煤矿安全监控系统在线测试仪及测试方法

1.一种煤矿安全监控系统在线测试仪，它由壳体内的在线测试系统构成，其特征在于：
在线测试系统以中央处理器为核心分别电连接串口、LCD显示板、触摸屏及键盘、为系统供电的电源模块、可编程门阵列模块，可编程门阵列模块包括有数模转换功能的频率量信号输出接口电路、电流量信号输出接口电路、开关量信号输出接口电路、累积量信号输出接口电路，有模数转换功能的频率量信号测量接口电路、电流量信号测量接口电路、开关量信号测量接口电路及有端口测量功能的累积量信号测量接口电路。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪，特征在于：在线测试系统以中央处理器为核心还连接下载线上位机调试接口。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪，特征在于：电源模块包括备用电池、电源管理模块。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪，特征在于：频率量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的频率量信号输出接口，电流量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的电流量信号输出接口，开关量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的开关量信号输出接口，累积量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的累积量信号输出接口，频率量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接频率量信号测量接口、电流量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的电流量信号测量接口、开关量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的开关量信号测量接口，累积量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的累积量信号测量接口。
5.根据权利要求2所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪，特征在于：电源模块包括备用电池、电源管理模块。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪，特征在于：频率量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的频率量信号输出接口，电流量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的电流量信号输出接口，开关量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的开关量信号输出接口，累积量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的累积量信号输出接口，频率量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接频率量信号测量接口、电流量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的电流量信号测量接口、开关量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的开关量信号测量接口，累积量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的累积量信号测量接口。
7.根据权利要求3所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪，特征在于：频率量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的频率量信号输出接口，电流量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的电流量信号输出接口，开关量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的开关量信号输出接口，累积量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的累积量信号输出接口，频率量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接频率量信号测量接口、电流量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的电流量信号测量接口、开关量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的开关量信号测量接口，累积量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的累积量信号测量接口。
