[发明专利]一种智能单体液压支柱

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压支柱，具体是一种智能单体液压支柱，属于支护设备技术领域。

背景技术

随着煤炭工业的发展，支护技术和设备也得到了较大的发展，目前回采工作面使用的支护类设备有木支柱、单体金属摩擦支柱、单体液压支柱及液压支架。由我国具体的煤层情况所限，大部分回采工作面的顶板支护均使用单体支护设备。木支柱和单体金属摩擦支柱的初撑力小且不均匀，而且保证不了恒增阻降距，影响工作面安全生产，因此，其使用量逐年减少，逐渐被淘汰，而单体液压支柱初撑力大而且均匀，且能保证支柱的恒增阻降距，因此其被广泛使用。

目前传统的单体液压支柱类产品存在的问题是不能够实时监测压力的变化情况，也不能实时反映过载情况；同时传统的单体液压支柱类产品的工作模式单一，操作方式枯燥，无法实现人机交互功能。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种智能单体液压支柱，能够有效监测单体液压支柱的压力情况，能够提前发现安全隐患，增强安全性；同时实现单体液压支柱的人机交互功能，使单体液压支柱的使用更加智能化，人性化。

为了实现上述目的，本智能单体液压支柱在支柱主体上设置人机交互单元和主控模块；

所述主控模块控制人机交互单元；

所述主控模块通过模数转换模块监测压力传感器信号；

所述主控模块控制显示电路、报警电路和唤醒电路。

进一步，所述主控模块为STC51单片机。

进一步，所述人机交互单元由语音对话模块、识别记忆模块和语音提示模块构成。

进一步，所述模数转换模块为ADC0809模数转换芯片。

进一步，所述显示电路由三极管和数码管构成。

进一步，所述报警电路由三极管连接蜂鸣器构成。

进一步，所述唤醒电路由三极管和光敏电阻构成。

与传统单体液压支柱相比，本智能单体液压支柱具有如下有益效果：

1、实时监测压力：智能型单体液压支柱通过主控模块与压力传感器结合，能够实时监测液压支柱的压力值；

2、压力超限报警(超上下限报警)：当单体液压支柱的压力大于设定数值，或小于设定数值时，通过主控模块控制报警电路实现报警功能，并通过数码管实时显示当前的压力值，处于常压力范围时，数码管不显示，降低能量消耗；

3、记忆压力最大值最小值：在监测压力的整个过程中，通过主控模块能够记忆压力的最大值与最小值，能够通过数码管显示整个过程记忆的压力最大值与最小值；

4、休眠功能与唤醒功能：处于正常压力状态时，数码管不显示，降低能量消耗，当有强光照射时，进行唤醒显示，实时反映当前的压力值，强光唤醒的同时具有压力超限报警、记忆压力最大值与最小值的功能，显示一段时间后，数码管会自动关闭，降低能量消耗；

5、人机交互功能：通过主控模块实现人机对话、识别记忆和语音提示功能。

综上所述，本智能单体液压支柱能够有效监测单体液压支柱的压力情况，能够提前发现安全隐患，增强了安全性能；同时实现了单体液压支柱的人机交互功能，使单体液压支柱的使用更加的智能化，人性化。

附图说明

图1是本发明的主体结构示意图；

图2是本发明的工作原理框图；

图3是主控模块电路原理图；

图4是模数转换电路原理图；

图5是报警电路原理图；

图6是显示电路原理图；

图7是唤醒电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本智能单体液压支柱在支柱主体1上设置人机交互单元2和主控模块3；如图2所示，所述主控模块3控制人机交互单元2；所述主控模块3控制显示电路、报警电路和唤醒电路。通过主控模块3控制人机交互单元2以及外围电路的运行。

如图3所示，所述主控模块3为STC51单片机。如图4所示，所述模数转换模块为ADC0809模数转换芯片。所述主控模块3通过模数转换模块监测压力传感器信号。模数转换模块ADC0809监测压力传感器的信号，并将压力传感器的信号转换为二进制数据信息，主控模块3的STC51单片机采集来自模数转换模块ADC0809的二进制数据信息，通过数据处理，实现压力的实时监测。