-6。3.根据权利要求1所述的基于ARM的矿用机车运输监控系统，其特征在于:Zigbee无线传输模块核心芯片选择TI公司的CC2530芯片和射频前端芯片CC2591。4.根据权利要求1所述的基于ARM的矿用机车运输监控系统，其特征在于:数据处理模块中ARM是系统的微处理器，其型号为ATMEL公司的AT91RM9200芯片，控制电路模块核心芯片选择三星公司的S3C2440。
【文档编号】G05B19/042GK205644153SQ201620348504
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】向彬彬, 李敬兆, 刘骏, 费钊, 高伟康, 任娄春
【申请人】安徽理工大学