矿用防爆无轨胶轮车温度监测电路设计.pdf

第 4 2 卷 第 2期 2 0 1 6年 2月 工矿 自 动化 I n dus t r y an d M i ne Au t oma t i o n Vo 1 ． 4 2 No ． 2 Fe b ． 2 O 1 6 ’ 。 i经验 交流 -． Ⅲ◆ 【 ． ⋯ ◆ _ ◆ 文章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 6 0 2 0 0 6 7 0 5 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X ． 2 0 1 6 ． 0 2 ． 0 1 7 程刘胜． 矿用防爆无轨胶轮车温度监测 电路设计E J 3 ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 6 ， 4 2 2 6 7 7 1 ． 矿用防爆无轨胶轮车温度监测电路设计 程 刘 胜 1 ． 中煤科工集团常州研究院有限公司，江苏 常州 2 1 3 0 1 5 ； 2 ． 天地 常州 自动化股份有限公司 ， 江苏 常州 2 1 3 0 1 5 摘要 针对现有矿用防爆无轨胶轮 车温度监测方法存在温度测量范围窄、 误差大的问题 ， 设计 了矿用防 爆无轨胶轮车温度监测电路 。该 电路选择薄膜铂电阻作 为传感元件 ， 采用非线性电桥采集电路和运 算放大 电路采集微弱变化的电阻信号 ， 利用非线性和线性计算方法计算出电阻值 ， 从而通过 电阻值计算出被测部件 的温度值 。实际应用表明， 该电路运行稳定可靠， 为矿用防爆无轨胶轮车电气执行部件可靠控制提供 了稳定 的基 础 支撑 。 关键词 无轨胶轮车；温度监测；薄膜铂电阻；最小二乘法； 误差控制 中图分类号 T D5 2 5 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 6 0 1 2 6 1 5 4 9 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 6 0 1 2 6 ． 1 5 4 9 ． 0 1 7 ． h t ml De s i gn o f t e mpe r a t ur e mo ni t o r i ng c i r c u i t o f mi ne us e d e x p l o s i o n - p r o o f t r a c kl e s s r u b be r t y r e d v e h i c l e CH EN G Li u s h e n g 。 1． CCTEG Ch a ng z h ou Re s e a r c h I ns t i t ut e，Ch a ng z hou 21 3 01 5，Chi n a； 2 ． Ti a n d i Ch a n g z h o u Au t o ma t i o n Co ． ，Lt d ． ，Ch a n g z h o u 2 1 3 0 1 5 ，Ch i n a Ab s t r a c t I n v i e w o f t h e pr o bl e m of m e a s u r e me nt na r r o w r a n ge a nd g r e a t e r r or o f t e mpe r a t ur e mo ni t o r i n g me t ho d f o r e xi s t i n g mi ne us e d e x pl o s i on pr o o f t r a c kl e s s r ub be r t y r e d v e hi c l e， a t e mpe r a t u r e mo ni t o r i ng c i r c u i t o f mi ne us e d e x pl o s i o n p r oo f t r a c kl e s s r ub be r t y r e d v e hi c l e wa s de s i gne d．