多金屬300分層排水無人值守系統技術方案

本發明專利技術公開了多金屬300分層排水無人值守系統，包括用戶權限模塊、控制模塊、執行模塊、傳感檢測模塊和監控模塊，所述用戶權限模塊包括用戶登陸和信息設置，所述控制模塊包括硬件配置和軟件配置，本發明專利技術結構科學合理，使用安全方便，通過網絡芯片、控制芯片、繼電器驅動芯片、光電耦合輸入芯片和C++程序的應用，使該系統的控制部分實用很廣，使系統內需要進行邏輯控制的設備基本都能用得上，且利用CPU直接對設備進行控制，對信號進行采集，對上位機進行通訊，用最基礎東西來應用到控制領域內，解決了傳統PLC控制，在個性化定制、開源化、及為某些設備或某個產品形成專門的技術體系難度較大的問題。

Multi metal 300 layered drainage unattended system

【技術實現步驟摘要】
多金屬300分層排水無人值守系統
本專利技術涉及智能礦山
，具體為多金屬300分層排水無人值守系統。
技術介紹
隨著現在智能設備的日新月異，而井下部分還是一個起步階段，同時隨著智能礦山的建設，以及安全和生產率逐步提高的要求，相信井下設備的智能化會迎來前所未有的機遇，就現在市場看，設備的智能控制方面主要采用的基本是PLC技術，日本三菱與西門子最為常用，而國產PLC應用市場占有率非常小；傳統的井下排水，需人工入井，現場排水，這導致人員安全也比地面難掌握，作業環境比較潮濕，噪聲稍大，而通過PLC控制，在個性化定制、開源化、及為某些設備或某個產品形成專門的技術體系，有很多的限制，另外PLC控制不僅需要繁瑣安裝和配置，同時PLC難以根據用戶需求來進行個性化定制。
技術實現思路
本專利技術提供多金屬300分層排水無人值守系統，可以有效解決上述
技術介紹
中提出的傳統的井下排水，需人工入井，現場排水，這導致人員安全也比地面難掌握，作業環境比較潮濕，噪聲稍大，而通過PLC控制，在個性化定制、開源化、及為某些設備或某個產品形成專門的技術體系，有很多的限制，另外PLC控制不僅需要繁瑣安裝和配置，同時PLC難以根據用戶需求來進行個性化定制的問題。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：多金屬300分層排水無人值守系統，包括用戶權限模塊、控制模塊、執行模塊、傳感檢測模塊和監控模塊，所述用戶權限模塊包括用戶登陸和信息設置，所述控制模塊包括硬件配置和軟件配置，所述監控模塊包括監控裝置和存儲裝置；所述硬件配置包括臺式電腦和配電箱，所述軟件配置包括網絡芯片、控制芯片、繼電器驅動芯片、光電耦合輸入芯片和C++程序，所述網絡芯片的型號為w5500，所述控制芯片的型號為stm32f103c8，所述繼電器驅動芯片的型號為ULN2003A，所述光電耦合輸入芯片的型號為TLP281-4，所述C++程序采用最基礎的C語言，平臺為KeiluVision5，所述執行模塊包括水泵、灌引水電動閥門、電動截止閥門和軟件啟動柜，所述傳感檢測模塊包括水位控制器、真空壓力表和大電流常開感應開關，所述監控裝置包括監控攝像頭和無線傳輸設備，所述存儲裝置包括硬盤錄像機、打印機和有線傳輸設備。根據上述技術方案，所述用戶登陸是指用戶可以根據所建立的用戶名選擇用戶輸入密碼進行登錄，登錄后將在主畫面顯示登錄用戶名，并將記錄其登錄操作，所述信息設置在主畫面的系統設置內選擇用戶編輯，并在用戶編輯的編輯窗口內輸入用戶編號和用戶名稱，在權限字段中，“1”及代表管理人員，“0”及代表普通人員，“1”代表的管理人員具有用戶權限控制，能夠授權對臺式電腦進行控制，“0”代表的普通人員只具有瀏覽相關狀態或運行參數的權利，在用戶信息編輯后，可選擇更改用戶信息和刪除用戶信息，且每次操作均具有信息記錄，以便后續在操作歷史中進行查詢。根據上述技術方案，所述臺式電腦為華碩臺式電腦，安裝于井口中控室內，所述配電箱安裝于井口中控室內，所述配電箱與臺式電腦通過線路相連接，且配電箱配備有發電機，且配電箱與發電機之間通過導線電性連接。根據上述技術方案，所述控制芯片stm32f103c8在下載程序后，根據程序的要求，通過網絡芯片w5500及網絡端口與臺式電腦通訊，接受臺式電腦發出的命令，并且傳遞反饋命令信息，控制芯片stm32f103c8接收到網絡芯片w5500傳遞反饋的命令信息或者端口信息后，按照程序要求，產生控制信號，輸出給相應端口，再通過繼電器驅動芯片ULN2003A控制相應繼電器的通斷，設備的信號由光電耦合輸入芯片TLP281-4進行采集，而C++程序與臺式電腦之間形成人機交互；所述控制芯片stem32f103c8的輸出端口，以GPIOModeOutPP推挽方式輸出，經過譯碼電路，輸出給繼電器驅動芯片的驅動電路，輸入端口以下拉電阻輸入方式輸入，譯碼電路由74ls138組成，按照現場要求，需擴展可輸入信號的數量時，接入譯碼電路，與輸出繼電器配合，進行分時信號選擇，每組輸入八個信號，用戶根據現場需要自行添加，專門采集信號，可以最多采集8*128個信號。