刮板输送机运行状态监测系统分站设计.pdf

第 4 2卷 第 1 2 期 2 0 1 6年 1 2月 工矿 自 动化 I ndu s t r y a nd M i n e Aut o ma t i on Vo 1 ． 4 2 No ． 1 2 De c ． 2 O 1 6 文章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 6 1 2 0 0 0 6 0 5 DO I 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 6 ． 1 2 ． 0 0 2 刘 晶， 刘宗伟 ， 雷志鹏 ， 等． 刮板输送机运行状态监测系统分站设计口] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 6 ， 4 2 1 2 6 - 1 0 ． 刮顿输送机运行状态监测系统分站设计 刘 晶 ， 刘 宗伟 ， 雷志鹏 ， 吝伶艳 ， 宋建 成 ， 曹保 林。 ， 师理智 1 ． 太原理工大学 煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室 ，山西 太原0 3 0 0 2 4 ； 2 ． 山西维达 机械 制造 有 限公 司 ，山西 太原0 3 0 0 2 4 摘要 针 对现有 综采 工作 面刮板 输送 机运 行状 态监 测 系统 监测 数 据 量 不全 面 ， 防爆 型 监 测 主机 体 积 大 、 安装不便等问题， 开发 了一种刮板输送机运行状 态监测 系统 ， 重点介绍 了该 系统监测分站的软硬件设计方 案 。该 分站 由 C P U、 数 据采 集模 块和 通信模 块组 成 ， 可 实现 刮板 输送机 驱 动装 置运行 工况监 测 ， 并 采 用 限矩 器输入 和输 出转速 监测 方 法 实现 了对 刮板输 送机 负载状 态 的诊 断 。测试 结 果表 明 ， 该 监 测 分站硬 件 满足 本 质 安全要 求 ， 数据 监 测准确 ， 通信 状 态稳定 ， 负载 状 态诊 断 方法合 理有 效 。 关 键词 煤炭 开 采 ；综采 工作 面 ； 刮 板输 送机 ； 状 态监 测 ；监 测分站 ；本质 安全 型 中图分 类号 TD6 3 4 文献 标志码 A 网络 出版 时间 2 0 1 6 1 2 0 1 0 9 3 7 网络 出版地址 h t t p ／ ／ ww w． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 6 1 2 0 1 ． 0 9 3 7 ． 0 0 2 ． h t m1 De s i g n o f r un n i ng s t a t us mo n i t o r i n g s y s t e m s u b s t a t i o n o f s c r a pe r c o n v e y o r LI U J i n g ，LI U Zo n g we i ，LE I Z h i p e n g ，L I N Li n g y a n ， S ONG J i a n c h e n g CAO Ba o l i n。 ． SH I Li z hi 。 1 ． S h a n x i Ke y L a b o r a t o r y o f M i n i n g E l e c t r i c a l Eq u i p me n t a n d I n t e l l i g e n t Co n t r o l Ta i y ua n Uni v e r s i t y o f Te c h no l o gy，Ta i y ua n 0 3 0 02 4， Chi n a‘9 2． Sh a nx i W e i da M a c h i ne r y M a nu f a c t u r i ng Co． ，Lt d． ，Ta i y ua n 0 3 0 0 24， Chi n a Abs t r a c t Fo r pr o bl e ms o f n on c o m p r e he ns i v e m o n i t o r i ng d a t a a nd I a r g e v o l u m e a nd i nc o nv e ni e nt