礦用語言報警器的原理及應用

淮南市賽力特工貿有限公司 孫 靜

礦用語言報警器的原理及應用

淮南市賽力特工貿有限公司 孫 靜

語言報警器使用于煤礦井下有瓦斯及煤塵爆炸危險的各軌道偏口，風門、斜井絞車及上下車廠等場合。主要用于警示“行人不行車，行車不行人” ，保護礦山生命財產，配接防爆電磁閥可在機車通過時實現自動噴霧降塵。

語音模塊；射頻無線接收；漢字屏顯示

1 概述

近年來，隨著煤礦生產控制系統的不斷發展，系統中各種設備的保護報警裝置也在日趨完善，新一代礦用KXB127型隔爆兼本質安全型語言報警器（以下簡稱為報警器）。該報警器具有極高的可靠性和性價比、液晶屏漢字顯示、豐富的操作及功能按鍵、語音報警等特點，是一種適用于在煤塵、瓦斯等危險環境中使用的智能報警裝置，其通用性廣、適應性強。

2 主要特點

語言報警器使用于煤礦井下有瓦斯及煤塵爆炸危險的各軌道偏口，風門、斜井絞車及上下車廠等場合。裝置由主控板電路、電源系統、漢字屏顯示接口單元、32位ARM內核的CPU處理單元、語音模塊單元、mp3語言報警單元、射頻無線接收單元組成。當機車運行到這些需要報警的地方時如：彎道、道岔處，機車上帶有射頻卡(附加設備)，本裝置接收單元接收到信號后開始語言報警：“機車通過彎道，行人請注意”。風門開啟后及時提示“行人通過，關閉風門”、“前方放炮，立即撤人，禁止入內”。用于斜井絞車信號閉鎖時，語言提示“正在行人、嚴禁行車”，同時絞車房信號閉鎖，絞車無法開啟。當開啟絞車時，語音提示“正在行車，不準行人”。用于立井時，語言提示“信號已發、禁止入罐”。本裝置在不報警時，可顯示時間，安全警示語，同時可播放mp3音樂（附加設備），播放領導指示。Mp3內容可通過電腦下載更新。本產品為礦用隔爆兼本安型設備，其中傳感器、揚聲器、發光二極管信號顯示電路為本安型電路。配接防爆電磁閥可在機車通過是實現自動噴霧降塵。

3 結構特征

報警器為礦用隔爆兼本質安全型，標志為“Exd[ib]I”。分為本安腔和隔爆腔兩大部分，通過多芯電纜連接。上部隔爆腔內有本安電源、大功率繼電器與非安型開關量輸入接口等，兩側安裝4個喇叭口。下部為本安腔，漢字屏顯示接口單元、32位ARM內核的CPU處理單元、語音模塊單元、mp3語言報警單元、射頻無線接收單元。接收頻率：2.4GHz,無線電靈敏度：-80dbm。

4 功能

報警器的接線端子“傳感器”間無觸發信號時（高電平），報警裝置顯示警示信息；傳感器輸出低電平信號時，裝置按預先設定的報警內容播報：“機車通過，注意安全”的發光字型,并報出語音“機車通過彎道,行人請注意”的語言提示聲音；語音與發光字型的警示延時時間默認為15秒±5秒，可通過鍵設定15S-1小時。

當用于風門、紅外人體警戒或其他需要報警的地方，只要傳感器給出＜0.5V低電位信號，本裝置及時語言提示：“行人通過，關閉風門”、“前方放炮，立即撤人，禁止入內”等。同時漢字點陣顯示。應用戶要求，字幕可以任意編譯，同時在間歇時間可播放MP3或其他宣傳警示問候字幕。當用于斜井信號裝置時，當行人按下按鈕時，裝置顯示并語音提示“正在行人，嚴禁行車”,或“正在行車，不準行人” 當用戶要求采用無線傳感器時，無線發送卡放在機車上，當機車通過彎道時，系統接收到無線電信號，裝置按預先設定的報警內容播報： “機車通過，注意安全”的發光字型,或報出語音“機車通過彎道,行人請注意”的語言提示聲音；語音與發光字型的警示延時時間默認為15秒±5秒，可通過鍵設定15S-1小時。

如果用戶要求增加MP3播放功能時，系統將采用MP3長時間播放語音信息、警示用語、領導安全講話及MP3音樂。音樂播放時，報警文件將不會被播放，同時，報警文件將不受暫停控制。裝置內固化了七種報警語音，七種報警模式，通過K1觸發，通過撥碼開關選擇報警信息(也可以通過按鍵設定)。

表示方法：0:OFF 1:ON

表1

5 工作原理

輸入電壓127V，變為17V，經過整留、兩級穩壓，輸出12DC與5V本安電源。當傳感器輸入信號后經光電隔離，信號輸入到32位ARM內核的CPU處理單元，經過程序控制，使設備輸出字幕顯示或語言報警。繼電器動作，聲光報警紅色燈亮，出發語言警示，同時開始計時，延時20s后停止。傳感器可用于彎道岔處。車經過時自動發出報警信號。標識卡則置于機車上。設備具有無線接收功能，在機車上裝有射頻卡，當機車距主機30米四，主機接收到信號，自動報警并漢字顯示。可以配接防爆電磁閥和本安型聲控，光控，觸控和遠紅外傳感器實現自動降塵。

當采用無線傳感器時，每個機車上可以攜帶無線射頻卡，本主機上有無線接收裝置，當機車距主機30米左右時，即可實現“前方來車，注意安全” 語音報警和漢字點陣顯示。斜井絞車報警，只要按鈕與主機連接，即可實現“正在行車，不準行人”與“正在行人，嚴禁行車”語音報警和漢字點陣顯示。風門報警：只要將風門傳感器節點與主機輸入端連接即可實現“行人通過，關閉風門”語音報警和漢字點陣顯示。用于立井型號報警時，將打點按鈕與主機對接即可實現打點記憶，實現“信號已發，禁止入罐” 語音報警和漢字點陣顯示。

6 結束語

KXB127型隔爆兼本質安全型語言報警器保護性能安全可靠，在規定的壽命期內有足夠的強度、剛度、穩定性、耐磨及抗疲勞性等。且報警器具備自保和自檢功能，在煤礦井下有瓦斯及煤塵爆炸危險的各軌道偏口，風門、斜井絞車及上下車廠等場合使用，對保護礦工生命財產有著重要的意義。

孫靜，女，安徽淮南人，工程師，主要從事計量儀表、自動化檢測等方面工作。