基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)械化水平的不斷提高，為改善勞動條件并提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，許多領(lǐng)域使用了皮帶運輸設(shè)備，煤礦領(lǐng)域也不例外。煤礦用皮帶輸送機(jī)具有運輸量大、工作環(huán)境復(fù)雜、承載能力強(qiáng)、以及運輸距離較長等特點。在我國的主要產(chǎn)煤地區(qū)使用廣泛。
[0003]煤礦用皮帶輸送機(jī)是礦井主要易發(fā)火災(zāi)部位，其火災(zāi)害預(yù)防是礦井發(fā)火區(qū)域防治的主要組成部分，由于其發(fā)生突然，發(fā)展迅猛且迅速對下風(fēng)側(cè)人員造成威脅，甚至因風(fēng)逆轉(zhuǎn)致使煙氣流入進(jìn)風(fēng)區(qū)而擴(kuò)大危險區(qū)域或誘發(fā)瓦斯爆炸等災(zāi)害，導(dǎo)致重大人員傷亡和設(shè)備損壞事故，如2015年11月20日21時50分，黑龍江龍煤集團(tuán)雞西礦業(yè)公司杏花煤礦東一采區(qū)傾角皮帶發(fā)生火災(zāi)事故，該事故共造成22人遇難。并造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。所以帶式輸送機(jī)火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的研究已為國內(nèi)外科研及帶式輸送機(jī)生產(chǎn)單位所重視。
[0004]現(xiàn)階段的皮帶運輸機(jī)火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)成果主要在于皮帶運動速度及溫度等監(jiān)測，且基本集中在運輸機(jī)機(jī)頭部分，而托輥部分的火災(zāi)監(jiān)測相對空白。如專利號CN200920186955.5的一種礦用皮帶運輸機(jī)智能監(jiān)控裝置;其側(cè)重點主要在皮帶溫度，煙霧濃度和皮帶位置等監(jiān)測，對托輥的運行狀態(tài)并沒有相關(guān)監(jiān)測；專利號CN201420066413.5的一種新型礦用皮帶檢測裝置，其特點為可以連續(xù)采集、存儲、傳輸現(xiàn)場的圖像、聲音、溫度、煙霧等數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析，判斷是否存在設(shè)備故障以及故障位置，也沒有涉及到托輥部分的監(jiān)測。托輥在停止轉(zhuǎn)動時會與皮帶產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，使皮帶溫度迅速升高而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。因此需要一種能實時監(jiān)測托輥運行情況的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置及方法，可以通過讀取紅外信號接收次數(shù)進(jìn)行托輥運行狀態(tài)的判斷，若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)小于正常值，則該托輥運行狀態(tài)發(fā)生異常，若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)和正常值吻合，則該托輥工作狀態(tài)正常，且可以進(jìn)行異常點的定位，同時也可進(jìn)行托輥位置的實時監(jiān)測。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0007]—種基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括皮帶運輸機(jī)、紅外發(fā)射裝置、紅外接收裝置和接收器固定裝置，所述紅外發(fā)射裝置包括紅外發(fā)射器、安裝在紅外發(fā)射器內(nèi)的北斗模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將每個紅外發(fā)射器所發(fā)出的紅外線用對應(yīng)的北斗模塊所采集到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記后輸出;所述紅外發(fā)射裝置通過粘合劑嵌入安裝在皮帶運輸機(jī)托輥的A面，不與皮帶進(jìn)行接觸;所述接收器固定裝置包括電控裝置、滑軌、滑塊、固定頭凹槽、卡口和固定桿，固定桿用于支撐滑軌，其位置由紅外發(fā)射器發(fā)射出的紅外線位置確定，保證紅外接收器可以準(zhǔn)確的接收到發(fā)射出的紅外線，電控裝置位于固定桿上，滑塊與滑軌滑動連接，固定頭凹槽和卡口安裝于滑塊上，所述紅外接收器通過固定頭與固定頭凹槽、卡口相連鎖死，所述紅外接收裝置包括紅外接收器以及安裝在紅外接收器內(nèi)的地理位置提取模塊，所述地理位置提取模塊用于提取紅外接收器所接收到的紅外線的地理位置信息并輸出發(fā)送至控制室。
