本發(fā)明涉及一種刮板運(yùn)輸機(jī)故障監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、隨著煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，選煤廠對設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性要求越來越高。刮板運(yùn)輸機(jī)作為選煤過程中的關(guān)鍵設(shè)備，其故障頻發(fā)問題一直是困擾選煤廠的難題。

2、在實際運(yùn)行過程中，刮板運(yùn)輸機(jī)常常會受到各種因素的影響，如物料性質(zhì)、設(shè)備磨損、操作不當(dāng)?shù)龋瑢?dǎo)致錯鏈、跳鏈、卡死等故障頻發(fā)。這些故障如果不能及時發(fā)現(xiàn)和處理，會造成刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭機(jī)尾拉翻、刮板鏈條拉斷和電機(jī)燒壞等，造成生產(chǎn)中斷和設(shè)備損壞，甚至可能引發(fā)安全事故，由于缺乏有效的監(jiān)測手段，導(dǎo)致這些故障往往不能及時發(fā)現(xiàn)和處理，給選煤廠的生產(chǎn)帶來了極大的困擾。

3、目前主要的監(jiān)測方式有三種：

4、1、人工巡檢：人工定時巡檢，雖然人工巡檢可以直觀地了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，但存在巡檢周期長、巡檢人員工作量大等問題，難以及時發(fā)現(xiàn)故障；

5、2、接觸性連桿傳感器監(jiān)測：刮板經(jīng)過監(jiān)測裝置時會撞擊裝置上左右兩側(cè)的垂直連桿，使連桿發(fā)生旋轉(zhuǎn)，傳感器對兩側(cè)連桿的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)測，通過計算兩側(cè)旋轉(zhuǎn)發(fā)生的時間差進(jìn)一步的判斷刮板是否發(fā)生傾斜、卡死等故障，此方案雖然可以一定程度的監(jiān)測故障，由于是通過撞擊連桿的方式進(jìn)行監(jiān)測，連桿本身具有較大慣性會產(chǎn)生來回震蕩搖擺，所以導(dǎo)致監(jiān)測精度較低會產(chǎn)生較多誤報；

6、3、機(jī)器視覺監(jiān)測：基于ai分析的刮板運(yùn)輸機(jī)故障報警系統(tǒng)是一種利用人工智能技術(shù)，對刮板運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測、分析和預(yù)警的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過安裝在刮板運(yùn)輸機(jī)上的高清監(jiān)控，實時采集設(shè)備的運(yùn)行畫面，并通過ai算法對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，以識別出設(shè)備的故障或異常狀態(tài)，一旦系統(tǒng)檢測到故障或異常，就會立即發(fā)出報警信號，提醒操作人員采取相應(yīng)的處理措施，該系統(tǒng)成本較高，對現(xiàn)場環(huán)境要求較高，投資回報期太長，使得大多數(shù)選煤廠難以承受高昂的設(shè)備改造費(fèi)用。

7、以上三種監(jiān)測方式雖然都能在一定程度上解決監(jiān)測問題，但依舊存在不少缺點和不足。因此，設(shè)計一套安裝簡單、監(jiān)測及時精準(zhǔn)、對現(xiàn)場環(huán)境要求低，同時價格低廉、維護(hù)簡單方便的刮板運(yùn)輸機(jī)故障監(jiān)測系統(tǒng)，對于提高選煤廠的生產(chǎn)效率和安全性具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種刮板運(yùn)輸機(jī)故障監(jiān)測裝置，該裝置安裝簡單、監(jiān)測及時精準(zhǔn)、對現(xiàn)場環(huán)境要求低，同時價格低廉、維護(hù)簡單方便。

2、本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種刮板運(yùn)輸機(jī)故障監(jiān)測裝置，其特殊之處在于：