i n s t a l l a t i o n o f f l a me p r o o f t y p e mo n i t o r i n g e q u i p me n t e x i s t e d i n r u n n i n g s t a t u s mo n i t o r i n g s y s t e m f o r s c r a p e r c o n v e y o r i n f u l l y me c h a n i z e d wo r k i n g f a c e ，a r u n n i n g s t a t u s mo n i t o r i n g s y s t e m o f s c r a p e r c o n v e y o r wa s d e v e l o pe d，a nd s o f t wa r e a nd ha r d wa r e d e s i gn s c h e me s o f s u bs t a t i o n o f t he s y s t e m we r e i nt r o du c e d i n de t a i l s ．Th e s ubs t a t i o n，whi c h i s c o mpo s e d by CPU ，da t a a c qu i s i t i o n m o d ul e a n d c o m m u ni c a t i on m o du l e， c a n mon i t o r r u nni n g s t a t us o f d r i v i ng e qu i p m e nt s f o r s c r a pe r c o nv e y or ，a n d d i a g no s e l oa d s t a t us o f s c r a p e r c o nv e y o r by u s e of i npu t a nd ou t pu t s pe e d mon i t o r i ng m e t ho d f or t o r qu e l i mi t e r．The t e s t r e s u l t s ho ws t h a t t he s ubs t a t i o n m e e t s i nt r i ns i c a l l y s a f e r e q ui r e m e nt s ， a n d ha s a c c ur a t e mo ni t o r i ng d a t a， s t a bl e c o mmu n i c a t i o n a n d r e a s o n a b l e a n d e f f e c t i v e d i a g n o s i s me t h o d o f 1 o a d s t a t u s ． Ke y wo r ds c o a l mi n i n g； f ul l y me c ha n i z e d wor ki ng f a c e； s c r a pe r c o nv e y o r； s t a t u s m o ni t or i n g； m o n i t o r i ng s u bs t a t i o n；i n t r i ns i c s a f e t y 0引 言 刮板输送机为综采工作面的主要运输设备 ， 承 担着井下运煤工作 ， 并为采煤机提供运行轨道 ， 为液 压支架提供推移支点 。随着煤炭开采技术的不断发 展， 刮板输送机结构越来越复杂 ， 功能越来越完善， 收稿 日期 2 0 1 6 0 8 - 2 2 ； 修 回日期 2 0 1 6 1 0 2 1 ； 责任编辑 李明。 基 金项 目 国家 自然科学基金资助项 目 UI 5 1 0 1 1 2 ；山西 省研究生 联合培养基 地人才 培养项 目 2 0 1 6 J D 1 7 ； 山西省科 技重大 专项资 助项 目 2 0l 31 l 01 0 29 。 作者简 介 刘 晶 1 9 9 O 一 ， 男 ， 山西大同人 ， 硕士研究 生， 研究方 向为智能 电器技术 ， E - ma il 4 7 6 3 9 2 4 0 1 q q ． c o rn。 