Th e t hi n f i l m p l a t i n u m r e s i s t o r wa s c h o s e n a s t h e s e n s i n g e l e me n t o f t h e c i r c u i t ，n o n l i n e a r b r i d g e s a mp l i n g c i r c u i t a n d o p e r a t i o n a l a mp l i f i e r c i r c u i t we r e u s e d t o c o l l e c t we a k r e s i s t a n c e s i g n a l s ，n o n l i n e a r a n d l i n e a r c a l c u l a t i o n me t h o d we r e u s e d t o c a l c u l a t e t h e r e s i s t a n c e v a l u e ，S O a s t o c a l c u l a t e t h e t e mp e r a t u r e o f t e s t e d u n i t b y r e s i s t a n c e v a l u e ．Th e a c t u a l a p p l i c a t i o n s h o ws t h a t t h e c i r c u i t i s s t a b l e a n d r e l i a b l e i n r u n n i n g，wh i c h pr o v i de s a s t a bl e f o un da t i o n s upp o r t of r e l i a b l e c o nt r o l f o r m i ne us e d e xp l os i on pr oo f e l e c t r i c a l r ub be r t y r e d v e hi c l e． Ke y wo r d s t r a c k l e s s r u bbe r t y r e d v e hi c l e；t e mpe r a t ur e mon i t o r i ng；t h i n f i l m pl a t i nu m r e s i s t a nc e；t he l e a s t s q ua r e me t h ode r r o r c on t r ol 0 引 言 矿用 防爆无 轨胶 轮车 目前 已成 为很 多煤 矿非 常 重要的辅助运输工具 ， 其主要分为人车、 货车和特种 车辆 ， 分别完成煤矿井下人员输送 、 物料运输、 大型 设备铲运及 牵引 如液压 支架、 重型 电气 等设 备的 收稿 日期 2 0 1 5 0 8 1 0 ； 修回 日期 2 0 1 5 1 1 1 9 ； 责任编辑 张强。 基金项 目 天地 常州 自动化股份有 限公 司科研项 目 1 5 S Y0 0 1 0 2 。 作者简介 程刘胜 1 9 8 3 ～ ， 男 ， 安徽桐城人 ， 工程师 ， 硕士 ， 主要从事煤矿车载监控产 品的开发工作 ， E - ma i l i t e r 2 0 0 2 1 6 3 ． c o m。 6 8 工矿 自动化 2 o 1 6年 第 4 2卷 铲 运 。 由于矿 用 防爆无 轨 胶 轮 车没 有 轨 道 限制 ， 适 应 性强， 机动灵活性好 ， 其应用范围越来越广泛口 ] 。国 家安监部门以及相关标准委员会 出台了矿用防爆柴 油机无轨胶 轮车方面 的标准 ， 如 MT／ T 9 8 9 --2 0 0 6 矿用 防爆 柴 油 机 无 轨 胶 轮 车 通 用 技 术 条 件 、 MT ／ T 9 9 0 2 0 0 6 矿 用 防 爆 柴 油 机 通 用 技 术 条 件 、 GB 2 0 8 0 0 ． 3 2 O O 8 存 在 甲烷 和 或 可燃 性粉 尘 的地下 矿 区巷道 用 I类 内燃 机 。