ЗАБОЙНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ

Полезная модель относится к горно-шахтной промышленности, а именно к забойному оборудованию очистного забоя и может использоваться для резервного энергоснабжения систем освещения и связи в забое.
Из выбранного за прототип патента DE 19528644 (опубл. 06.02.1997, E21D 23/16) известно забойное оборудование для очистного забоя с линией питания, линией передачи данных и множеством установленных вдоль лавы секций механизированной крепи, каждой из которых соответствуют модуль связи и модуль освещения. В случае отсутствия напряжения в линии передачи энергии и данных оборудование в забое обесточено, освещение и связь отсутствуют, и для запуска технологического процесса необходимы работы по прокладке дополнительных систем освещения и связи, во время которых оборудование простаивает.
Техническая задача, на решение которой направлена данная полезная модель, заключается в сокращении простоев забойного оборудования вследствие обеспечения систем освещения и связи резервным электроснабжением.
Поставленная задача решена тем, что у предложенного забойного оборудования для очистного забоя со множеством установленных вдоль лавы секций крепи, как и у прототипа, каждой секции соответствуют модуль связи и модуль освещения. В отличие от прототипа, модуль связи и модуль освещения связаны через преобразователь напряжения с линией питания и через микроконтроллер - с линией передачи данных, и дополнительно введен аккумуляторный блок, выполненный с возможностью включения микроконтроллером в случае отсутствия напряжения в линии питания.
Решению технической задачи способствует и то, что аккумуляторный блок соединен с модулем освещения и модулем связи.
Сущность полезной модели иллюстрируется блок-схемой забойного оборудования для очистного забоя.
Забойное оборудование размещено на установленных вдоль лавы секциях механизированной крепи, каждой из которых соответствует аккумуляторный блок 1, модуль связи 2, модуль освещения 3 и блок управления секцией 4, связанные через преобразователь напряжения 5 с линией питания 6 и через микроконтроллер 7 - с линией передачи данных 8.
Линия питания 6 и линия передачи данных 8, проходящие вдоль лавы и соединенные с центральным устройством управления 9, выполнены в виде гибридного кабеля, содержащего несколько токопроводящих жил и по меньшей мере две шины данных, предпочтительно оптические информационные шины.
Аккумуляторный блок 1 включает драйвер заряда 10, соединенный с аккумуляторной батареей 11. Модуль освещения 3 содержит драйвер светодиодов 12, связанный с источником света 13.
Преобразователь напряжения 5, преобразующий переменное напряжение шахтной сети в ток низкого напряжения, например 12 В, связан с драйвером заряда 10 линией питания 14, соединенной информационной линией 15 с микроконтроллером 7.
Драйвер заряда 10 соединен с микроконтроллером 7 линией питания 16 и информационной линией 17.
Микроконтроллер 7 связан информационными линиями 18 и 19 с драйвером заряда 10 и драйвером светодиодов 12 соответственно, а также через интерфейс 20 высокоскоростной передачи данных, например LVDS, - с блоком управления секцией 4 и модулем связи 2. Приемопередающий радиомодуль 21 соединен с микроконтроллером 7.
Аккумуляторная батарея 11 соединена через драйвер заряда 10 с модулем связи 2 и с драйвером светодиодов 12, связанным с источником света 13.
Линия передачи данных 8 связана с микроконтроллером 7 через коммутатор 22, имеющий возможность передачи данных по оптической информационной шине непосредственно получателю.
Блок управления секцией 4, служащий для электрогидравлического управления механизированным комплексом секции крепи, связан с исполнительными устройствами 23, представляющими собой клапаны с электромагнитным управлением, а также с датчиками параметров работы и состояния, например датчиками давления рабочей жидкости, положения функциональных элементов секции, тока, температуры.
В качестве источника света 13, с помощью которого можно освещать как секцию, так и прилегающий к ней участок забоя, использованы светоизлучающие диоды.
Модуль связи 2 включает речевой кодек, связанный с микрофоном и динамиком (на чертеже не показаны).
Возможно оснащение оператора переносной электронной системой, встроенной предпочтительно в каску оператора, содержащей микроконтроллер 24, соединенный с приемопередающим радиомодемом 25, устройством управления фонарем 26, и, через усилитель 27, - с динамиком 28 и микрофоном 29. Электрическое питание элементов электронной системы обеспечено автономным источником питания.
Преобразователь напряжения 5, аккумуляторный блок 1, модуль освещения 3, а также микроконтроллер 7 с коммутатором 22, радиомодулем 21 и интерфейсом 20 размещены во взрывозащищенном корпусе 30 с прозрачным окном для выхода света.
Забойное оборудование очистного забоя работает следующим образом.
При наличии напряжения в линии питания 6 преобразователь напряжения 5 снабжает электропитанием оборудование секции и работа механизированного комплекса осуществляется в полном объеме, функционируют также освещение и связь. Драйвер заряда 10, на который по линии питания 14 поступает напряжение, осуществляет подзарядку аккумуляторной батареи 11. При этом сигнал о наличии напряжения в линии питания 14 поступает по информационной линии 15 на микроконтроллер 7, получающий информацию о процессе подзарядки аккумуляторной батареи 11 по информационной линии 17.
В случае отсутствия напряжения в линии питания 6 работа механизированного комплекса секции крепи приостановлена. Микроконтроллер 7, получающий сигнал об отсутствии напряжения в линии питания 14 по информационной линии 15, включает через драйвер заряда 10 по информационной линии 18 аккумуляторную батарею 11 и через драйвер светодиодов 12 - источник света 13, питание на который поступает с аккумуляторной батареи 11. Модуль связи 2, также получающий питание от аккумуляторной батареи 11, осуществляет громкоговорящую связь в лаве. Для этой цели речевой сигнал с микрофона, преобразуемый речевым кодеком в цифровой код, по интерфейсу 20 высокоскоростной передачи данных поступает на микроконтроллер 7, отправляющий данный сигнал через коммутатор 22 по оптической информационной шине. Для озвучивания сигналов, поступающих на данный модуль связи 2 с других секций или с центрального устройства управления 9, служит микрофон.
Возможны получение и передача оператором голосовых сообщений через встроенные в его каску соответственно динамик 28 и микрофон 29 по каналу беспроводной приемопередающей связи, осуществляемой радиомодулем 21 и радиомодемом 25.
Введение аккумуляторного блока 1, включающегося микроконтроллером 7 в случае отсутствия напряжения в линии питания 6, причем модуль связи и модуль освещения связаны через преобразователь напряжения с линией питания и через микроконтроллер - с линией передачи данных, позволяет обеспечить резервным электроснабжением необходимые для оперативного запуска технологического процесса модули освещения и связи, что в итоге минимизирует простои забойного оборудования.