2 0 1 6年第 1 2期 刘晶等 刮板输送机运行状 态监测 系统分站设计 7 自动化 程度 也越 来越 高 ， 降低 了煤 炭开采 成本 ， 但 也 使得影响刮板输送机运行的因素剧增 ， 导致其发生 故 障或 失效 的潜 在可 能性 也越 来越 大 。刮板 输送 机 故障中， 传动部故障占 8 o [ 1 3 ， 因此， 监测刮板输送 机驱动设备 包括电动机 、 减速器 的工作状态， 对保 证刮板输送机的正常运行具有重要意义 。 目前 ， 国 内学 者对 刮 板 输送 机 监 测 研究 取 得 了 一 定成 果 。如周 继功 口 设计 了刮板输 送 机减 速器 监 测仪 ； 赵 四海等[ 2 ] 设计 了可实现刮板输送机电动机 温度、 减速器高低速轴轴温、 大小油池油温和油位监 测 的刮板输送机实时监测系统 ； 笔者所在实验室口 早期研发的综采工作面运输设备工况实时监测及故 障诊断系统等 。上述监测装置都是基于 P L C的防 爆 型设 计 ， 成 本较 高 ， 体积 较大 ， 且监 测量 不够 全 面 。 许少毅等[ 4 ] 提出了基于 AVR单 片机的刮板输送机 减 速器 监测 系统 ， 但 该 系 统 只 实 现 了减 速器 状 态 监 测 ， 缺 少对 电动 机和 限矩 器转 速 的监测 功 能 ， 监测 量 不 全面 。 鉴 于 当前 刮 板 输 送 机 监 测 系统 现状 和 发 展 需 求 ， 结合嵌入式系统成本低、 体积小 、 功耗低 、 性能优 等优势， 本文针对煤矿综采工作面刮板输送机常见 故障 ， 研究并开发了刮板输送机运行状态监测系统， 实 现 了对刮 板输 送机 运行 状态 的监 测 和诊 断 。本 文 对 该 系统 中 的 核 心 设 备 监 测 分 站 的设 计 进 行 阐述 。 1系统整 体 结构 刮板输送机运行状态监测 系统 由传感器 、 监测 分 站 、 井下 集控 中心 、 井 下 光纤 环 网 、 地 面调 度 中心 组成 ， 如图 1 所示。由于刮板输送机、 转载机和破碎 机 驱 动部 分结 构相 似 ， 所 以系统也 可进 行 功能扩 展 ， 监 测 转载 机和 破碎 机 的运行 状态 。 图 1 刮板输送机运行状态监测 系统 结构 按最大容量考虑， 系统分站包括前部刮板输送 机机头监测分站 、 前部刮板输送机机尾监测分站、 后 部 刮板 输送 机机 头监 测 分 站 、 后 部 刮 板输 送 机 机 尾 监 测分 站 ， 以及 系统 扩 展 后 的破 碎 机 监 测 分站 和 转 载 机监测 分 站 ， 每个 监 测 分 站 内部 结 构 相 同。实 际 使用中， 可以将任一监测分站设置为主站 ， 实现各站 之间的信息交互 。 监 测分 站 的主要 功能 为就 地显示 本监 测分 站 的 监测数据 ， 根据监测数据诊断设备运行状态， 发出预 警和声光报警信号 ， 并记录监测和诊断数据_ 5 ] 。监 测 量包 括减 速器 轴承 温度 、 转速 ， 润 滑油 油位 、 温度 ； 电动机轴承和绕组温度 ； 冷却系统冷却水流量、 压力 和温度 ； 限矩 器 输 入 和 输 出 转 速等 ] 。主站 除 了具 有 分 站 的所 有 功能 外 ， 还 能 够 监测 主站 与 分 站之 间 的通信状态 ， 读取分站数据 ， 并将所有站的监测信息 发 送到所 有 分站 ， 实现 各站 数据 交互 ， 同 时将 所有 站 的监测信息发送到集控中心， 实现远程监测 。 2监 测分 站硬 件设计 根据本质安全电路的设计原则嘲和刮板输送机 运行需求 ， 系统监测分站包括 C P U、 数据采集模块 和通信模块 ， 如图 2所示 。其 中 C P U 采用 S TM3 2 单 片机 。 通信 模块 数据 采集 模块 脉冲信 号 电阻信 号 电沉信 号 电压信号 图 2 监测分站硬件结构 2 ． 1数据 采 集模 块 数据采集模块包括模拟信号采集电路和脉冲信 号采集电路。 模拟信号主要是温度、 流量、 压力、 油位信号 ， 用 温度传感器、 流量变送器 、 压力变送器等采集r 3 ] 。模 拟信号采集 电路包括电阻型信号调理电路 温度信 号调理电路 、 电压型信号调理电路 、 电流型信号调 理 电路 及 A D 采 集 电路 ， 采 用 信 号 隔离 变 压器 将 本 质安全信号和非本质安全信号隔离 ， 使电路满足本 质安全设计要求 。