在 这 3项 标 准 中， 对防爆无轨胶轮车的温度参数监测及保护提 出 了多项要求， 如柴油机冷却液温度、 柴油机表面温度 、 机车尾气排放温度 、 空压机进排气温度 、 机油温度、 液 压回路 油温、 变 矩器 温度 、 制 动器 温度 等 1 O多处 温度监测 。 以上这些关键部件 的温度 ， 不仅是安全参 数 ， 也是矿 用 防爆无轨 胶轮 车保护 保养 的重 要参 数[ 2 ] 。如 发 动 机 排 气 温 度 ， 行 业 标 准 要 求 低 于 6 8℃ ， 高于此温度时 ， 排放的气体中可能带有火花 ， 会 引燃机 车运 行环 境 中 的瓦斯 而 引起 安 全 事 故 ； 发 动机冷却液是发动机机体循环冷却 的重要介质 ， 冷 却液温度过高导致机体热量无法 散发 ， 发动机活塞 拉缸烧瓦对发动机本身是致命损害。 目前 ， 一般采 用热膨胀保护措施 ， 通过膨胀液或者金属 的热胀冷 缩特性来实现温度保护 ， 当温度过高时 ， 金属延展片 触点热胀导通 ， 接通 电磁阀回路 ， 通过断气来停止发 动机运转 ， 从而达到热保护 目的。通过金属延展片 的热 胀冷 缩特 性来 监测 温度 ， 存在 误差 较大 的 问题 ， 且下 降特 性非 常 不好 ， 时 间 长 。针 对 现有 温 度 监 测 方法存在的问题 ， 笔 者设计 了矿用防爆无轨胶轮车 温度监 测 电路 。 1 温度 监测 电路传 感 元件选 型 传 统 的 集 成 式 温 度 传 感 器 如 AD S 9 0 、 D S 1 8 B 2 0 无 法满 足 矿 用 防爆 无 轨 胶 轮 车 测 温 方 面 的现场要求 。集成 式温度传感器 一般监测 范围为 _2 0 ～1 2 5℃， 而发动机表面温度高达 1 4 8℃ ， 集 成式温度传感器无法满足发动机表面温度的监测要 求。为此 ， 笔者选择铂 电阻作为矿用防爆无轨胶轮 车温度监测电路 的温度传感元件。铂电阻的电阻值 会随着温度变化而改变 ， 通过 电阻与温度 的对应关 系 ， 可计算 出当前被测部件的温度 。铂电阻的物理 化学特性稳定 ， 反应灵敏， 应用范围广泛_ 3 ] 。实际应 用 中以薄膜铂 电阻居 多， 薄膜铂 电阻用陶瓷和铂特 制而成 ， 将铂薄膜通过激光喷溅在陶瓷表层 ， 然后覆 盖 以陶瓷， 这样的工艺使得薄膜铂 电阻能够承受高 电压并具有 良好的绝缘性 ， 同时具有 良好的防振 和 防冲击性 ， 因而在高温下能够保持优 良的稳定性 ， 适 合 在 一5 0 4 0 0℃ 温度下 使用 。矿用 防爆无 轨 胶轮 车温度监测电路将薄膜铂 电阻封装在导热性好 的金 属材料内部， 如铜质外壳 ， 然后灌封导热硅脂 ， 在外 壳表面配以合适螺纹 ， 安装到被测部件上 。 2温 度监 测 电路设 计 2 ． 1 电路 原 理 铂 电阻的阻值变化范 围为 0 ． 3 7 ～0 ． 3 9 Q／ ℃， 属于弱信号， 一般采用差分 比较 ， 将微弱差分信号放 大处理成单端信号 ， 最后 由微处理器采集计算 。基 于以上思路 ， 设计 了非线性电桥采集 电路和运算放 大电路来采集微弱变化的电阻信号值 。温度监测电 路原 理如 图 1 所 示 。在 图 1中 ， C ， C ， C 。 ， C ， C 为 工频滤 波 电容 ； VD ， VD 为 TVS管 ， 用 于抑 制瞬 态 脉冲以及静 电； VD 为微处理器端 口稳压管 ， 与 R 一 起保护单片机端 口； VD 为单 向导通二 极管 ， 在 A DC端 口出现过压时 VD 导通 ， 使得 AD C端 口钳 位在 。 。 0 ． 7 V， VD 与 VD 、 R 同时使 用 ， 对微 处 理器 端 口进行 双重保 护 。 AUND 图 1温度 监测 电路 基本原理 信号传输过程 被测部件 的温度变化通过热传 导 方式传 导 到 铂 电阻 X S 上 ， 导致 铂 电 阻 阻 值 发 生 变化 ； 通过 惠更 斯 电桥 将 变 化 的 电阻值 转 换 为 差 分 电压信号并输出至运算放大电路， 最后运算放大 电路输出单端电压信号给微处理器采集计算 。 2 ． 2 电路 关键参 数 匹配 电路设计 中， 运算 放大 电路采用 单 电源供 电， Vs 引脚接模拟电源 A5 V， 一Vs 引脚与模拟地 线 AGND 接 在 一起 。