基于fsk无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路的制作方法

xiaoxiao2021-4-23  141

基于fsk无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤矿安全技术领域,具体涉及一种基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路。
【背景技术】
[0002]煤矿井下风机轴由油缸、电机轴承、电机定子、风包等部件组成,它们的温度是保证通风的重要指标,轴温上升的原因大部分在于内部故障,加大磨损导致的,所以等到温度达到一定高度时风机内部零件肯定已经受到了相当大的磨损,从而导致生产不能正常进行,严重时风机轴温升高还可能引发爆炸事故,因而对煤矿井下风机轴温监测系统的研宄变得尤为紧迫和重要,实时监测煤矿井下风机轴温是保证安全、减少隐患的必要工作。
[0003]现有技术中,很多煤矿对排风风机轴温监测主要靠人工24小时轮流值守,定时观察记录风机轴部的温度计示数或现场电子温度计示数,此种方法费时费力,且数据反馈不及时,如果值班人员疏忽造成风机轴温过高,将导致停机,会造成重大的安全事故;现有技术中,还缺乏电路结构简单、实现方便、工作稳定可靠、安装使用方便、实用性强的煤矿井下风机轴温监测电路。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其结构简单,实现方便,温度测量精度高,工作稳定可靠,安装使用方便,有助于第一时间发现煤矿井下风机运行故障,减少了煤矿井下风机运行故障引发的事故的发生,实用性强,便于推广使用。
[0005]为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:包括用于采集煤矿井下风机轴温信号并进行发送的发送端电路和用于接收发送端电路发送的信号并进行显示的接收端电路,所述发送端电路包括依次连接的数字式温度传感器、发送端数据收发器和FSK调制电路,所述数字式温度传感器安装在风机轴上且用于对风机轴温进行实时检测,所述接收端电路包括依次连接的FSK解调电路、接收端数据收发器、液晶显示屏和声光报警电路,所述FSK解调电路无线接收FSK调制电路发送的无线信号;
[0006]所述FSK调制电路包括芯片XR2206和滑动变阻器RW1,所述芯片XR2206的第9引脚为FSK调制电路的输入端,所述芯片XR2206的第3引脚与滑动变阻器RWl的一个固定端相接,所述滑动变阻器RWl的滑动端和另一端固定端均通过电阻R4接外部电源的输出端,且通过并联的电阻R5和电容C4接地,所述芯片XR2206的第2引脚为FSK调制电路的输出端,所述FSK调制电路的输出端接有发送天线ANTl ;
[0007]所述FSK解调电路包括芯片XR2211和电容C6,所述芯片XR2211的第2引脚与电容C6的一端相接,所述电容C6的另一端为FSK解调电路的输入端,所述FSK解调电路的输入端接有接收天线ANT2,所述芯片XR2211的第7引脚为FSK解调电路的输出端。
[0008]上述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述数字式温度传感器包括数字式温度传感器DS18B20。
[0009]上述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述发送端数据收发器包括型号为AT89S52的单片机Ul,所述FSK调制电路的输入端与所述单片机Ul的串口发送引脚相接。
[0010]上述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述芯片XR2206的第4引脚接外部电源的输出端,所述芯片XR2206的第I引脚和第12引脚均接地,所述芯片XR2206的第5引脚与第6引脚之间接有电容C2,所述芯片XR2206的第7引脚通过电阻Rl接地,所述芯片XR2206的第8引脚通电阻R2接地,所述芯片XR2206的第10引脚通过电容C3接地,所述芯片XR2206的第13引脚与第14引脚之间接有电阻R3。
[0011]上述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述接收端数据收发器包括型号为AT89S52的单片机U2,所述FSK解调电路的输出端与所述单片机U2的串口接收引脚相接。