8.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪的在线测试方法，特征在于：将频率量信号输出接口、电流量信号输出接口、开关量信号输出接口、累积量信号输出接口、频率量信号测量接口、电流量信号测量接口、开关量信号测量接口、累积量信号测量接口分别连接到煤矿安全监控系统对应的信号接口之后，在线测试系统启动自动运行测试软件，按“频率量信号”、“电流量信号”、“累积量信号”对应的“开始”按钮，显示频率波形、频率值、占空比、周期值、高低电平范围值、电流值、累计量信号个数的输入信号测量值，按对应的“停止”按钮停止测试，按对应的“保存”按钮保存输入信号测量值结果。
9.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪的在线测试方法，特征在于：将频率量信号输出接口、电流量信号输出接口、开关量信号输出接口、累积量信号输出接口、频率量信号测量接口、电流量信号测量接口、开关量信号测量接口、累积量信号测量接口分别连接到煤矿安全监控系统对应的信号接口之后，在线测试系统启动自动运行测试软件，通过触摸屏输入报警频率包括输出通道、频率值、电平值、占空比，电流值，输入反馈阀值包括电平值、输入输出通道，点击“频率输出”按钮，LCD显示板显示：反馈时间、开关量电压值的甲烷闭锁测试结果。
10.根据权利要求8所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪的在线测试方法，特征在于：通过触摸屏输入报警频率包括输出通道、频率值、电平值、占空比，电流值，输入反馈阀值包括电平值、输入输出通道，点击“频率输出”按钮，LCD显示板显示：反馈时间、开关量电压值的甲烷闭锁测试结果。
11.根据权利要求8或9或10所述的一种煤矿安全监控系统在线测试仪的在线测试方法，特征在于：当需要再次标定修正煤矿安全监控系统在线测试仪时将电流输入端开路，点击“补偿设置”按钮进行修正，进入电流补偿界面。

煤矿安全监控系统在线测试仪及测试方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于系统在线测试仪器及测试方法，特别涉及煤矿安全监控系统在线测试仪器及测试方法。\n背景技术\n[0002] 随着煤矿安全监控系统的出现，系统的性能故障就相伴而生，目前还没有一个能够为煤矿安全监控系统提供全面测试的仪器，国内的煤矿安全监控系统种类繁多，安全性与稳定性不一，煤矿安全监控系统的井下监控设备在出厂或老化的过程中需要提供一个出厂或定期检验的设备及测试方法，尤其针对煤矿安全监控系统的并下监控设备的基本性能还没有一个能充分测试的仪器及测试方法，更没有对煤矿安全监控系统在线测试的仪器或装置及测试方法。\n发明内容\n[0003] 为了对煤矿安全监控系统的基本性能测试，特别对煤矿安全监控系统在线测试，提供一种煤矿安全监控系统在线测试仪器及测试方法。对煤矿安全监控系统的主要功能之一甲烷闭锁进行测试，另外也包括输入测试功能、输出测试功能。\n[0004] 本发明解决问题所采用的技术方案是：一种煤矿安全监控系统在线测试仪，它由壳体内的在线测试系统构成，其特征在于：在线测试系统以中央处理器为核心分别电连接串口、LCD显示板、触摸屏及键盘、为系统供电的电源模块、可编程门阵列模块，可编程门阵列模块包括有数模转换功能的频率量信号输出接口电路、电流量信号输出接口电路、开关量信号输出接口电路、累积量信号输出接口电路，有模数转换功能的频率量信号测量接口电路、电流量信号测量接口电路、开关量信号测量接口电路及有端口测量功能的累积量信号测量接口电路。\n[0005] 其中：在线测试系统以中央处理器为核心还连接下载线上位机调试接口。方便程序调试。\n[0006] 其中：电源模块包括备用电池、电源管理模块。\n[0007] 其中：频率量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的频率量信号输出接口，电流量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的电流量信号输出接口，开关量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的开关量信号输出接口，累积量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的累积量信号输出接口，频率量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接频率量信号测量接口、电流量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的电流量信号测量接口、开关量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的开关量信号测量接口，累积量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统电连接的累积量信号测量接口。\n[0008] 一种煤矿安全监控系统在线测试仪的在线测试方法，特征在于：将频率量信号输出接口、电流量信号输出接口、开关量信号输出接口、累积量信号输出接口、频率量信号测量接口、电流量信号测量接口、开关量信号测量接口、累积量信号测量接口分别连接到煤矿安全监控系统对应的信号接口之后，在线测试系统启动自动运行测试软件，按“频率量信号”、“电流量信号”、“累积量信号”对应的“开始”按钮，显示频率波形、频率值、占空比、周期值、高低电平范围值、电流值、累计量信号个数的输入信号测量值，按对应的“停止”按钮停止测试，按对应的“保存”按钮保存输入信号测量值结果。