R ， R ， XS 和 R 。构 成 一 个 基本的惠更斯电桥电路； R ， R 为一支桥臂 ， X S 和 组成另外一支 桥臂 。电桥参数配置充分考虑 了 铂电阻在 0℃时的输 出电阻误差， 所以 ， 在已知桥臂 R 5 端 并 联 了 电 阻 R ， 使 得 Rs ／ ／ Rs后 略 小 于 2 0 1 6年 第 2期 程 刘胜 矿 用防爆 无轨胶 轮 车 温度监 测 电路 设 计 6 9 1 0 0 ． 0 0 Q， 各电阻的参数匹配见表 1 ， 各电阻的精度 均 为 0 ． 5 。 表 1 温度测量 电路中各电阻的参数匹配 电桥共模 电压V 可以通过代数计算消除， 其 值选定主要参考运算放大电路 的最大输 出电压与共 模输入电压之间的关系Ⅲ ， 如图 2所示 ， 一般 V 选在 2 V左右 ， 使得输 出电压无截止现象出现。 图 2 运算放 大电路的最大输 出电压与共模输入 电压 的关 系 3 温 度监 测 电路 数学 建模 及误 差评 估方 法 为了反映被测温度传感器电阻值与温度监测电 路输出电压之间的固定函数关系， 建立了数学模型 ， 给出了电桥的非线性计算方法以及由非线性方法提 取的线性公式 。实 际计算 中往往采用 线性公式 ， 且 误 差 在可 控范 围之 内。 3 ． 1 非线性计算方法 图 1中电桥 输 出的毫伏级差 分信 号经 R 、 R 后至运算放大器 N 的 2 、 3引脚 ， 理论上 N 的 2 、 3引脚 的压 差 为 U3 2一 一 1 式中 R 为被测铂电阻阻值 ； 、 ／ r 为电桥共模 电压 。 微处理器采样值 与端 口电压之 间的换算 关系 如下 V f x ／ 2 一 UA D c 2 式中 z为微处理器采样值 ； N为微处理器模数转换 采样位数； 【 ， D c 为微处理器模数转换端 口电压。 【 ， 。 差分信号经运算放大 电路后转换为单端 电 压信号 U D c ， 放 大倍数 G由运放器件外置 电阻 R。 决定 。 U o c U 32 G U 3z 1 3 将式 1 、 式 2 代人式 3 ， 并将表 1中相关数 值代人计算 ， 设 y R ， 采样位数 N 取 1 O位模数转 换 ， 整 理可 得 v 一 一 2 49 0 4 V 一 ， O ． 。 62 82 5 2 7一 由式 4 可根据微处理器的模数转换值计算 出 当前铂电阻的电阻值 ， 当模数转换采样位数为其他 值 ， 如 1 2 、 1 6 采样位数 时， 可将其重新代入式 1 一 式 3 ， 求解最终计算公式。 3 ． 2 线性计 算方 法 在实际应用中， 由式 4 可演变为线性公式来取 代理论上 的非线性计算方法 ， 达到简便计算的 目的， 且误差在可控范围之 内。取式 4 曲线上零点和满 量程 两 点 对 应 的采 样 值 和 电 阻值 z一 3 9 ， y一 1 0 0 ． 0 0 Q 对应 0℃ ； 一6 4 3 ， Y一1 6 1 ． 0 5 Q 对应 1 6 0℃ 。将 两点 的值代入线性方程 y k x b 中， 可 以求 出 k和 b的 值 k 0 ．1 0 1 0 7 6 ； b 一 9 6 ． 0 5 8 0 3 。将k ， b 代入方程可得 一 0 。 1 0 1 0 7 6 x 9 6 。 0 5 8 0 3 5 如果在温度采集 中， 不标校零点和满量程温度 点 ， 则式 5 中的 k ， b值可直接使用， 作 为默认值写 入软件中存储 。如果需要精确的温度值 ， 则需要标 校 ， 程序 中根据两点重新计算 k ， b值并保存。不 同 的电路板 ， 由于电子器件参数不一致性 ， k ， b的值也 不 同 。 3 ． 3 2种 计 算方 法的误 差评 估 1 误差 范围计算 。在实 际计算 中， 如果不需 要精确测量温度 ， 允许测量误差在给定的误差范 围 之 内， 则式 4 和式 5 均能满足要求。如果需要精 确测量温度 ， 则需要用标准电阻器对零点和满量程 温度点进行温度标校 ， 如 0 ， 1 6 0℃ 。在软件程序处 理上 ， 记录零点温度和满量程温度 时的模数转换采 样值 ， 重新计算线性方程的 k ， b 值 ， 并存入掉 电保持 存储器 ， 以便后期使用。 