電力載波通信的噴霧降塵控制系統(tǒng)設計

紅外定位信號發(fā)射電路如圖5所示。當采煤機運行時，通過安裝在采煤機上的紅外定位裝置發(fā)射紅外定位信號，控制器上的接收部分接收到信號后即可確定采煤機的位置。接收到采煤機信號的控制器作為主控制器，控制位于采煤工作面下風向的控制器實施噴霧降塵作業(yè)。紅外
定位電路選用了Silicon Labs公司的C8051F330單片機、紅外發(fā)射二極管和一體化接收頭，功耗低，工作穩(wěn)定且信號方向性好。

礦井下的照明情況關系到煤礦的安全生產，LED燈屬節(jié)能、隔爆兼本安型，與礦井傳統(tǒng)照明方式相比，具有明顯優(yōu)勢。照明電路選擇1 W的大功率LED，采用降壓型恒流驅動電路驅動。驅動芯片SD42524效率高，可達96％以上，在輸入／輸出電壓變化時全電壓范圍輸出電流變化控制在±1％之內；內置溫度保護電路、限流電路、PWM調光電路。SD42524采用電流模式控制，能提供快速的瞬態(tài)響應，且環(huán)路穩(wěn)定性設計簡單。LED照明驅動電路如圖6所示。
液壓支架移架、放煤觸發(fā)電路采用紅外感應控制設計。當移動支架、放煤手柄的時候，熱釋電紅外傳感器能夠檢測到人體發(fā)出的紅外輻射，將其轉化為電信號，經(jīng)過放大后送給窗口比較器。若信號幅度超過窗口比較器的上下限，則系統(tǒng)輸出高電平信號，否則輸出低電平信號，控制器接收到信號后采取相應的動作。熱釋電紅外傳感器選用BISS0001，它是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路，配以少量外接元器件構成被動式的熱釋電紅外開關。
電源模塊采用低功耗的開關型穩(wěn)壓器，選用LM2576系列中的LM2576-12和LM2576-ADJ。該系列是美國國家半導體公司生產的3 A電流輸出降壓開關型集成穩(wěn)壓電路，內含固定頻率振蕩器和基準穩(wěn)壓器；具有完善的保護電路(包括電流限制及熱關斷電路等)，利用該器件只需極少的外圍器件便可構成高效穩(wěn)壓電路；具有可靠的工作性能、較高的工作效率和較強的輸出電流驅動能力，可為MCU的穩(wěn)定、可靠工作提供強有力的保證。

3 噴霧降塵控制系統(tǒng)軟件設計
系統(tǒng)上電開始工作后，進入中斷等待狀態(tài)，當接收到采煤機信號或移架、放煤信號時產生中斷，進入中斷處理程序。安裝在支架上的控制器工作時每三個一組，當一個控制器接收到采煤機信號時，位于下風向的兩個控制器也開始工作。控制器首先讀取自己的地址，當接收到電力線上傳來的其他控制器發(fā)送的地址時，與自己的地址進行比較，如果相同就開啟電磁閥噴霧。程序流程如圖7所示。

結語
本設計是基于電力線載波通信的自動噴霧降塵控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)布線簡單，降塵效果良好，適用于采煤工作面；同時，LED照明功能大大改善了井下照明環(huán)境。