\n[0009] 一种煤矿安全监控系统在线测试仪的在线测试方法，特征在于：通过触摸屏输入报警频率包括输出通道、频率值、电平值、占空比，电流值，输入反馈阀值包括电平值、输入输出通道，点击“频率输出”按钮，LCD显示板显示：反馈时间、开关量电压值的甲烷闭锁测试结果。\n[0010] 其中：当需要再次标定修正煤矿安全监控系统在线测试仪时将电流输入端开路，点击“补偿设置”按钮进行修正，进入电流补偿界面。\n[0011] 本发明的有益效果是：提供一种煤矿安全监控系统在线测试仪器。对煤矿安全监控系统的主要功能之一甲烷闭锁进行测试，另外也包括输入测试功能、输出测试功能。\n附图说明\n[0012] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。\n[0013] 图1本发明结构原理图；\n[0014] 图2本发明频率量信号测量接口电路原理图；\n[0015] 图3本发明频率量信号输出接口电路原理图；\n[0016] 图4本发明电流量信号测量接口电路原理图；\n[0017] 图5本发明电流量信号输出接口电路原理图；\n[0018] 图6本发明开关量信号测量接口电路原理图；\n[0019] 图7本发明开关量信号输出接口电路原理图；\n[0020] 图8本发明累积量信号测量接口电路原理图；\n[0021] 图9本发明累积量信号输出接口电路原理图。\n具体实施方式\n[0022] 附图编号\n[0023] 图中1.中央处理器ARM2440，2.可编程门阵列模块，3.电源模块，4.下载线上位机调试接口，5.LCD显示板，6.触摸屏及键盘，7.串口，10.频率量信号测量接口，11.频率量信号输出接口，12.电流量信号测量接口，13.电流量信号输出接口，14.开关量信号测量接口，15.开关量信号输出接口，16.累积量信号测量接口，17.累积量信号输出接口，20.煤矿安全监控系统。\n[0024] 实施例一\n[0025] 参见图1～9，一种煤矿安全监控系统在线测试仪，它由壳体内的在线测试系统构成，其特征在于：在线测试系统以中央处理器1即ARM2440为核心分别电连接串口7、LCD显示板5、触摸屏及键盘6、为系统供电的电源模块3、可编程门阵列模块2，可编程门阵列模块\n2包括有数模转换功能的频率量信号输出接口11电路、电流量信号输出接口13电路、开关量信号输出接口15电路、累积量信号输出接口17电路，有模数转换功能的频率量信号测量接口10电路、电流量信号测量接口12电路、开关量信号测量接口14电路及有端口测量功\n能的累积量信号测量接口16电路。\n[0026] 其中：电源模块3包括备用电池、电源管理模块。\n[0027] 其中：频率量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的频率量信号\n输出接口11，电流量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的电流量信号输\n出接口13，开关量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的开关量信号输出\n接口15，累积量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的累积量信号输出接\n口17，频率量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接频率量信号测量接口10、电流量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的电流量信号测量接口12、开\n关量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的开关量信号测量接口14，累积\n量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的累积量信号测量接口16。\n[0028] 实施例二\n[0029] 参见图1～9，一种煤矿安全监控系统在线测试仪，它由壳体内的在线测试系统构成，其特征在于：在线测试系统以中央处理器1即ARM2440为核心分别电连接串口7、LCD显示板5、触摸屏及键盘6、为系统供电的电源模块3、可编程门阵列模块2，可编程门阵列模块\n2包括有数模转换功能的频率量信号输出接口11电路、电流量信号输出接口13电路、开关量信号输出接口15电路、累积量信号输出接口17电路，有模数转换功能的频率量信号测量接口10电路、电流量信号测量接口12电路、开关量信号测量接口14电路及有端口测量功\n能的累积量信号测量接口16电路。\n[0030] 其中：在线测试系统以中央处理器1即ARM2440为核心还连接下载线上位机调试\n接口4。方便程序调试。\n[0031] 其中：电源模块3包括备用电池、电源管理模块。