用式 5 来代替式 4 ， 绝对误差≤0 ． 3 7 Q， 即 有 些情 况 下可 能导致 1℃ 的误 差 。将式 5 与式 4 相 减 ， 可得 Ay 一 0． 1 01 0 7 6 x 9 6． 0 5 8 0 3～ 一 2 49 0． O ． 9 62 82 7一 z ∈ O～ 1 6 0 6 对式 6 进行求导 ， 可求得其极值 。当 z一8 1 ， △ 一0 ． 3 6 8 6时 ， 误 差 小 于温 度 1℃ 时 的分 度值 0 ． 3 7 Q 。误差 曲线如图 3 所示嘲。 7 0 工矿 自动化 2 0 1 6年 第 4 2卷 图 3线 性 与 非 线 性 公 式 绝 对 误 差 曲线 2 基于最小二乘法的曲线拟合计算 。考虑用 次 多项 式 来 拟 合 1 个 观 测 数 据 点 z ， y ， k一 0 ， 1， ⋯ ， n ， 即 Y z 一a o a 1 x ⋯ m a m X 一 a j x ， 则观测数据与拟合 曲线的偏 差平 jo ” 方和为 F a 。 ， n ”， 口 一 E y x 一 ] ，对 h一 0 F a 。 ， a “， a 求偏导数得到 口 。 ， a 1 ． ． “， a ， 使得 m 次多项式拟合的曲线偏差平方和最小 ， 即可求得 z 表 达式 ] 。 在此例中， 取零点、 偏移最大点以及满量程点共 3组离散数据 0 ， 8 0 ， 1 6 0℃时对应 的电阻值 ， 电阻 数据放大 1 0倍 ， 数据 中有 2组数据相 同， 便于二次 多项式拟合 z 。 ， Y 。 一 1 0 0 0 ， 1 0 0 0 ； z 1 ， Y 一 1 3 1 2 ．8， 1 3 0 9 ； z 2 ， 2 一 1 3 1 2 ．8， 1 3 0 9 ； 。 ， y 。 一 1 6 1 0 ． 5 ， 1 6 1 0 ． 5 。通 过相 关 矩 阵 方 程 计算 ， 可得二次曲线方程为 厂 一 4 ． 0 8 1 0 0 ． 8 9 4 y 6 5 ． 7 2 7 通过线性公式计算得到铂 电阻值后 ， 将其代人 式 7 ， 修正图 3中绝对误差值 ， 修正后 的误差曲线 如 图 4所 示_ 3 ] ， 绝 对误 差≤ 0 ． 0 1 6 Q， 对 被 测 点 温 度 控制可达到 0 ． 5℃以内。 0 ．0 2 0 O ．O 1 5 椭O -O 1 0 0 ．0 0 5 葵 一。 ．。 。 一 0 0 l 0 0 ．O l 5 ＼ ．．．．1／ 图 4 曲线拟合修正后 的绝对误差 曲线 4由电阻值 计算温 度值 的 3种 方法 可通过如下 3种方法实现由铂 电阻值求得被测 部件 的温度。 1 公式计算法。 工业铂 热 电阻技术条件及 分度表 在可控温度范围内给出了温度值与电阻值 之间的计算公式。通过 反函数 式 8 [ 3 计算 当前 部件的温度 。 一_厂 R 一 一 ／ R u t J 1 4 A 2 一 8 式中 R 0℃ 、 A、 B均为常量 ； R ￡ 为温度为 t 时铂 热电阻值 。 2 分段线性计算法。仔细研究 工业 铂热电 阻技术条件及分度表 可发现 ， 在 O ～1 6 0℃区间 ， 温 度变化 1℃ ， 铂电阻值大都变化0 ． 3 7 ～O ． 3 9 Q， 但不 是完全线性关系 ， 可通过每隔 1 5℃划分一个线性区 间来计算 一．厂 R 之间的对应值 ， 以避开式 8 开平 方数学公式计算。举例如下 R 一 1 0 0 ． O 0 Q，-厂 R一 0。 C R 一 1 0 5 ． 8 5 Q， ， R一 1 5。 C 将上述数据代人 一， R 一k Rb ， 可求得 足 一 2 ． 5 6 4 1 0 2， 6 一一2 5 6 ． 4 1 0 2， 即 t一 - 厂 R一 2 ． 5 6 4 1 0 2 R 一 2 5 6 ． 4 1 0 2 9 其他 区段 按照式 9 的计算方 法来 计算线 性 公 式 。 3 查表法。 工业铂热 电阻技术条件及 分度 表 中 同时列 出 了铂 电阻值 和 温度值 之 间 的对 应表 ， 现已知电阻值 ， 可通过查表方法得知对应的温度值 。 在软件处理上 ， 可将 电阻值存储在 c o d e空间的数组 中。