[0008]優(yōu)選地，所述皮帶運輸機(jī)包括負(fù)載皮帶、空載皮帶和滾筒，負(fù)載皮帶用來運輸物資，空載皮帶與負(fù)載皮帶形成循環(huán)，滾筒用于負(fù)載皮帶和空載皮帶進(jìn)行連接，并提供皮帶運輸時所需的動力。
[0009]優(yōu)選地，所述皮帶運輸機(jī)托棍通過托棍固定桿固定，所述固定桿位于托棍固定桿上，靠近托輥，托輥固定桿的長度由皮帶運輸?shù)拈L度來確定，固定桿具有很好的負(fù)載能力，為剛性結(jié)構(gòu)，由支架固定。
[0010]上述基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，包括如下步驟:
[0011 ] S1、將每個托棍進(jìn)行編號，分別為L1，L2，L3......，R1，R2，R3..........，并獲取每個托輥上的紅外發(fā)射裝置的地理位置數(shù)據(jù)；
[0012]S2、啟動紅外發(fā)射裝置隨托輥的轉(zhuǎn)動穩(wěn)定的發(fā)射帶地理位置標(biāo)記的紅外線，紅外線軌跡為圓形；
[0013]S3、電控裝置控制滑軌根據(jù)實際情況設(shè)置矢量運動的間隔時間和步距，間隔時間以3-4S為佳，步距為接收點兩束平行紅外線之間間隔的水平距離，從而帶動紅外接收器逐個的到達(dá)接收紅外線的固定點；
[0014]S4、紅外接收裝置將在固定時間內(nèi)接收到的紅外線數(shù)量以及所接收到紅外線的位置數(shù)據(jù)，經(jīng)井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)傳達(dá)到控制室，判斷每個托輥的運行情況，若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)小于正常值，則該托輥運行狀態(tài)發(fā)生異常，若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)和正常值吻合，則該托輥工作狀態(tài)正常;若所接收的紅外線位置數(shù)據(jù)與安裝時的位置不一致，則判斷該安裝該紅外發(fā)射裝置的托輥發(fā)生偏移。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016](I)經(jīng)濟(jì)合理，可操作性強(qiáng)，通過識別固定時間內(nèi)紅外接收器接收到的紅外線次數(shù)實現(xiàn)了托輥運行情況的監(jiān)測，若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)小于正常值，則該托輥運行狀態(tài)發(fā)生異常，若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)和正常值吻合，則該托輥工作狀態(tài)正常；
[0017](2)通過傳輸信號順序和托輥編號對應(yīng)進(jìn)行定位，從而實現(xiàn)了對托輥異常點的定位；
[0018](3)能夠自行的監(jiān)測每個托輥的運行狀態(tài)，相比于現(xiàn)用的人工監(jiān)測托輥運行情況的方法，節(jié)省了人工的消耗，并提高了工作效率；
[0019](4)通過北斗模塊的設(shè)置實現(xiàn)了托輥位置的實時監(jiān)測，很好的避免了托輥在運行狀態(tài)中所產(chǎn)生的偏移，進(jìn)一步提高了監(jiān)測精度。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0022]圖3為本發(fā)明實施例中紅外接收器固定裝置示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明實施例中紅外發(fā)射器電路圖。
[0024]圖5為本發(fā)明實施例中紅外發(fā)射器安裝示意圖。
[0025]圖6為本發(fā)明實施例的工作流程圖。
[0026]附圖標(biāo)記:
