礦用風(fēng)門語音報(bào)警裝置的組成和工作原理風(fēng)門是煤礦井下最常見的通風(fēng)構(gòu)筑物之一, 它安設(shè)于不允許風(fēng)流需要行人行車通過的巷道內(nèi)。當(dāng)風(fēng)門打開后, 由于空氣壓力使部分新鮮氣流進(jìn)入回風(fēng)中去, 出現(xiàn)漏風(fēng), 造成采區(qū)及礦井有效風(fēng)量的降低, 部分巷道風(fēng)門同時(shí)打開, 還會(huì)造成風(fēng)流短路, 導(dǎo)致受影響的工作面供風(fēng)量大幅度減少, 瓦斯?jié)舛瘸? 給安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。為盡量縮短風(fēng)門打開的時(shí)間, 減少風(fēng)門漏風(fēng)量, 我們設(shè)計(jì)制作了風(fēng)門語音報(bào)警裝置, 該裝置可以及時(shí)給予語音報(bào)警提示, 使行人和通風(fēng)工作人員重新關(guān)好風(fēng)門或針對風(fēng)門存在的問題進(jìn)行維修。

 

一、風(fēng)門語音報(bào)警裝置的組成和工作原理

1.裝置的組成

風(fēng)門語音報(bào)警裝置由穩(wěn)壓電源、風(fēng)門傳感器、語音電路、語音輸出控制、放大電路和揚(yáng)聲器等部分組成, 各部分的連接情況如圖 1 所示。

2.穩(wěn)壓電源

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該裝置采用分站電源供電, 目前供傳感器使用的電源電壓一般分 21V 和 18V 兩種, 為滿足裝置內(nèi)各部分電路對工作電壓的要求, 需對分站電源作降壓穩(wěn)壓處理。穩(wěn)壓電源電路采用以集成穩(wěn)壓塊 LM7806 為主的電子元件, 輸出直流電壓 6V, 供給裝置的其它電路作為工作電壓。

3.語音電路

語音電路將語音信息進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換, 并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號存儲于語音芯片中。該芯片可存儲 20s 內(nèi)的語音數(shù)字信號。

語音電路采用錄音鍵實(shí)現(xiàn)錄音和錄音的覆蓋修改。

語音電路的播音輸出采用接點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制, 當(dāng)接點(diǎn)打開, 語音電路不輸出信號; 接點(diǎn)閉合, 實(shí)現(xiàn)語音信號輸出, 經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換后傳至功放電路。

4.放大電路

主要通過 TEA2025 芯片實(shí)現(xiàn)功率放大作用, 語音信號經(jīng)放大后, 通過揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)聲音的播放。

5.風(fēng)門傳感器

風(fēng)門傳感器主要由磁鐵和干簧管組成。磁鐵和干簧管成對安裝于風(fēng)門邊和門框上, 安裝時(shí)磁鐵和固定干簧管的外殼部分必須對齊。當(dāng)風(fēng)門關(guān)閉時(shí), 磁鐵磁場對干簧管中的移動(dòng)簧片產(chǎn)生吸引力, 接點(diǎn)閉合; 當(dāng)風(fēng)門打開時(shí), 干簧管的簧片因遠(yuǎn)離磁場, 自動(dòng)彈回, 接點(diǎn)打開。

6.控制電路

控制電路主要采用繼電器。6V 電源經(jīng)風(fēng)門傳感器的輸出接點(diǎn)接在繼電器上, 語音控制輸出接在繼電器常閉接點(diǎn)上。控制原理如下:

當(dāng)風(fēng)門關(guān)閉時(shí), 風(fēng)門傳感器的輸出接點(diǎn)閉合, 6V 電壓經(jīng)閉合接點(diǎn), 繼電器線圈有電, 語音控制的常閉接點(diǎn)被打開, 語音信號無輸出, 揚(yáng)聲器無聲音。

當(dāng)風(fēng)門開啟時(shí), 風(fēng)門傳感器的輸出接點(diǎn)為斷開狀態(tài), 繼電器線圈無電, 語音控制輸出為閉合狀態(tài), 語音信號經(jīng)過功放電路放大后, 通過揚(yáng)聲器播放語音。

電路內(nèi)接一紅色發(fā)光二極管, 風(fēng)門開啟時(shí), 發(fā)光二極管亮 ( 報(bào)警指示燈) 。

風(fēng)門的開關(guān)狀態(tài), 通過線路送至井下分站開入口, 再通過分站通訊送至地面中心站,實(shí)現(xiàn)風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)的監(jiān)測。

7.語音選擇與錄制

( 1) 語音內(nèi)容宜使用文明用語。我們使用的內(nèi)容為: 您好, 風(fēng)門已打開, 請您關(guān)好風(fēng)門。在語言的前或后面, 可添加報(bào)警聲。礦用風(fēng)門語音報(bào)警裝置的組成和工作原理