注意 由于电阻值带有 2位小数 ， 可将其 扩大 1 0 0倍后用无 符号整型来存储 ， 这样 比直接 用浮点 数存储节省 c o d e空间。随着温度不断增加 ， 电阻值 对应单调递增 ， 即数组中的数据已排序好 ， 查找算法 可采用“ 二分法” 来实现 ， 比顺序查找效率要高 。 以上 3种计算方法 中， 公式计算法涉及数学计 算开平方函数 ， 浮点运算量较大 ， 但软件代码 简洁； 分段线性计算法代码量较大， 但当判 断出温度在某 一 个 区间后 ， 执行指令较少 ； 查表法采用“ 二分法” 查 表 ， 代码量适 中， 但录入查表数 据需要 占据一 定的 c o d e 存储空间。综合考虑 3种计算方法的优 缺点 ， 并 结合温 度监 测 电路 的实际情 况 ， 本 文采 用查 表法 。 5 结语 鉴于矿用 防爆无轨胶轮车温度监测 的重要性 ， 选用薄膜铂电阻作为传感元件 ， 设计了矿用防爆无 轨胶轮车温度监测电路并建立数学模型。该 电路利 用非线性和线性计算方法计算出电阻值 ， 再通过 电 阻 值 计 算 出 被 测 部 件 的 温 度 值 。该 电 路 已 在 WC S E、 WC 1 0 E、 WC 4 0 Y D 等 多种 矿 用 防爆 无轨 胶轮车上使用 。实际应用表明 ， 该电路运行稳定， 为 矿用防爆无轨胶轮车 电气执行部件可靠控制提供了 稳定的基础支撑 。 餐 第 4 2卷 第 2期 2 0 1 6年 2月 工矿 自 动化 I n du s t r y a nd M i ne Au t oma t i o n Vo 1 ． 4 2 No ． 2 Fe b ． 2 0 1 6 文章 编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 6 0 2 0 0 7 1 0 3 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 6 ． 0 2 ． 0 1 8 徐杰． 矿用本安型 网络接入器设计与应用E J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 6 ， 4 2 2 7 1 7 3 ． 矿用本安型网络接入器设计与应用 徐 杰 2 1 ． 中煤科工集团常州研究院有限公司，江苏 常州 2 1 3 0 1 5 ； 2 ． 天地 常州 自动化股份有限公司 ， 江苏 常州 2 1 3 0 1 5 摘 要 针 对在 井下光 缆敷 设或 熔接 不 易的 场合 以及 移动 类设备 数 据传 输 时 ， 工业 以太 网灵 活性及 移动 性 不佳的问题 ， 设计 了基于 2 ． 4 G Wi F i 的矿用本安型 网络接入器， 通过 2 ． 4 G Wi F i 无线传输方式， 实现 了有线 以太环 网数据的无线传输。实际应用结果验证 了该接入 器运行稳定、 可靠。 关 键词 网络接 入 器 ；工业 以 太 网；无 线传输 中图分类号 TD 6 5 5 ． 3 文献标志码 B 网络出版时间 2 0 1 6 0 1 2 6 1 5 5 0 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k e ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 6 0 1 2 6 ． 1 5 5 0 ． 0 1 8 ． h t m1 De s i g n a nd a pp l i c a t i o n o f mi n e us e d i n t r i ns i c a l l y - s a f e n e t wo r k a c c e s s d e v i c e XU J i e ， 。 