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[摘 要]在煤矿采掘作业中,尤其是在高瓦斯矿的采掘作业中,局部通风机的管理显的尤为重要,风机双停很大的可能导致瓦斯超限。而在现有矿用语音报警系统中,大部分采用工控PC机作为语音载体,通过多功能扩播电话对煤矿信息进行广播,这种方法缺点是要通过极长的通讯电缆对PC机、扩播电话之间进行联系,而且语音不可以编辑,大大降低了语音报警系统的可靠性和灵活性。因此,我们根据我矿实际情况设计了一种更加实用、稳定,并且灵活的风机在线智能语音报警系统。
[关键词]智能语音报警 单片机 煤矿 风机
中图分类号:TD533 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)38-0383-01
1.引言
在煤矿采掘作业中,尤其是在高瓦斯矿的采掘作业中,局部通风机的管理显的尤为重要,风机双停很大的可能导致瓦斯超限。而在现有矿用语音报警系统中,大部分采用工控PC机作为语音载体,通过多功能扩播电话对煤矿信息进行广播,这种方法缺点是要通过极长的通讯电缆对PC机、扩播电话之间进行联系,而且语音不可以编辑,大大降低了语音报警系统的可靠性和灵活性。因此,我们根据我矿实际情况设计了一种更加实用、稳定,并且灵活的风机在线智能语音报警系统。
目前矿井使用报警器普遍采用事先录制好的声音存储在里面,然后根据外部开关量触发对应的报警内容。一般只能存储4路,这样在现场使用有很大的局限性,内容不能实时修改,触发路数不能扩展。基于存在的问题,现需要一台智能报警音响。
2.系统原理
如图1所示,系统原理图如下:
技术要求:
1、可以通过上位机修改报警内容,直接通过编辑文字下载进去,就可以报警编辑的文字。
2、可以存储10路或者20路报警内容,报警内容可根据实际情况随时修改。
3、可对每一路报警进行编码,通过外部智能设备触发各对应的编码报警内容。
4、设备具备工业通信接口,可以和各智能设备进行通信(比如PLC、单片机等工业控制器)。
5、硬件接口应采用常用接口(RJ45、RS232、RS485),可以通过工业以太网传输。
6、通信协议采用工业常用标准协议,例如Modbus等
3.系统实现目标
1、实现风机切换记录查询;
2、实现风机双停报警语音报警、并记录历史记录;
3、实现风机运行回路的监测,根据规则设定语音报警;
4、实现本地报警以及信息上传功能,可根据使用现场实际灵活转换;
5、实现报警语音灵活设置,根据应用场所可配置;
6、实现风机其它参数(电流、电压、功率、状态)等信息的综合显示。
系统显示界面如图2所示:
4.系统主要特点
1、智能语音报警:可根据风机供风地点实现灵活设置报警内容,通过采集回来的信号进过逻辑运算,实现系统和本地智能语音报警。提醒现场看护工及时处理,避免造成事故。
2、存储功能:系统能够实时记录风机的切换记录,故障记录、报警记录,而且存储语音报警数据库,为风机或者传感器位置的变更而更新报警的语音提醒。
3、显示功能:系统配置了一块防爆LCD液晶板,可以实现运行状态、历史报警、故障信息的查询。
4、智能数据采集:系统设计的时候考虑了其他系统数据采集的兼容性,对开关量、模拟量均可作为输入,数据传输采用485传输、Modbus通信协议模式,为在其它系统的接入使用提供了接口。
5、报警模式转换功能:考虑到现场实际情况,本系统提供两种模式,一是经济模式,仅实现本地报警(数据不上传);二是利用现有的工业环网将信号传输至调度室,实现地面、井下现场报警。
5.结束语
本语音报警系统有很强的扩展性,也可容易地改变语音提示音,只需要增加单片机的输出点或修改语音芯片中的声音文件即可。另外也可以直接换成光敏、热敏、压敏等传感器,直接输入至报警装置,该系统可以作为嵌入式系统独立视同,可随时报出温度、流量、电流等信息。本系统可广泛应用与工控、矿山、水利、电力、交通等需要语音提示、报警、語音解说的领域。
参考文献
[1] 罗驱波,孙彦景,钱建生.煤矿综合自动化系统研究与设计[J].矿业安全与环保,2008.35(3):4~7.