\n[0032] 其中：频率量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的频率量信号\n输出接口11，电流量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的电流量信号输\n出接口13，开关量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的开关量信号输出\n接口15，累积量信号输出接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的累积量信号输出接\n口17，频率量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接频率量信号测量接口10、电流量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的电流量信号测量接口12、开\n关量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的开关量信号测量接口14，累积\n量信号测量接口电路有与煤矿安全监控系统20电连接的累积量信号测量接口16。\n[0033] 实施例三\n[0034] 参见图1，一种煤矿安全监控系统在线测试仪的在线测试方法，特征在于：将频率量信号输出接口11、电流量信号输出接口13、开关量信号输出接口15、累积量信号输出接口17、频率量信号测量接口10、电流量信号测量接口12、开关量信号测量接口14、累积量信号测量接口16分别连接到煤矿安全监控系统20对应的信号接口之后，在线测试系统启动\n自动运行测试软件，按“频率量信号”、“电流量信号”、“累积量信号”对应的“开始”按钮，显示频率波形、频率值、占空比、周期值、高低电平范围值、电流值、累计量信号个数的输入信号测量值，按对应的“停止”按钮停止测试，按对应的“保存”按钮保存输入信号测量值结果。\n[0035] 其中：通过触摸屏输入报警频率包括输出通道、频率值、电平值、占空比，电流值，输入反馈阀值包括电平值、输入输出通道，点击“频率输出”按钮，LCD显示板显示：反馈时间、开关量电压值的甲烷闭锁测试结果。\n[0036] 其中：当需要再次标定修正煤矿安全监控系统在线测试仪时将电流输入端开路，点击“补偿设置”按钮进行修正，进入电流补偿界面。\n[0037] 为方便理解阐述一下本发明的工作原理及使用方法：煤矿安全监控系统在线测试仪输入测试功能：在线测试仪的系统启动后会自动运行测试软件，主界面顶部包含了二项主要功能。\n[0038] 第一项功能界面为输入测量功能，包含了电流测试、频率测试、累积量测试及时间设置项功能。频率输入测量有两种量程选择：15V或30V。频率测量控制面板，分别显示频率波形，频率值，占空比值，周期值，以及高低电平范围值；面板内还有开始、停止和保存按钮，控制频率测量的开始和停止，以及对测量数据进行保存。电流测量控制面板，显示测量电流值；面板内还有开始、停止和保存按钮，控制测量电流的开始和停止，以及对测量数据进行保存。累积量测量控制面板，显示测量的累积量信号个数；面板内还有开始、停止和保存按钮，控制测量累积量个数的开始和停止，以及对测量数据进行保存。\n[0039] 第二项功能界面主要为甲烷闭锁测试功能，包括：“量程选择”、“反馈设置”、“频率一二三路设置”、“开关量”、“电流”、“输出”、“输入状态”、“终止输出”、“输出电流”、“开关量输入补偿”、“电流输入补偿”、“电流输出补偿”、“复位”、“累积量”、“电池电压”按钮功能。\n甲烷闭锁测试功能：点击量程选择按钮，此界面设置输出的报警频率，默认的第一路报警频率：500Hz；第二路：400Hz；第三路：300Hz。报警频率设置能够在输出时对设置的输出频率状态进行显示。点击反馈设置按钮，此界面设置甲烷闭锁中，反馈的输入通道停止计时的阈值。在每个输入框的下方均显示允许输入的阈值范围。系统中用到电流反馈阈值设置以及四路开关量反馈阈值设置。点击任意一路频率输出，选择此路信号的反馈输入通道，点击下一步，可进行频率设置，在输入框下有输入范围显示，点击下一步，为设置高电平，点击下一步，设置低电平，点击下一步，弹出界面为设置占空比，点击下一步，此界面显示设置所有输出信息，包括输入输出通道，频率，高电平，低电平，占空比以及输出状态，若输出频率大于量程选择的范围，则会显示红色，反之显示绿色。若点击确定，会将此频率输出加入输出队列并返回，可以统一进行输出或取消输出。若点击一对多路，此界面设置一对多路的对应反馈通道，可以复选，点击下一步，未点击输出前保存按钮为灰色，点击输出后，可点击保存按钮进行保存，点击关闭回到二号界面。点击开关量弹出界面如设置频率的第一个界面，设置反馈输入通道点击下一步设置电平值，显示设置的电平值以及输入输出通道，点击确定后，将开关量输出加入输出通道队列并返回二号界面，点击一对多路按钮，其设置与频率的一对多路按钮相同，点击电流，设置反馈输入通道点击下一步设置电流值，显示设置的电流以及输入输出通道，点击确定后，将电流输出加入输出通道队列并返回二号界面，点击一对多路按钮，其设置与频率及开关量的一对多路按钮相同。点击二号界面的输出按钮，在此界面显示已设置好的输出通道，并可以点击选择框选择是否进行输出。点击输出按钮，在此界面显示已经设置好的输出通道及对应的输入反馈通道，频率信号后对应频率的输出状态，若设置中有两路的反馈通道相同，则输出会弹出错误栏，需要重新设置出错通道。未点击输出前无法进行保存，若关闭当前页面则输出信号消失。点击输入状态，在此界面中，显示反馈输入通道的连接状态。若对应状态框中颜色为绿色，则代表此反馈通道已连接。否则，该通道处于未连接状态。当设置好输出信息进行输出后，对应输出通道将持续输出。这样，在进行下一次反馈测试输出前，必须首先将当前输出关闭。点击终止输出按钮，就可以将输出终止。\n[0040] 煤矿安全监控系统在线测试仪在出厂时已经对测试的固定偏差进行了修正。电流输出会随着煤矿安全监控系统在线测试仪使用程度产生漂移，当需要再次标定修正煤矿安全监控系统在线测试仪时将电流输入端开路，点击“补偿设置”按钮进行修正，进入电流补偿界面。