1． CCTEG Cha ng z hou Re s e a r c h I ns t i t u t e，Cha ng z hou 21 3 01 5，Ch i na； 2． Ti a n d i C h a n g z h o u Au t o ma t i o n Co ． ，Lt d ． ，Ch a n g z h o u 2 1 3 0 1 5 ，Ch i n a Ab s t r a c t I n v i e w o f p r o b l e ms o f l o w f l e x i b i l i t y a n d mo b i l i t y e x i s t e d i n i n d u s t r i a l Et h e r n e t i n u nd e r gr o un d d i f f i c ul t c a bl e l a y i ng o r we l d i n g o c c a s i o ns，a s we l l a s mo bi l e da t a t r a ns m i s s i on，a m i n e - u s e d i n t r i n s i c a l l y - s a f e n e t wo r k a c c e s s d e v i c e b a s e d o n 2． 4 G W i Fi wa s d e s i g n e d．W i r e d Et h e r n e t d a t a wa s t r a ns m i t e d by 2． 4G wi r e l e s s t r a n s mi s s i o n． The p r a c t i c a l a pp l i c a t i o n r e s u l t s v a l i d a t e t he a c c e s s de vi c e i s s t a b l e a n d r e l i a b l e ． Ke y wo r d s n e t wo r k a c c e s s d e v i c e ；i n d u s t r i a l Et h e r n e t wi r e l e s s t r a n s mi s s i o n 0 引言 矿用光缆以其带宽高、 稳定性好、 抗电磁干扰性 能佳等优点 ， 已作为主要传 输媒质在工业 以太 网、 GE P ON、 MC TP等 矿井 主干 传 输 网络 中 广泛 使 用Ⅲ。但由于光缆存在熔接工序 复杂 、 移 动不易等 缺点， 导致有线网络用于井下光缆敷设、 熔接不易的 场合或移动设备数据传输时存在覆盖盲区。针对该 问题 ， 本 文 开 发 了基 于 2 ． 4 G Wi F i 的矿用 本 安 型 网 络接人器 ， 通过有线与无线制式的转换 ， 实现有线网 络数据的无线传输 ， 可应用于井下移动类设备 的语 音 、 数据及视频传输 。 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 9 2 9 ； 修回 B期 2 0 1 5 1 2 1 7 ； 责任编辑 胡娴。 基金 项 目 天地 常州 自动化股份有 限公 司科研项 目 1 5 S Y 0 0 1 0 5 。 作者简 介 徐杰 1 9 8 4 一 ， 男 ， 江苏海安人 ， 工程师 ， 硕士 ， 主要从事煤矿通信类产品 的开发工作 ， E ma i l 2 5 8 1 6 3 0 3 1 1 6 3 ． c o m。 参考文献 E l i 戴志哗． 煤矿井下无 轨胶 轮车 的现状 及应 用I- J 3 ． 煤 炭 科学技术 ， 2 0 0 3 ， 3 1 2 2 1 2 4 ． [ 2 ] 晏伟光． 煤矿井下 防爆柴 油机 车安全保 护系统 应用 现 状分析E J ] ． 煤炭工程 ， 2 0 1 0 1 1 1 0 8 1 1 0 ． [ 3 3 李飞． 防爆柴油机车 自动保护装置测温方法研究E J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 2 ， 3 8 1 1 8 1 8 3 ． I- 4 ] 黄大勉 ， 羊梅君． 一 种新 的校正铂电阻传感 器非线性 的 数 学方法I- J ] ． 传感器技术 ， 2 0 0 4 ， 2 3 6 4 4 4 5 ． E 5 ] 朱育 红．工业铂 电阻精确 测温的方法 [ J ] ． 中国测试技 术 ，2 0 0 7 ， 3 3 4 5 0 5 2 ．