由于模拟信号传感器较多 ， 而一 般单 片机 的 AD 通道 数 无 法 满足 需 求 ， 所 以监 测 分 站采用 AD7 9 1 8芯片采集模拟信号。1片 AD7 9 1 8 可采集 8路模拟信号， 分站采用 3片 AD7 9 1 8 ， 可采 8 工矿 自动 化 2 0 1 6年 第 4 2卷 集 2 4路模 拟信 号 ， 完 全满 足现场 对模 拟信 号采 集数 量 的要 求 。 脉冲信号采集电路对速度传感器 的输出脉冲进 行捕 获 ， 从 而 判 断 限矩 器 是 否 打 滑 。采 用 S TM3 2 内部的定时器采集脉冲信号。脉冲信号采集电路采 用光电耦合器将本质安全信号和非本质安全信号隔 离 ， 使其满足本质安全设计要求。 2 ． 2通 信 模 块 通信模块包括 内部通信电路 、 外部通信电路 、 通 信保护 电路 。内部 通信 电路实 现 C P U 与人机 界 面 、 键盘之间的通信， 采用 R S 2 3 2通信方式。外部 通信电路指分站之间及总站与上位机之间的通信电 路 ， 其中分站之间采用 RS 4 8 5通信方式， 总站与上 位 机 之间采 用 C AN 总线通 信方 式L g ] 。 2 ． 2 ． 1 内部通 信 电路 C P U将采集到的数据实时显示在人机界面上 。 用户使用键盘给 C P U 发送指令， C P U 发出相 应指 令控制人机界面。 考虑到 R S 2 3 2通信 由 1条发送线 TX、 1条接 收 线 R X及 1条 地 线 组成 能将 串 口的接 收 信 号 和 发送信号分 开， 而键 盘 只需 占用 C P U 串 口的 R X 端 ， 为 了节 约 C P U 串 口资源 ， 监 测 分 站 的人 机 界 面 与 C P U之间采用 RS 2 3 2通信方 式 ， 且键盘与人机 界 面 电 路 共 用 1组 C P U 串 口 ， 如 图 3所 示 。将 C P U的 R X端接到数字开关芯片 AD G8 8 4的 1 端 ， 将 AD G8 8 4的 2 、 3端 分 别 连 接 键 盘 和 人 机 界 面 。 当 C P U 需要 接 收人机 界 面返 回数据 时 ， 将 RX端 连 接到 R S 2 3 2通信 电路 ； C P U 不需要人机界 面返 回 数据 时 ， 将 R X端 连接 到键盘 。 叵 ‘ 叵 一 l 重 亟厂 图 3内部 通 信 电路 2 ． 2 ． 2 通信保护电路 根 据本 质 安 全 电路 设计 原 则 ， 对 外 部通 信 电路 进行 了保护设计 ， 在突发情况下出现过电流 、 过电压 时 ， 将 通 信 电路 隔断 ， 防止 后 续 电路 遭 到 破 坏 ， 限 制 危险区域的电能量 ， 保证通信 电路 的本质安全特性 。 通信保护 电路如图 4所示 。D ， D 为瞬态抑制 二极 管 ， 当 B端 与 地 之 间 有 过 电 压 时 ， D 导 通 ， B端 、 D 、 地形 成 回路 ， 从 而 消 除 过 电 压 ； 当 A 端 与 地之 间 有过 电压 时 ， D 导通 ， A 端 、 D 、 地 形 成 回路 ， 从 而消 除过 电压 ； 当 A 端 与 B端 之 间有 过 电压 时 ， D 和 D 同时导 通 ， A端 、 B端 、 D 、 D 形 成 回路 ， 从 而消除过电压 ， 保护电路外部通信设备 。D 。 ， D ， D 为 防雷管 ， 当 1端 与 地 之 间 有 过 电 压 时 ， D 。导 通 ， 1 端 、 D 。 、 地之 间形 成 回路 ， 从 而消 除 过 电压 ； 当 2端 与地 之 间有过 电 压 时 ， D 导 通 ， 2端 、 D 、 地 之 间形 成 回路 ， 从 而 消除 过 电压 ； 1端 与 2端 之 间有 过 电压 时 ， D 导通 ， 1端 、 2端 、 D 形 成 回路 ， 从 而 消 除过 电 压 ， 保护外部通信电路 。当有过电流产生时， R ， R 将过电流阻挡在一侧， 使外部过 电流无法进入 内部 电路， 保护后续通信 电路 。在保护元件无损坏情况 下 ， 当过 电压 、 过 电 流 消失 后 ， 外 部 通 信 电路 恢 复正 常工作 。 图 4通 信 保 护 电路 3监测分 站软 件开 发 监测 分站 软件 以 Ke i l u Vi s i o n 5 为 开 发环 境 ， 采 用 C语言开发， 主要包括数据采集程序、 通信程序、 人 机界 面程序 。