[0012]上述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述芯片XR2211的第I引脚接外部电源的输出端,所述芯片XR2211的第3引脚通过并联的电容C5和电阻R15接地,所述芯片XR2211的第4引脚接地,所述芯片XR2211的第7引脚通过电阻R6接外部电源的输出端,且通过串联的电阻R7和电容C7接地,所述芯片XR2211的第8引脚与电阻R7和电容C7的连接端相接,所述芯片XR2211的第10引脚通过电容C8接地,所述芯片XR2211的第11引脚通过电容C9接地,所述芯片XR2211的第8引脚与第11引脚之间接有电阻R8,所述芯片XR2211的第11引脚与第12引脚之间接有串联的电阻R9和电阻R10,所述电阻RlO和电阻R9的连接端接地,所述芯片XR2211的第13引脚与第14引脚之间接有电容C10。
[0013]上述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述声光报警电路包括蜂鸣器报警电路和发光二极管闪光报警电路,所述蜂鸣器报警电路包括三极管Q3和蜂鸣器LSl,所述三极管Q3的基极通过电阻Rl I与接收端数据收发器的输出端OUTl相接,所述蜂鸣器LSl的负极与三极管Q3的集电极相接,所述三极管Q3的发射极接地,所述蜂鸣器LSl的正极通过电阻R12接外部电源的输出端VDD ;所述发光二极管闪光报警电路包括发光二极管D1,所述发光二极管Dl的阳极与接收端数据收发器的输出端0UT2相接,所述发光二极管Dl的阴极通过电阻R13接地。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0015]1、本实用新型的电路结构简单,设计合理,实现方便且成本低。
[0016]2、本实用新型采用了数字式温度传感器DS18B20进行温度检测,电路接线简单,且温度测量精度高,工作稳定可靠。
[0017]3、本实用新型采用FSK无线通信技术进行数据的传输,无需布线,安装使用方便。
[0018]4、本实用新型使用后,有助于第一时间发现煤矿井下风机运行故障,减少了煤矿井下风机运行故障引发的事故的发生。
[0019]5、本实用新型的实用性强,使用效果好,便于推广使用。
[0020]综上所述,本实用新型结构简单,实现方便,温度测量精度高,工作稳定可靠,安装使用方便,有助于第一时间发现煤矿井下风机运行故障,减少了煤矿井下风机运行故障引发的事故的发生,实用性强,便于推广使用。
[0021]下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0023]图2为本实用新型FSK调制电路的电路原理图。
[0024]图3为本实用新型FSK解调电路的电路原理图。
[0025]图4为本实用新型声光报警电路的电路原理图。
[0026]附图标记说明:
[0027]I 一发送端电路;2—接收端电路;3—数字式温度传感器;
[0028]4一发送端数据收发器;5 — FSK调制电路;6—FSK解调电路;
[0029]7—接收端数据收发器;8—液晶显示屏;9 一声光报警电路。
【具体实施方式】
[0030]如图1所示,本实用新型包括用于采集煤矿井下风机轴温信号并进行发送的发送端电路I和用于接收发送端电路I发送的信号并进行显示的接收端电路2,所述发送端电路I包括依次连接的数字式温度传感器3、发送端数据收发器4和FSK调制电路5,所述数字式温度传感器3安装在风机轴上且用于对风机轴温进行实时检测,所述接收端电路2包括依次连接的FSK解调电路6、接收端数据收发器7、液晶显示屏8和声光报警电路9,所述FSK解调电路6无线接收FSK调制电路5发送的无线信号;
[0031]如图2所示,所述FSK调制电路5包括芯片XR2206和滑动变阻器RWl,所述芯片XR2206的第9引脚为FSK调制电路5的输入端inputl,所述芯片XR2206的第3引脚与滑动变阻器RWl的一个固定端相接,所述滑动变阻器RWl的滑动端和另一端固定端均通过电阻R4接外部电源的输出端VCCl,且通过并联的电阻R5和电容C4接地,所述芯片XR2206的第2引脚为FSK调制电路5的输出端output I,所述FSK调制电路5的输出端output I接有发送天线ANTl ;
[0032]如图3所示,所述FSK解调电路6包括芯片XR2211和电容C6,所述芯片XR2211的第2引脚与电容C6的一端相接,所述电容C6的另一端为FSK解调电路6的输入端input2,所述FSK解调电路6的输入端input2接有接收天线ANT2,所述芯片XR2211的第7引脚为FSK解调电路6的输出端output2。
[0033]本实施例中,所述数字式温度传感器3包括数字式温度传感器DS18B20。
[0034]本实施例中,所述发送端数据收发器4包括型号为AT89S52的单片机Ul,所述FSK调制电路5的输入端inpu tl与所述单片机Ul的串口发送引脚TXD相接。