[2] 威义庆,窦红平.提升煤矿生产安全管理品质打造数值化矿井管理平台,煤炭经济管理新论[J].2012,5:352~354.
[3] 王李管,曾庆田,贾明涛.数字矿山整体实施方案及其关键技术[J].采矿技术,2006,3:493~498.
[关键词]智能语音报警 单片机 煤矿 风机
中图分类号:TD533 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)38-0383-01
1.引言
在煤矿采掘作业中,尤其是在高瓦斯矿的采掘作业中,局部通风机的管理显的尤为重要,风机双停很大的可能导致瓦斯超限。而在现有矿用语音报警系统中,大部分采用工控PC机作为语音载体,通过多功能扩播电话对煤矿信息进行广播,这种方法缺点是要通过极长的通讯电缆对PC机、扩播电话之间进行联系,而且语音不可以编辑,大大降低了语音报警系统的可靠性和灵活性。因此,我们根据我矿实际情况设计了一种更加实用、稳定,并且灵活的风机在线智能语音报警系统。
目前矿井使用报警器普遍采用事先录制好的声音存储在里面,然后根据外部开关量触发对应的报警内容。一般只能存储4路,这样在现场使用有很大的局限性,内容不能实时修改,触发路数不能扩展。基于存在的问题,现需要一台智能报警音响。
2.系统原理
如图1所示,系统原理图如下:
技术要求:
1、可以通过上位机修改报警内容,直接通过编辑文字下载进去,就可以报警编辑的文字。
2、可以存储10路或者20路报警内容,报警内容可根据实际情况随时修改。
3、可对每一路报警进行编码,通过外部智能设备触发各对应的编码报警内容。
4、设备具备工业通信接口,可以和各智能设备进行通信(比如PLC、单片机等工业控制器)。
5、硬件接口应采用常用接口(RJ45、RS232、RS485),可以通过工业以太网传输。
6、通信协议采用工业常用标准协议,例如Modbus等
3.系统实现目标
1、实现风机切换记录查询;
2、实现风机双停报警语音报警、并记录历史记录;
3、实现风机运行回路的监测,根据规则设定语音报警;
4、实现本地报警以及信息上传功能,可根据使用现场实际灵活转换;
5、实现报警语音灵活设置,根据应用场所可配置;
6、实现风机其它参数(电流、电压、功率、状态)等信息的综合显示。
系统显示界面如图2所示:
4.系统主要特点
1、智能语音报警:可根据风机供风地点实现灵活设置报警内容,通过采集回来的信号进过逻辑运算,实现系统和本地智能语音报警。提醒现场看护工及时处理,避免造成事故。
2、存储功能:系统能够实时记录风机的切换记录,故障记录、报警记录,而且存储语音报警数据库,为风机或者传感器位置的变更而更新报警的语音提醒。
3、显示功能:系统配置了一块防爆LCD液晶板,可以实现运行状态、历史报警、故障信息的查询。
4、智能数据采集:系统设计的时候考虑了其他系统数据采集的兼容性,对开关量、模拟量均可作为输入,数据传输采用485传输、Modbus通信协议模式,为在其它系统的接入使用提供了接口。
5、报警模式转换功能:考虑到现场实际情况,本系统提供两种模式,一是经济模式,仅实现本地报警(数据不上传);二是利用现有的工业环网将信号传输至调度室,实现地面、井下现场报警。
5.结束语
本语音报警系统有很强的扩展性,也可容易地改变语音提示音,只需要增加单片机的输出点或修改语音芯片中的声音文件即可。另外也可以直接换成光敏、热敏、压敏等传感器,直接输入至报警装置,该系统可以作为嵌入式系统独立视同,可随时报出温度、流量、电流等信息。本系统可广泛应用与工控、矿山、水利、电力、交通等需要语音提示、报警、語音解说的领域。
参考文献
[1] 罗驱波,孙彦景,钱建生.煤矿综合自动化系统研究与设计[J].矿业安全与环保,2008.35(3):4~7.
[2] 威义庆,窦红平.提升煤矿生产安全管理品质打造数值化矿井管理平台,煤炭经济管理新论[J].2012,5:352~354.
[3] 王李管,曾庆田,贾明涛.数字矿山整体实施方案及其关键技术[J].采矿技术,2006,3:493~498.