系统 采 用 主从 通 信 模 式 ， 主从 站 通 信过程中， 主从站 的系统程序不同。为了方便实 际 应用 ， 监测分站使用同一套软件程序 ， 通过设置不同 站 号来 判断 主从 站 ， 实现 了 主从 站 的 灵活 切 换 。本 文 主要 介绍 数据 采集 程序 和人 机界 面程 序 。 3 ． 1数据 采 集程序 数据采集程序实现对模拟量信号和脉冲信号的 采集 。以脉冲信号采集为例 ， 说明数据采集程序设 计方 案 。 限矩器是刮板输送机的重要保护组件 ， 用于将 动力传递给减速器 ， 同时起机械过载保护作用。限 矩器在刮板输送机负载正常情况下不 打滑 ， 没有功 率损失 ， 类似一个刚性联轴器 。此时限矩器输入转 速 扎 与输出转速 竹 。 相等 。当负载超过限矩器 出厂 设定的打滑转矩 Ms 时 ， 就会进行打滑保护 ， 输出转 矩保持 Ms ， 此时限矩器输入转速 大于输出转速 ” 。 。限矩器 能 断 开短 时 尖 峰 载 荷 ， 当负 载 恢 复 正 常 时， 限矩器恢复正常工作 。若出现卡阻等长时间过 2 0 1 6年 第 1 2期 刘 晶等 刮板 输送 机运 行状 态监 测 系统分 站设 计 9 载情 况 ， 由于 M 大 于 电 动机 颠 覆 力 矩 M ， 电 动 机 会在 1 ～3 s内制动 到停 止状 态 ， 此 时 限矩 器 输 入转 速 ” 急剧下降， 输 出转速 I 1 1 0 。 必须切断电动机电 源 ， 以保 护 电动机 。 因此 ， 可通 过监 i 贝 0 限矩器 输入 、 输 出转速 来判 断 刮 板输 送机 负载 变化 。监 测分 站采 用接 近 开关来 测 量 限矩 器转 速 ， 将 采 集 到 的 输 入转 速 和输 出转 速 进 行 比较 后 ， 对负 载状 况进行 初 步判 断 。 在 限 矩 器转 速 和 编 码器 分 辨 率 较低 的情 况下 ， 定时计脉冲方法测试误 差很大 ， 而定脉 冲计时基方 法 测量 误差 很 小 ， 所 以本 文采 用 定 脉 冲计 时基 方 法 来 测量 限 矩 器 转 速 。S TM3 2最 高 频 率 为 7 2 MHz ， 每 个 完整脉 冲时间 约 为 0 ． 1 3 M s 。时 基脉 冲频 率 选 为 2 MHz ， 每个 完整 脉 冲时 问为 0 ． 5 M s 。如 图 5所 示 ， 以若干个完整转速脉冲来计时基脉冲个数， 时基 脉 冲 可 能 出 现 最 大 2个 脉 冲 的 情 况 ， 即 误 差 为 1 。 7 。若 编 码器分 辨 率 为 3 6 0 p p r ， 则采 样 时 间 应 控制 在 1 0 ms以 内。 转速 脉冲 时基 脉冲 - 固定脉冲个数 图 5 定 脉 冲 计 时 基方 法 示 意 基 于定 脉 冲计 时基方 法 的限矩 器转 速测 量流 程 如 图 6所示 。系统初 始化 后 ， 定时 器捕捉 脉 冲信 号 ， 并 将脉 冲信 号转 换 为限矩 器输 入 、 输 出转 速 ， 然后 比 较 输入 转速 和 输 出 转 速 啦 。当 一” z时 ， 判 断 限矩器 正常 工 作 ， 刮板 输送 机运 行 正 常 。当” ， 。 ， 判断限矩器出现打滑。若打滑时间在 5 s内， 判断 刮 板 输 送 机 出 现 短 时 尖 峰 载 荷 ， 并 在 人 机 界 面显 示 该 状 态 ； 若 打 滑 时 间超 过 5 s ， 判 断 刮板 输 送 i N ● 袤 面茬丽 且 ／ 打 1 11 滑 n 2 ＼ 过5 ＼一 ／ N 出现 短时尖峰载荷， 限矩器打滑一会儿 即可恢复正常 负载不 正常， 需要 切断电动机电源 结束 图 6 限矩器转速测量 流程 机 负 载 异 常 ， 应 切 断 刮 板 输 送 机 电 源 ， 停 机 排 查 故 障 。 3 ． 2人 机界 面程 序 人机界面主要实现监测数据 、 报警参数 、 传感器 接 入状 态 、 监 测分 站 之 间通 信 状 态 、 历 史数 据 、 报 警 记 录显 示 ， 监 测数 据存 储 ， 报警 值 、 站 号修 改 ， 系统参 数恢 复 等功 能 。 人 机界 面 如 图 7所 示 。 该 界 面 分 为 系 统 设 置 区 、 分站 切换 区和 数据 显示 区。 