[0035]如图2所示,本实施例中,所述芯片XR2206的第4引脚接外部电源的输出端VCCl,所述芯片XR2206的第I引脚和第12引脚均接地,所述芯片XR2206的第5引脚与第6引脚之间接有电容C2,所述芯片XR2206的第7引脚通过电阻Rl接地,所述芯片XR2206的第8引脚通电阻R2接地,所述芯片XR2206的第10引脚通过电容C3接地,所述芯片XR2206的第13引脚与第14引脚之间接有电阻R3。所述芯片XR2206能够产生高质量、高稳定、高精度的正弦波、方波和三角波,工作频率可选范围为0.0lHz?1MHz,电源电压为1V?26V,可调占空比范围为1%?99%;所述FSK调制电路5在进行FSK调制时相位是连续变化的。
[0036]本实施例中,所述接收端数据收发器7包括型号为AT89S52的单片机U2,所述FSK解调电路6的输出端output2与所述单片机U2的串口接收引脚RXD相接。
[0037]如图3所示,本实施例中,所述芯片XR2211的第I引脚接外部电源的输出端VCCl,所述芯片XR2211的第3引脚通过并联的电容C5和电阻Rl5接地,所述芯片XR2211的第4引脚接地,所述芯片XR2211的第7引脚通过电阻R6接外部电源的输出端VCC1,且通过串联的电阻R7和电容C7接地,所述芯片XR2211的第8引脚与电阻R7和电容C7的连接端相接,所述芯片XR2211的第10引脚通过电容C8接地,所述芯片XR2211的第11引脚通过电容C9接地,所述芯片XR2211的第8引脚与第11引脚之间接有电阻R8,所述芯片XR2211的第11引脚与第12引脚之间接有串联的电阻R9和电阻R10,所述电阻RlO和电阻R9的连接端接地,所述芯片XR2211的第13引脚与第14引脚之间接有电容C10。
[0038]如图4所示,本实施例中,所述声光报警电路9包括蜂鸣器报警电路和发光二极管闪光报警电路,所述蜂鸣器报警电路包括三极管Q3和蜂鸣器LS1,所述三极管Q3的基极通过电阻Rll与接收端数据收发器7的输出端OUTl相接,所述蜂鸣器LSl的负极与三极管Q3的集电极相接,所述三极管Q3的发射极接地,所述蜂鸣器LSl的正极通过电阻R12接外部电源的输出端VDD ;所述发光二极管闪光报警电路包括发光二极管D1,所述发光二极管Dl的阳极与接收端数据收发器7的输出端0UT2相接,所述发光二极管Dl的阴极通过电阻R13接地。
[0039]具体实施时,所述外部电源的输出端VCC输出+1V的电压,所述外部电源的输出端VDD输出+5V的电压。
[0040]本实用新型使用时,数字式温度传感器3对煤矿井下风机的轴温进行实时检测并将检测到的温度信号输出给发送端数据收发器4,发送端数据收发器4再将其接收到的信号通过FSK调制电路5发送出去,接收端数据收发器7通过FSK解调电路6无线接收FSK调制电路5发送的无线信号,液晶显示屏8对接收端数据收发器7接收到的检测温度信号进行实时显示,同时,接收端数据收发器7还将其接收到的检测温度与预设的温度阈值相比对,当检测温度高于预设的温度阈值时,声光报警电路9发出声光报警信号,提醒工作人员及时采取相应措施。
[0041]本实用新型与现有技术相比,采用了数字式温度传感器DS18B20进行温度检测,电路接线简单,且温度测量精度高,工作稳定可靠;采用FSK无线通信技术进行数据的传输,无需布线,安装使用方便;本实用新型使用后,有助于第一时间发现煤矿井下风机运行故障,减少了煤矿井下风机运行故障引发的事故的发生。
[0042]以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:包括用于采集煤矿井下风机轴温信号并进行发送的发送端电路(I)和用于接收发送端电路(I)发送的信号并进行显示的接收端电路(2),所述发送端电路(I)包括依次连接的数字式温度传感器(3)、发送端数据收发器(4)和FSK调制电路(5),所述数字式温度传感器(3)安装在风机轴上且用于对风机轴温进行实时检测,所述接收端电路(2)包括依次连接的FSK解调电路(6)、接收端数据收发器(7)、液晶显示屏(8)和声光报警电路(9),所述FSK解调电路(6)无线接收FSK调制电路(5)发送的无线信号; 所述FSK调制电路(5)包括芯片XR2206和滑动变阻器RWl,所述芯片XR2206的第9引脚为FSK调制电路(5)的输入端,所述芯片XR2206的第3引脚与滑动变阻器RWl的一个固定端相接,所述滑动变阻器RWl的滑动端和另一端固定端均通过电阻R4接外部电源的输出端,且通过并联的电阻R5和电容C4接地,所述芯片XR2206的第2引脚为FSK调制电路(5)的输出端,所述FSK调制电路(5)的输出端接有发送天线ANTl ; 所述FSK解调电路(6)包括芯片XR2211和电容C6,所述芯片XR2211的第2引脚与电容C6的一端相接,所述电容C6的另一端为FSK解调电路(6)的输入端,所述FSK解调电路(6)的输入端接有接收天线ANT2,所述芯片XR2211的第7引脚为FSK解调电路(6)的输出端。