一种基于dsp的矿用电机车防撞系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于DSP的矿用电机车防撞系统。
【背景技术】
[0002]在煤矿生产中，长距离运输煤炭、矸石、设备、人员等都需要矿用电机车。近些年，由于煤矿开采力度的加大，矿用电机车碰撞事故时有发生，给煤矿安全生产带来极大隐患，宄其原因主要是前方电机车因故障抛锚停止运行时，后方电机车无法在安全距离外进行减速，导致碰撞事故发生。现有技术多采用超声波进行间距检测，检测速度慢，而且精度较低。
[0003]为了避免井下电机车碰撞事故的发生，本实用新型专利公开了一种结构简单、测量精确的基于DSP的矿用电机车防撞系统，能实时检测电机车间距和行驶速度，在达到危险值时进行报警，而且系统应用DSP进行硬件计算，测量速度快；使用激光进行测量，减少了电噪声的影响，测量精度高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，以解决现有技术检测速度和测量精度上的难题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于包括:激光信号产生模块、激光信号采集模块、速度测量模块、信号处理模块、显示模块和报警模块。激光信号产生模块包括用于产生正弦波信号的DDS芯片、激光器的驱动调制电路和半导体激光器；激光信号采集模块包括接收激光信号的激光探测器、放大滤波电路、DDS芯片和用于产生低频信号的混频器；速度测量模块为速度传感器，用于测量电机车行车速度；信号处理模块为DSP，用于对采集信号进行处理计算，得到电机车间距和行车速度；显示模块为LED显示屏，用于实时显示电机车间距和行车速度；报警模块为报警灯和语音报警器，用于在间距和速度超过预设值时进行声光报警。
[0006]所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的DDS芯片产生两组频率相近相位相同的正弦波信号，一路经驱动调制电路传输至半导体激光器，另一路传输至混频器；
[0007]所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的混频器将接收的激光信号与DDS产生的正弦波信号进行混频，得到两路低频信号；
[0008]所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的速度传感器实时测量电机车行车速度；
[0009]所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的TI DSP运用预设程序对两路低频信号进行相位差计算，得出电机车间距，同时接收速度传感器传输的信号，得出行车速度，并传送至显示屏显示；
[0010]所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的报警灯和语音报警器在间距和速度超过预设值时进行声光报警。
[0011]本实用新型采用DDS芯片产生两组频率相近相位相同的正弦波信号，其中一路经驱动调制电路由半导体激光器发射，返回激光由激光探测器检测接收进行光电转换得到相应电信号，经放大滤波后传送至混频器，混频器将接收处理后的激光信号与DDS芯片产生的另一路激光信号进行混频处理，得到两路低频信号，并传送至DSP，DSP通过相关算法计算两路低频信号的相位差，进而计算电机车间距，同时速度传感器可实时测量电机车行车速度，由DSP接收处理后将电机车间距与行测速度传送至显示屏显示，在间距和速度超过预设值时进行声光报警，以提示电机车司机采取对应措施。
[0012]本实用新型的优点是:本实用新型具有结构简单、测量精度高、速度快、实时监测、维护便利等诸多优点。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0014]结构框图如图1所示，一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，包括:激光信号产生模块、激光信号采集模块、速度测量模块、信号处理模块、显示模块和报警模块，其特征在于:激光信号产生模块包括DDS芯片(I)、驱动调制电路(2)和半导体激光器(3)，DDS芯片
(I)产生两组频率相近相位相同的正弦波信号，一路经驱动调制电路(2)传输至半导体激光器(3)进行信号发射；激光信号采集模块包括激光探测器(4)、放大滤波电路(5)、DDS芯片(I)和混频器￠)，激光探测器(4)接收返回信号进行光电转换，经放大滤波后传送至混频器(6)，混频器(6)将接收的激光信号与DDS产生的另一路正弦波信号进行混频，得到两路低频信号；速度测量模块为速度传感器(8)，可实时测量电机车行车速度；信号处理模块为DSP(7)，其运用预设程序混频器(6)输出的两路低频信号进行相位差计算，得出电机车间距，同时接收速度传感器传输的信号，得出行车速度；显示模块为LED显示屏(9)，用于实时显示电机车间距和行车速度；报警模块为报警灯(10)和语音报警器(11)，用于在间距和速度超过预设值时进行声光报警。
【主权项】
1.一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于包括:激光信号产生模块、激光信号采集模块、速度测量模块、信号处理模块、显示模块和报警模块；激光信号产生模块包括用于产生正弦波信号的DDS芯片、激光器的驱动调制电路和半导体激光器；激光信号采集模块包括接收激光信号的激光探测器、放大滤波电路、DDS芯片和用于产生低频信号的混频器；速度测量模块为速度传感器，用于测量电机车行车速度；信号处理模块为DSP，用于对采集信号进行处理计算，得到电机车间距和行车速度；显示模块为LED显示屏，用于实时显示电机车间距和行车速度；报警模块为报警灯和语音报警器，用于在间距和速度超过预设值时进行声光报警。
2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的DDS芯片产生两组频率相近相位相同的正弦波信号，一路经驱动调制电路传输至半导体激光器，另一路传输至混频器。
3.根据权利要求1所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的混频器将接收的激光信号与DDS产生的正弦波信号进行混频，得到两路低频信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的速度传感器实时测量电机车行车速度。
5.根据权利要求1所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的DSP运用预设程序对两路低频信号进行相位差计算，得出电机车间距，同时接收速度传感器传输的信号，得出行车速度，并传送至显示屏显示。
6.根据权利要求1所述的一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，其特征在于:所述的报警灯和语音报警器在间距和速度超过预设值时进行声光报警。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于DSP的矿用电机车防撞系统，包括：激光信号产生模块、激光信号采集模块、速度测量模块、信号处理模块、显示模块和报警模块。激光信号产生模块包括用于产生正弦波信号的DDS芯片、激光器的驱动调制电路和半导体激光器；激光信号采集模块包括接收激光信号的激光探测器、放大滤波电路、DDS芯片和用于产生低频信号的混频器；速度测量模块为速度传感器，用于测量电机车行车速度；信号处理模块为DSP，用于对采集信号进行处理计算，得到电机车间距和行车速度；显示模块为LED显示屏，用于实时显示电机车间距和行车速度；报警模块为报警灯和语音报警器，用于在间距和速度超过预设值时进行声光报警。本实用新型能实时监测电机车间距和行车速度，提示电机车司机采取对应措施，避免碰撞事故的发生。
【IPC分类】G01S17-93
【公开号】CN204331034
【申请号】CN201420851106
【发明人】闫鹏程, 杨盼盼, 李 昊, 张开远, 何晨阳
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月29日