系统 没置 区位 于界 面 上端 ， 实现 参数 修 改 、 出厂 默认 设 置恢 复 、 历 史 数 据 查 询等功 能 ； 分站 切换 区在 界面最 左端 ， 可通 过选 择 不 同分站 ， 实 现分 站数 据查 询功能 ； 数 据显示 区在 界面右 下部 分 ， 可 显 示 监 测 分 站 的监 测 点 、 监 测 数 据 、 监测点报警上／ 下限值 报警值 和监测点状态。 图 7人 机 界 面 4监 测分 站性 能测试 图 8为 监 测分 站 样 机 ， 其 已完成 性 能 测 试 。测 试 结果 表 明 ， 该 监测 分 站 电路 部分 满 足 本 质安 全 要 求 ， 能够对 温 度 、 流量 、 压 力 和 转 速 等信 号进 行 采 集 和准 确 显示 ， 并根 据 监测 信 息 初 步诊 断 刮板 输 送 机 运行 状态 ， 发 出预 警或 声光报 警 ； 监测分 站 之间通 信 稳定 可靠 ， 能 够满 足系 统数据 交互 要求 。 图 8 监 测 分 站 样 机 5 结语 刮板 输送 机运 行状 态监 测系 统分站 能够 采集 和 显示 减速 器轴 承 温 度 、 转速 及润 滑 油 油 位 、 温度 ， 电 动机轴承温度和绕组温度 ， 冷却系统冷却水流量 、 压 第 4 2卷 第 1 2期 2 0 1 6年 1 2月 工矿 自 动化 I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o m a t i o n Vo 1 ． 4 2 No ．1 2 De c ． 2 0 1 6 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 O 1 6 1 2 0 0 1 0 0 5 D OI i 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 6 ． 1 2 ． 0 0 3 付东波， 杜涛涛 ， 沈绍群． 双层电阻栅 S OI 应变计的设计及其在煤矿 的应用[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 6 ， 4 2 1 2 1 0 1 4 ． 双层电阻栅 S O1应变计的设计及其在煤矿的应用 付 东波 ， 杜 涛 涛 ， 沈 绍群 。 1 ． 天地科技股份有限公司 开采设计事业部 ，北京 1 0 0 0 1 3 ； 2 ． 复旦大学 信息科学与工程学院 ， 上海2 0 0 4 3 3 摘 要 设 计 了一种微 熔 结构 的双 层 电 阻栅 S oI 应 变计 ， 该 应 变 计利 用热 生 长氧 化 、 光 刻 、 刻 蚀 等 工 艺方 法进行制作 ， 解决了通常 S OI 应变计体 电阻阻值 小、 易受污染的 问题 ， 提高了应 变计的精度 、 绝缘性和工作 稳定性 。现场试验结果表明， 利用该应变计制作的煤矿钻孔应力计测量数据准确， 工作稳定可靠， 适 用于煤 岩体应 力监 测 。 关键词 煤 炭 开采 ；双层 电阻栅 ；S OI 应 变计 ；钻孔 应 力计 中图分类号 TD 3 5 5 ． 4 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 6 1 2 0 1 0 9 4 1 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 1 2 0 1 ． 0 9 4 1 ． 0 0 3 ． h t ml De s i g n o f d o u bl e l a y e r r e s i s t a n c e g i r d SOI s t r a i no me t e r a n d i t s a p p l i c a t i o n i n c o a l mi ne FU Don gb o ，DU Ta ot a o ， SH EN S ha o q un 。 