4、包括監(jiān)測采集模塊、數(shù)據(jù)清洗模塊、通信模塊，服務(wù)器、中央控制平臺和報警模塊；

5、所述監(jiān)測采集模塊包括支撐軸、箱體和兩個支架，支架上設(shè)有軸套基座，軸套基座上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸套，支撐軸固定在兩個旋轉(zhuǎn)軸套上；

6、箱體的一側(cè)與支撐軸固定，箱體內(nèi)安裝傳感器，其傳感器的探頭對應(yīng)的箱體底部設(shè)有通孔，箱體設(shè)有箱體上蓋；

7、軸套基座上設(shè)有通孔，旋轉(zhuǎn)軸套包括內(nèi)軸套芯、內(nèi)軸套、內(nèi)軸套蓋，所述內(nèi)軸套芯的一端連接內(nèi)軸套，內(nèi)軸套伸入軸套基座的通孔內(nèi)，內(nèi)軸套芯和內(nèi)軸套蓋分別位于通孔的兩端，內(nèi)軸套蓋通過螺釘與內(nèi)軸套蓋固定，內(nèi)軸套芯和內(nèi)軸套蓋的邊緣通過軸套限位銷連接，軸套限位銷用于限制內(nèi)軸套相對于軸套基座的旋轉(zhuǎn)角度為180度，從而實現(xiàn)限制支撐軸、箱體的旋轉(zhuǎn)角度為180度；

8、所述傳感器對刮板運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集；并將采集到的數(shù)據(jù)通過有線的方式傳輸給數(shù)據(jù)清洗模塊；

9、所述數(shù)據(jù)清洗模塊對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，通信模塊將數(shù)據(jù)清洗模塊處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)線和交換機(jī)傳輸給服務(wù)器；

10、所述服務(wù)器對通信模塊傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理，經(jīng)過算法處理后得出監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)，最終將計算結(jié)果呈現(xiàn)到中央控制平臺，如果計算結(jié)果提示故障，則報警模塊進(jìn)行現(xiàn)場報警和中央控制臺報警。

11、優(yōu)選地，所述箱體上蓋通過箱體鎖扣與箱體固定。

12、優(yōu)選地，所述支撐軸為矩形管，箱體的一側(cè)與支撐軸通過螺栓連接。

13、優(yōu)選地，所述內(nèi)軸套芯、內(nèi)軸套、內(nèi)軸套蓋中心均設(shè)有與支撐軸截面相匹配的矩形孔。

14、優(yōu)選地，所述機(jī)座的底部設(shè)有l(wèi)型板，l型板的一側(cè)設(shè)有條形通孔，支架底部通過螺栓穿過該條形通孔與l型板連接，實現(xiàn)支架在l型板上的位置可調(diào)，l型板的另一側(cè)焊接于刮板運(yùn)輸機(jī)的機(jī)架上。

15、優(yōu)選地，所述支撐軸的兩側(cè)分別設(shè)有限位鎖，限位鎖包括兩個卡瓦片，兩個卡瓦片之間通過螺栓連接后固定在支撐軸上，限位鎖的一端與內(nèi)軸套芯抵接，限位鎖用于防止支撐軸在軸向的移動。

16、優(yōu)選地，所述支架為板件圍成的矩形結(jié)構(gòu)，矩形結(jié)構(gòu)的一側(cè)沿高度方向設(shè)有條形通孔，軸套基座通過螺栓穿過該條形通孔與矩形結(jié)構(gòu)連接，實現(xiàn)軸套基座在高度方向位置可調(diào)。

17、優(yōu)選地，所述軸套基座的側(cè)部設(shè)有安裝耳，安裝耳通過螺栓穿過支架上的條形通孔與矩形結(jié)構(gòu)連接。

18、優(yōu)選地，所述支撐軸上有走線孔，傳感器的連接線從走線孔穿出。

19、優(yōu)選地，所述箱體底部的通孔為六個長方形通孔，六個長方形通孔平均分成兩排，每個通孔處安裝一個傳感器固定單元，傳感器固定單元包括傳感器固定基座，傳感器固定基座卡在長方形通孔上，其傳感器固定基座上放置傳感器固定外殼，傳感器直接安裝在傳感器固定外殼上，用傳感器固定蓋板壓住傳感器固定基座和傳感器固定外殼,并固定在箱體上。