[0027]1-滾筒;2-空載皮帶;3-負(fù)載皮帶;4-固定桿;5-紅外發(fā)射器;6_托輥;7_紅外接收器;8-固定頭;9-井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)；10-托輥固定桿；11-粘結(jié)劑;al-滑塊;a2_滑軌;a3_電控裝置;a4_固定頭凹槽;a5_卡口 ；bl_開關(guān);b2_發(fā)光二極管;b3_電源。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]如圖1-圖5所示，本發(fā)明實施例提供了一種基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括皮帶運輸機(jī)、紅外發(fā)射裝置5、紅外接收器7和接收器固定裝置，所述紅外發(fā)射裝置5包括紅外發(fā)射器、安裝在紅外發(fā)射器內(nèi)的北斗模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將每個紅外發(fā)射器所發(fā)出的紅外線用對應(yīng)的北斗模塊所采集到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記后輸出；所述紅外發(fā)射裝置5通過粘合劑嵌入安裝在皮帶運輸機(jī)托輥6的A面，不與皮帶進(jìn)行接觸;所述接收器固定裝置包括電控裝置a3、滑軌a2、滑塊al、固定頭凹槽a4、卡口 a5和固定桿4，固定桿用于支撐滑軌，其位置由紅外發(fā)射器發(fā)射出的紅外線位置確定，保證紅外接收器可以準(zhǔn)確的接收到發(fā)射出的紅外線，電控裝置a3位于固定桿4上，滑塊al與滑軌a2滑動連接，固定頭凹槽a4和卡口 a5安裝于滑塊al上，紅外接收器7通過固定頭9與固定頭凹槽a4、卡口相連，用于鎖死紅外接收裝置，所述紅外接收裝置包括紅外接收器以及安裝在紅外接收器內(nèi)的地理位置提取模塊，所述地理位置提取模塊用于提取紅外接收器所接收到的紅外線的地理位置信息并輸出發(fā)送至控制室。
[0030]所述皮帶運輸機(jī)包括負(fù)載皮帶3、空載皮帶2和滾筒I，負(fù)載皮帶3用來運輸物資，空載皮帶2與負(fù)載皮帶3形成循環(huán)，滾筒I用于負(fù)載皮帶3和空載皮帶2進(jìn)行連接，并提供皮帶運輸時所需的動力。
[0031 ]所述皮帶運輸機(jī)托棍通過托棍固定桿10固定，所述固定桿4位于托棍固定桿1上，靠近托棍6，托棍固定桿10的長度由皮帶運輸?shù)拈L度來確定。
[0032]本具體實施在紅外接收裝置7的安裝過程中，首先是將固定頭8插入固定頭凹槽a4，再通過卡口 a5將固定頭8緊緊鎖死。通過設(shè)置電控裝置a3矢量運動的控制時間和步距來控制滑塊al在滑軌a2上移動，控制時間視具體需求而定，以3-4S為佳，步距為接收點兩束平行紅外線之間間隔的水平距離。使得滑塊al移動到合適的位置上，最終實現(xiàn)紅外接收器7的固定。
[0033]如圖6所示，本具體實施還提供了上述基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，包括如下步驟:
[0034]S1、將每個托輥進(jìn)行編號，分別為L1，L2，L3......，R1，R2，R3..........，并獲取每個托輥上的紅外發(fā)射裝置的地理位置數(shù)據(jù)；
[0035]S2、啟動紅外發(fā)射裝置隨托輥的轉(zhuǎn)動穩(wěn)定的發(fā)射帶地理位置標(biāo)記的紅外線，紅外線軌跡為圓形；
[0036]S3、電控裝置控制滑軌根據(jù)實際情況設(shè)置矢量運動的間隔時間和步距，間隔時間以3-4S為佳，步距為接收點兩束平行紅外線之間間隔的水平距離，從而帶動紅外接收器逐個的到達(dá)接收紅外線的固定點；
[0037]S4、紅外接收裝置將在固定時間內(nèi)接收到的紅外線數(shù)量以及所接收到紅外線的位置數(shù)據(jù)，經(jīng)井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)傳達(dá)到控制室，判斷每個托輥的運行情況，若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)小于正常值，則該托輥運行狀態(tài)發(fā)生異常，此時會由人工進(jìn)行進(jìn)一步的檢測修理;若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)和正常值吻合，則該托輥工作狀態(tài)正常，紅外接收器將對下一個托輥進(jìn)行檢測，以此類推，若所接收的紅外線位置數(shù)據(jù)與安裝時的位置不一致，則判斷該安裝該紅外發(fā)射裝置的托輥發(fā)生偏移。