根據上述技術方案，所述水泵為10kv500kw電機，所述灌引水電動閥門主要控制離心泵的泵頭與水倉水面間的管道的灌引水，所述電動截止閥門主要控制排水管道的通斷，所述軟件啟動柜內部安裝有灌引水電動閥門和電動截止閥門的控制開關。根據上述技術方案，所述水位控制器是超聲波液位計，主要用以檢測水倉內部的水位高度，所述真空壓力表主要檢測水倉內部的壓力情況，所述大電流常開感應開關主要檢測水泵與軟件啟動柜內部連接線路之間的電流。根據上述技術方案，所述灌引水電動閥門開啟后，利用水泵抽真空，對該水泵的泵頭與水倉水面間的管道進行負壓灌引水，并利用真空壓力表來檢測水壓，當水壓抽至約-0.06mpa時，此時利用超聲波液位計來判斷引水灌滿，然后啟動水泵，水泵啟動后，利用大電流常開感應開關來檢測水泵連接線路內的檢測電流，電流復合標準值時后，再次利用超聲波液位計來判斷是否上水，上水時，打開電動截止閥門，關掉灌引水電動閥門，使水倉內持續排水直到水位為蓄水位時，關閉電動截止閥門，并關閉軟件啟動柜內部的水泵控制開關來停止水泵的運行，且灌引水電動閥門、水泵、真空壓力表和電動截止閥門之間均通過連接線路進行連接，連接線路組成電氣原理圖。根據上述技術方案，所述監控攝像頭為高清視頻監控攝像頭，安裝在對應水倉的液位面，所述無線傳輸設備安裝于高清視頻監控攝像頭內，且無線傳輸設備通過無線網絡與臺式電腦相連，用以將高清視頻監控攝像頭內部拍攝的監控畫面及時的傳輸至臺式電腦內。根據上述技術方案，所述硬盤錄像機安裝于臺式電腦內，主要用以存儲無線傳輸設備傳輸于臺式電腦內部的視頻監控畫面，以便后續對水倉內部的情況進行查詢，所述打印機通過連接線纜與臺式電腦相連，主要將硬盤錄像機內部存儲的監控信息進行打印，以便對監控信息進行存檔備案，所述有線傳輸設備能夠將硬盤錄像機內部存儲的監控視頻信息傳輸至移動硬盤和存儲卡等移動存儲設備內，以便將監控信息進行移動查看。與現有技術相比，本專利技術的有益效果：本專利技術結構科學合理，使用安全方便：通過網絡芯片、控制芯片、繼電器驅動芯片、光電耦合輸入芯片和C++程序的應用，使該系統的控制部分實用很廣，使系統內需要進行邏輯控制的設備基本都能用得上，同時使用戶可以根據需求，在硬件不變的情況下，定制個性化的程序，實現各種功能，增大了系統在成本上的優勢，同時使其在應用到小型設備中更能體現它的優勢，且利用CPU直接對設備進行控制，對信號進行采集，對上位機進行通訊，用最基礎東西來應用到控制領域內，解決了傳統PLC控制，在個性化定制、開源化、及為某些設備或某個產品形成專門的技術體系難度較大的問題，另外采用電路板方式控制，電路板不僅方便安裝，體積小和可以個性化定制，同時能夠形成綠色板的軟件，無需像傳統PLC那樣繁瑣安裝和配置，且可根據用戶需求，以及編程水平，做出非常生動、友好的用戶交互界面。附圖說明附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，并且本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.多金屬300分層排水無人值守系統，其特征在于：包括用戶權限模塊、控制模塊、執行模塊、傳感檢測模塊和監控模塊，所述用戶權限模塊包括用戶登陸和信息設置，所述控制模塊包括硬件配置和軟件配置，所述監控模塊包括監控裝置和存儲裝置；/n所述硬件配置包括臺式電腦和配電箱，所述軟件配置包括網絡芯片、控制芯片、繼電器驅動芯片、光電耦合輸入芯片和C++程序，所述網絡芯片的型號為w5500，所述控制芯片的型號為stm32f103c8，所述繼電器驅動芯片的型號為ULN2003A，所述光電耦合輸入芯片的型號為TLP281-4，所述C++程序采用最基礎的C語言，平臺為Keil uVision5，所述執行模塊包括水泵、灌引水電動閥門、電動截止閥門和軟件啟動柜，所述傳感檢測模塊包括水位控制器、真空壓力表和大電流常開感應開關，所述監控裝置包括監控攝像頭和無線傳輸設備，所述存儲裝置包括硬盤錄像機、打印機和有線傳輸設備。/n