2.按照权利要求1所述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述数字式温度传感器(3)包括数字式温度传感器DS18B20。3.按照权利要求1所述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述发送端数据收发器(4)包括型号为AT89S52的单片机Ul,所述FSK调制电路(5)的输入端与所述单片机Ul的串口发送引脚相接。4.按照权利要求1所述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述芯片XR2206的第4引脚接外部电源的输出端,所述芯片XR2206的第I引脚和第12引脚均接地,所述芯片XR2206的第5引脚与第6引脚之间接有电容C2,所述芯片XR2206的第7引脚通过电阻Rl接地,所述芯片XR2206的第8引脚通电阻R2接地,所述芯片XR2206的第10引脚通过电容C3接地,所述芯片XR2206的第13引脚与第14引脚之间接有电阻R3o5.按照权利要求1所述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述接收端数据收发器(7)包括型号为AT89S52的单片机U2,所述FSK解调电路(6)的输出端与所述单片机U2的串口接收引脚相接。6.按照权利要求1所述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述芯片XR2211的第I引脚接外部电源的输出端,所述芯片XR2211的第3引脚通过并联的电容C5和电阻R15接地,所述芯片XR2211的第4引脚接地,所述芯片XR2211的第7引脚通过电阻R6接外部电源的输出端,且通过串联的电阻R7和电容C7接地,所述芯片XR2211的第8引脚与电阻R7和电容C7的连接端相接,所述芯片XR2211的第10引脚通过电容C8接地,所述芯片XR2211的第11引脚通过电容C9接地,所述芯片XR2211的第8引脚与第11引脚之间接有电阻R8,所述芯片XR2211的第11引脚与第12引脚之间接有串联的电阻R9和电阻R10,所述电阻RlO和电阻R9的连接端接地,所述芯片XR2211的第13引脚与第14引脚之间接有电容C10。7.按照权利要求1所述的基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,其特征在于:所述声光报警电路(9)包括蜂鸣器报警电路和发光二极管闪光报警电路,所述蜂鸣器报警电路包括三极管Q3和蜂鸣器LSl,所述三极管Q3的基极通过电阻Rll与接收端数据收发器(7)的输出端OUTl相接,所述蜂鸣器LSl的负极与三极管Q3的集电极相接,所述三极管Q3的发射极接地,所述蜂鸣器LSl的正极通过电阻R12接外部电源的输出端VDD ;所述发光二极管闪光报警电路包括发光二极管D1,所述发光二极管Dl的阳极与接收端数据收发器(7)的输出端0UT2相接,所述发光二极管Dl的阴极通过电阻R13接地。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于FSK无线通信的煤矿井下风机轴温监测电路,包括用于采集煤矿井下风机轴温信号并进行发送的发送端电路和用于接收发送端电路发送的信号并进行显示的接收端电路,发送端电路包括依次连接的数字式温度传感器、发送端数据收发器和FSK调制电路,接收端电路包括依次连接的FSK解调电路、接收端数据收发器、液晶显示屏和声光报警电路,FSK解调电路无线接收FSK调制电路发送的无线信号;FSK调制电路包括芯片XR2206和滑动变阻器RW1;FSK解调电路包括芯片XR2211和电容C6。本实用新型结构简单,实现方便,温度测量精度高,工作稳定可靠,安装使用方便,有助于第一时间发现煤矿井下风机运行故障。
【IPC分类】G01K13/08, G08C17/02
【公开号】CN204694376
【申请号】CN201520443601
【发明人】张奇, 尚长春, 安静宇, 陈妍冰
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月25日

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