20、優(yōu)選地，所述每一排中部的長方形通孔位于箱體的中間位置，傳感器固定外殼正好卡在傳感器固定基座上；每一排兩側(cè)的長方形通孔長度與傳感器固定基座的長度相匹配，傳感器固定外殼兩側(cè)分別設(shè)置傳感器間隔板，用于調(diào)節(jié)兩側(cè)的傳感器距離箱體中央的距離，同時傳感器間隔板起密封作用。

21、優(yōu)選地，所述每一排兩側(cè)的傳感器固定蓋板上設(shè)置蓋板刻度標(biāo)記，用于在安裝時提示傳感器距離箱體中央的距離。

22、另外，本發(fā)明還提出一種基于上述刮板運(yùn)輸機(jī)故障監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

23、設(shè)置在箱體內(nèi)的六個傳感器編號分別為：c1、c2、c3、c4、c5、c6，其中c1、c2、c3排列成一條直線s1，c4、c5、c6排列成一條直線s2。s1和s2間距為固定距離d，假設(shè)刮板從左向右運(yùn)動；

24、步驟1、記錄刮板經(jīng)過c1、c4的時間差為time14,經(jīng)過c2、c5的時間差為time25,經(jīng)過c3、c6的時間差為time36,取3個時間差的均值time＝(time14+time25+time36)/3，

25、則刮板的速度speed＝d/time；

26、步驟2、記錄刮板經(jīng)過c1的時間為timec1，經(jīng)過c3的時間為timec3,則時間差timedif＝abs(timec1-timec3)，則左側(cè)傾斜刮板到c3點的距離d_dif＝timedif*speed，

27、記錄c3到c1的距離d31＝c3-c1，

28、則刮板的傾斜角度angle＝arctan(d31/d_dif)；

29、步驟3、經(jīng)過步驟1、2后可計算得出當(dāng)前刮板的運(yùn)行速度和偏轉(zhuǎn)角度，正常實踐工作中，刮板的偏轉(zhuǎn)角度比較小，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到偏轉(zhuǎn)角度大于某個閾值角度時，則進(jìn)行報警提示刮板有錯鏈；當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到刮板低于正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度時則報警提示刮板可能壓死。

30、步驟4、監(jiān)測采集模塊通過傳感器采集到刮板運(yùn)行原始數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)通過有線連接傳輸?shù)綌?shù)據(jù)清洗模塊，數(shù)據(jù)清洗模塊將不符合需求的數(shù)據(jù)清洗處理后通過通信模塊傳輸給服務(wù)器，服務(wù)器的計算模塊進(jìn)行步驟1、2的計算，最終將計算結(jié)果呈現(xiàn)到中央控制平臺，如果計算結(jié)果提示故障，則報警模塊進(jìn)行現(xiàn)場報警和中央控制臺報警。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

32、本發(fā)明提供一種刮板運(yùn)輸機(jī)故障監(jiān)測裝置，具有安裝實施簡單、監(jiān)測及時精準(zhǔn)、對環(huán)境要求低、價格低廉和維護(hù)簡單方便的優(yōu)點；其故障監(jiān)測裝置的傳感器安裝于箱體內(nèi)，使傳感器機(jī)身起到防塵作用；軸套限位銷限制內(nèi)軸套相對于軸套基座的旋轉(zhuǎn)角度為180度，從而實現(xiàn)限制支撐軸、箱體的旋轉(zhuǎn)角度為180度，可使其傳感器鏡頭翻轉(zhuǎn)180度，使傳感器鏡頭朝上，便于清潔。