1 ． Co a l Mi n i n g a n d De s i g n i n g De p a r t me n t ，Ti a n d i S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y Co ． ， Lt d ． ， Be i j i n g 1 0 0 0 1 3，Ch i n a ；2 ． S c h o o l o f I n f o r ma t i o n S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y， F u d a n Un i v e r s i t y，S h a n g h a i 2 0 0 4 3 3 ，Ch i n a Ab s t r a c t A d o u b l e l a y e r r e s i s t a n c e g i r d S OI s t r a i n o me t e r wi t h mi c r o f u s e s i r u c t u r e wa s d e s i g n e d．Th e s t r a i n o m e t e r i s pr o d uc e d b y t e c hn i q ue s o f t he r m a l l y g r o wn ox i d e，pho t o e t c hi ng a nd me c ha n i c a l e r o s i on．I t 收稿 日期 2 0 1 6 0 9 0 6 ； 修 回日期 2 0 1 6 1 0 3 1 ； 责任编辑 胡娴。 基金项 目 国家 自然科学基金青年 基金项 目 5 1 3 0 4 1 1 5 ； 中 国煤炭科工集团科技刨 新基金重 点资助项 目 2 0 1 3 Z D 0 0 2 ； 天地科技技 术创新基金 项 目 KJ 一 2 0 1 5 一 T DKC - 0 2 ； 天地科技开采青年创新基金项 目 KJ - 2 0 1 5 - T DKc _ 1 2 。 作者简介 付东波 1 9 7 8 一 ， 女 ， 黑龙江大庆人 ， 研究员 ， 现主要从事煤矿井下监测仪器的研发工作， E - ma i l f u d o n g b o 0 1 2 3 1 2 6 ． c o rn。 力和温度， 限矩器输入和输出转速等数据， 实现刮板 输送机驱动装置运行工况的监测和刮板输送机负荷 状 态 的诊断 。各 分 站 间 可 通 过 R S 4 8 5总 线 实 现 数 据共享 ， 主站 可将监测数据经 C AN总线上传到集 控中心， 实现数据的远程在线监测。 参 考 文 献 E 1 ] E 2 ] [ 3 ] 周继功． 刮板输送机减速 器监测 仪 的设计 与现场 测试 [ D] ． 天津 河北工业大 学 ， 2 0 0 7 ． 赵 四海 ， 周小意 ， 陈春 成． 基于 I F I X刮板输送 机实时监 测 系统研究 [ J ] ． 煤矿 机械 ， 2 0 1 1 ， 3 2 8 2 1 8 2 2 0 ． 雷志鹏 ， 宋建成． 综采工作 面输送设备工况实 时监测及 故 障诊 断系 统 的设 计 [ j ] ． 工矿 自动 化 ， 2 0 1 0 ， 3 6 7 】 一 5 ． 1- 4 ] 许少毅 ， 李 威 ， 胡 爱 国． 基 于 AVR单 片机 的刮 板输 送 机减速器监 测 系统 设计 I- J - I ． 矿 山机 械 ， 2 0 1 1 ， 3 9 6 27 31 ． E 5 3 闫孝妲 ， 付华 ， 刘南 ， 等 ． 综采 自动化监控系统设计 与实 现[ J ] ． 仪表技术与传感器 ， 2 0 1 l 1 0 7 3 7 5 ． [ 6 ] 郝宇沽． 综 采工作 面 自动化 集成监 测 系统研究 I- J ] ． 矿 山机械 ， 2 0 1 1 ， 3 9 9 1 9 - 2 1 ． E 7 ] 王会枝 ， 郭卫 ， 王艳 民 ， 等． 刮板输送机 工况监测与控 制 系统设计 [ J ] ． 煤矿机电 ， 2 0 1 0 5 5 7 5 9 ． [ 8 ] 兴 自中 ， 杨宝祥． 本安 电路设计 的基本原则 与方法 [ J ] ． 电气防爆 ， 1 9 9 6 4 8 - 1 5 ． [ 9 ] L I U B o ，J I Ta o ． T h e d e s i g n o f mo n i t o r i n g s y s t e m b a s e d o n C AN b u s [ c ] ／ ／ I n t e r n a t i 0 n a 1 C o n f e r e n c e o n M e a s u r e m e n t ， I n f o r ma t i o n a n d C o n t r o l ，Ha r b i n， 2 O1 2 13 7 1 4 0。