【技術特征摘要】
1.多金屬300分層排水無人值守系統，其特征在于：包括用戶權限模塊、控制模塊、執行模塊、傳感檢測模塊和監控模塊，所述用戶權限模塊包括用戶登陸和信息設置，所述控制模塊包括硬件配置和軟件配置，所述監控模塊包括監控裝置和存儲裝置；
所述硬件配置包括臺式電腦和配電箱，所述軟件配置包括網絡芯片、控制芯片、繼電器驅動芯片、光電耦合輸入芯片和C++程序，所述網絡芯片的型號為w5500，所述控制芯片的型號為stm32f103c8，所述繼電器驅動芯片的型號為ULN2003A，所述光電耦合輸入芯片的型號為TLP281-4，所述C++程序采用最基礎的C語言，平臺為KeiluVision5，所述執行模塊包括水泵、灌引水電動閥門、電動截止閥門和軟件啟動柜，所述傳感檢測模塊包括水位控制器、真空壓力表和大電流常開感應開關，所述監控裝置包括監控攝像頭和無線傳輸設備，所述存儲裝置包括硬盤錄像機、打印機和有線傳輸設備。


2.根據權利要求1所述的多金屬300分層排水無人值守系統，其特征在于：所述用戶登陸是指用戶可以根據所建立的用戶名選擇用戶輸入密碼進行登錄，登錄后將在主畫面顯示登錄用戶名，并將記錄其登錄操作，所述信息設置在主畫面的系統設置內選擇用戶編輯，并在用戶編輯的編輯窗口內輸入用戶編號和用戶名稱，在權限字段中，“1”及代表管理人員，“0”及代表普通人員，“1”代表的管理人員具有用戶權限控制，能夠授權對臺式電腦進行控制，“0”代表的普通人員只具有瀏覽相關狀態或運行參數的權利，在用戶信息編輯后，可選擇更改用戶信息和刪除用戶信息，且每次操作均具有信息記錄，以便后續在操作歷史中進行查詢。


3.根據權利要求1所述的多金屬300分層排水無人值守系統，其特征在于：所述臺式電腦為華碩臺式電腦，安裝于井口中控室內，所述配電箱安裝于井口中控室內，所述配電箱與臺式電腦通過線路相連接，且配電箱配備有發電機，且配電箱與發電機之間通過導線電性連接。


4.根據權利要求1所述的多金屬300分層排水無人值守系統，其特征在于：所述控制芯片stm32f103c8在下載程序后，根據程序的要求，通過網絡芯片w5500及網絡端口與臺式電腦通訊，接受臺式電腦發出的命令，并且傳遞反饋命令信息，控制芯片stm32f103c8接收到網絡芯片w5500傳遞反饋的命令信息或者端口信息后，按照程序要求，產生控制信號，輸出給相應端口，再通過繼電器驅動芯片ULN2003A控制相應繼電器的通斷，設備的信號由光電耦合輸入芯片TLP281-4進行采集，而C++程序與臺式電腦之間形成人機交互；
所述控制芯片stem32f103c8的輸出端口，以GPIO_Mode_Out_PP推挽方式輸出...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李久強，
申請(專利權)人：湖南柿竹園有色金屬有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43