一种装载机远程监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿山工程机械设备领域，尤其是一种装载机远程监控系统。
【背景技术】
[0002]装载机是使用量较大的工程机械，具有操作使用方便快捷，移动自由快速等特点，在矿山开采行业中大量使用。
[0003]矿山开采企业的设备维修管理目前已经成为现代矿山管理的重要组成部分。根据设备状态信息确定设备的劣化程度，及时对设备进行维修保持设备的性能，提高煤矿工程机械设备可靠性，延长设备使用寿命，不仅节约了成本，而且保证了生产环境的安全稳定。
[0004]矿山开采企业还需要注意工作环境对操作工人的影响。矿山工作环境中，噪声、温度、湿度等因素都会影响工人的工作舒适度和工作质量，影响工人的安全生产状态，而工人操作的影响往往是发生事故的重要原因之一。
[0005]本实用新型所开发的基于ARM的装载机远程监控系统，根据矿山开采企业的设备维修管理需求和对操作工人工作环境监控管理需求，以基于ARM的嵌入式系统为平台，对装载机的设备状态信息和工作环境信息进行数据保存和监控，监控信息和环境信息数据可通过GPRS传输到远程监控服务器，供矿山开采企业进行装载机设备维护管理和安全管理。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种装载机远程监控系统，以基于ARM的嵌入式系统为平台，对装载机的设备状态信息和工作环境信息进行数据保存和监控，监控信息和环境信息数据可通过GPRS传输到远程监控服务器，供矿山开采企业进行装载机设备维护管理和安全管理。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种装载机远程监控系统，包括监控终端、GPRS无线网络和监控中心服务器；所述的监控终端设置在装载机上；监控终端包括CPU模块、PLC模块、GPRS模块、GPS模块、声级采集模块以及温湿度采集模块；所述的CPU模块分别与PLC模块、GPRS模块、GPS模块、声级采集模块以及温湿度采集模块相连接；所述的PLC模块将采集到的装载机数据传输至CPU模块；所述的CPU模块的输出端通过GPRS无线网络与监控中心服务器相连接。
[0008]本实用新型所述的GPRS模块通过串口与CPU模块相连接。
[0009]本实用新型所述的GPS模块为TD3017A GPS/BD2双模导航模块；GPS模块通过两根信号线与CPU模块的串口相连接。
[0010]本实用新型所述的声级采集模块包括程控衰减器、A计权放大器、有效值检波器、对数放大器、输出电路、模数转换器以及前置放大器；所述的CPU模块依次连接程控衰减器、A计权放大器、有效值检波器、对数放大器、输出电路及模数转换器；所述的前置放大器连接程控衰减器。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]1、系统维护方便，操作人员不用到现场就能够进行矿山装载机设备维护，极大的提高了工作效率；
[0013]2、根据监控系统所采集的设备状态数据，与设备生产厂家的数据相对比，可以更好地分析设备运行的好坏，及早发现故障苗头，从而主动采取相应的预防措施，把故障消灭在萌芽状态，降低设备故障停机时间，提高设备运行可靠性，延长设备运行周期，装载机维修由定期维修、事后维修向预知维修转变；
[0014]3.、所采集的矿山工作环境数据，可用来分析工人事故概率与工作环境的关系。结合工作人员个体相关因素可确定每名工人的安全状态，实施安全管理。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0016]图1是本实用新型的结构原理框图；
[0017]图2是本实用新型监控终端硬件框图；
[0018]图3是本实用新型CPU模块硬件框图；
[0019]图4是本实用新型PLC控制功能图；
[0020]图5是本实用新型声级采集模块硬件框图；
[0021]图6是本实用新型主程序流程图。
【具体实施方式】
[0022]现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0023]一种装载机远程监控系统主要由监控终端、GPRS无线网络和监控中心服务器构成，如图1所示。监控终端在装载机上，PLC将装载机控制系统的工作状态、所采集的开关量和模拟量等数据根据设定发送给ARM微处理器。装载机工作环境监测模块采集矿山工作环境中噪声、温度、湿度等因素发送给ARM微处理器，ARM微处理器通过GPRS网络将采集的数据发送给监控中心服务器。管理人员可依据服务器接收到的数据，进行设备维护管理和安全管理。
[0024]监控终端硬件由CPU模块、PLC模块、GPRS模块、gps模块、声级采集模块、温湿度采集模块等构成，硬件框图如图2所示。
[0025]作为监控终端的核心模块，CPU采用NXP公司的LPC3250高速微处理器，它采用功能强大的ARM926EJS内核，内带MMU，32kB指令高速缓存、32kB数据高速缓存、高达256kB的内部SRAM和矢量浮点协处理器，4个标准UART和3个高速UART，具有三通道10位400kHzA/D转换器，可在高于200MHz的CPU频率下工作。支持WinCE，Linux等多任务操作系统。cpu模块硬件框图如图3所示。采用2片ISSI公司的16位芯片IS42S16320B构建32位SDRAM存储器系统，存储容量为64M。NOR Flash采用SST公司的SST39VF1601，容量为2M，NAND Flash采用三星的K9F2G08，容量为256M。
[0026]GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的，在GSM的基础上引入了分组控制单元(PCU)、服务支持节点(SGSN)和网关支持节点(GGSN)等部件而构成的无线数据传输系统，其用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据。本系统采用的GPRS模块为Sim-900A，内置TCP/IP协议栈，经串口与LPC3250相连，通过AT指令控制。
[0027]可编程控制器是装载机电控系统的重要组成部分。在装载机的整体控制系统中，可编程控制器不仅控制和采集开关量，而且还控制模拟量的采集和输出，驱动各比例阀或电磁线圈按指令动作，最终使整机实现预定动作，完成挖掘作业。图4为PLC在控制系统中的作用。