[0038]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，包括皮帶運輸機(jī)、紅外發(fā)射裝置、紅外接收裝置和接收器固定裝置，所述紅外發(fā)射裝置包括紅外發(fā)射器、安裝在紅外發(fā)射器內(nèi)的北斗模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將每個紅外發(fā)射器所發(fā)出的紅外線用對應(yīng)的北斗模塊所采集到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記后輸出；所述紅外發(fā)射裝置通過粘合劑嵌入安裝在皮帶運輸機(jī)托輥的A面，不與皮帶進(jìn)行接觸;所述接收器固定裝置包括電控裝置、滑軌、滑塊、固定頭凹槽、卡口和固定桿，固定桿用于支撐滑軌，其位置由紅外發(fā)射器發(fā)射出的紅外線位置確定，保證紅外接收器可以準(zhǔn)確的接收到發(fā)射出的紅外線，電控裝置位于固定桿上，滑塊與滑軌滑動連接，固定頭凹槽和卡口安裝于滑塊上，所述紅外接收器通過固定頭與固定頭凹槽、卡口相連鎖死，所述紅外接收裝置包括紅外接收器以及安裝在紅外接收器內(nèi)的地理位置提取模塊，所述地理位置提取模塊用于提取紅外接收器所接收到的紅外線的地理位置信息并輸出發(fā)送至控制室。2.如權(quán)利要求1所述的基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述皮帶運輸機(jī)包括負(fù)載皮帶、空載皮帶和滾筒，負(fù)載皮帶用來運輸物資，空載皮帶與負(fù)載皮帶形成循環(huán)，滾筒用于負(fù)載皮帶和空載皮帶進(jìn)行連接，并提供皮帶運輸時所需的動力。3.如權(quán)利要求1所述的基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述皮帶運輸機(jī)托輥通過托輥固定桿固定，所述固定桿位于托輥固定桿上，靠近托輥，托輥固定桿的長度由皮帶運輸?shù)拈L度來確定。4.如權(quán)利要求1所述的基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，包括如下步驟: S1、將每個托輥進(jìn)行編號，分別為L1，L2，L3......，R1，R2，R3..........，并獲取每個托輥上的紅外發(fā)射裝置的地理位置數(shù)據(jù)； S2、啟動紅外發(fā)射裝置隨托輥的轉(zhuǎn)動穩(wěn)定的發(fā)射帶地理位置標(biāo)記的紅外線，紅外線軌跡為圓形； S3、電控裝置控制滑軌根據(jù)實際情況設(shè)置矢量運動的間隔時間和步距，間隔時間以3-.4S為佳，步距為接收點兩束平行紅外線之間間隔的水平距離，從而帶動紅外接收器逐個的到達(dá)接收紅外線的固定點； S4、紅外接收裝置將在固定時間內(nèi)接收到的紅外線數(shù)量以及所接收到紅外線的位置數(shù)據(jù)，經(jīng)井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)傳達(dá)到控制室，判斷每個托輥的運行情況，若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)小于正常值，則該托輥運行狀態(tài)發(fā)生異常，若固定時間內(nèi)紅外線接收次數(shù)和正常值吻合，則該托輥工作狀態(tài)正常;若所接收的紅外線位置數(shù)據(jù)與安裝時的位置不一致，則判斷該安裝該紅外發(fā)射裝置的托輥發(fā)生偏移。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于紅外光的礦用皮帶運輸機(jī)托輥狀態(tài)監(jiān)測裝置及其方法，包括皮帶運輸機(jī)、紅外發(fā)射裝置、紅外接收裝置和接收器固定裝置，所述紅外發(fā)射裝置包括紅外發(fā)射器、安裝在紅外發(fā)射器內(nèi)的北斗模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；所述紅外發(fā)射裝置通過粘合劑嵌入安裝在皮帶運輸機(jī)托輥的A面，不與皮帶進(jìn)行接觸；所述接收器固定裝置包括電控裝置、滑軌、滑塊、固定頭凹槽、卡口和固定桿，所述紅外接收器通過固定頭與固定頭凹槽、卡口相連鎖死，所述紅外接收裝置包括紅外接收器以及安裝在紅外接收器內(nèi)的地理位置提取模塊。本發(fā)明可以通過讀取紅外信號接收次數(shù)判斷托輥的工作狀態(tài)，且可以進(jìn)行異常點的定位，同時也可進(jìn)行托輥位置的實時監(jiān)測。
【IPC分類】B65G43/00, B65G43/02
【公開號】CN105712056
【申請?zhí)枴緾N201610231950
【發(fā)明人】王彩萍, 魏子淇, 李貝, 鄧軍, 王凱, 文虎, 馬礪
【申請人】西安科技大學(xué)