CN101279688B - 钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统 - Google Patents
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Abstract
钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统，涉及有监测主计算机、主控制器、无线信号接收器、信号接收天线、信号发射天线、无线信号发射器、信号处理器、位移液压传感器和提升容器组成。监测主计算机连接两个主控制器，主控制器连接设置有无线信号接收器，无线信号接收器又连接设置有信号接收天线。钢丝绳上同时连接设置有两个提升容器，提升容器上设置有位移液压传感器，所说的位移液压传感器上连接设置有信号处理器，信号处理器上又连接设置有无线信号发射器，无线信号发射器上又连接设置有信号发射天线。本发明解决了钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷的监测问题，能有效防止提升机断绳和超载事故发生，保障提升安全。本发明安装容易，维护方便。
Description
技术领域：
本发明属于矿山提升运输中提升机钢丝绳张力平衡油缸的位置及提升载荷的监测系统，尤其涉及钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统。
背景技术：
目前，钢丝绳张力平衡油缸已广泛应用于多绳摩擦式提升机中，用来保证各钢丝绳的张力均衡。钢丝绳张力平衡油缸主要包括悬挂油缸和连接油管组成。连接油管将各个悬挂油缸连接起来，利用帕斯卡原理保证各钢丝绳受相同的拉力。当悬挂油缸位置达到极限位置时，若钢丝绳受力不均衡，严重时会引起钢丝绳被拉断。因此，悬挂油缸工作位置直接关系到提升机的安全运行。但国内还没有监测提升机钢丝绳张力平衡装置的油缸位置的装置，给提升机钢丝绳张力平衡油缸的维护工作造成了很大的困难和安全隐患。
发明内容：
本发明的目的在于，提供一种钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统，以监测钢丝绳张力平衡油缸的位置和提升机的具体载荷。
本发明所述的钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统，涉及有监测主计算机、主控制器A、无线信号接收器A、信号接收天线A、信号发射天线A、无线信号发射器A、信号处理器A、位移液压传感器A、提升容器A、位移液压传感器B、提升容器B、信号处理器B、无线信号发射器B、信号发射天线B、信号接收天线B、无线信号接收器B和主控制器B组成。监测主计算机并列连接主控制器A和主控制器B，主控制器A连接设置有无线信号接收器A，无线信号接收器A又连接设置有信号接收天线A。主控制器B连接设置有无线信号接收器B，无线信号接收器B又连接设置有信号接收天线B。钢丝绳上同时连接设置有提升容器A和提升容器B两个提升容器，提升容器A上设置有位移液压传感器A，所说的位移液压传感器A上连接设置有信号处理器A，信号处理器A上又连接设置有无线信号发射器A，无线信号发射器A上又连接设置有信号发射天线A。提升容器B上设置有位移液压传感器B，所说的位移液压传感器B上连接设置有信号处理器B，信号处理器B上又连接设置有无线信号发射器B，无线信号发射器B上又连接设置有信号发射天线B。
本发明所述的钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统，是在钢丝绳张力平衡油缸上安装位移传感器和液压传感器，将油缸的位置和提升载荷转换为电信号，经采集处理后，进行高频调制，经无线数字发射器发射至井上或井底，无线信号被井口或井底的无线数字接收器接收后传给计算机系统。计算机系统显示提升载荷和油缸的位置，并根据提升载荷和油缸的位置发出提升容器未卸空、超载、钢丝绳受力不均等报警，防止过载和断绳事故的发生，起到保证安全生产的作用。
本发明所说的钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统工作原理如下：
位移传感器安装在钢丝绳张力平衡油缸上，用于测量油缸与活塞之间的相对位移并转换成模拟信号。液压传感器安装在钢丝绳张力平衡油缸的连接管路上，用于测量油缸的压力并转换成模拟信号。位移信号和液压信号被安装在提升容器上的信号处理器转换为数字信号并存储起来。无线信号发射器将数字信号进行高频调制并经天线发射出去。安装在井口或井下的信号接收天线接收到信号，送给无线信号接收器，经解调后，将信号传输至监测主计算机。监测主计算机根据位移信号和液压信号计算出油缸的位置和钢丝绳的载荷。当油缸达到极限位置或钢丝绳的载荷超过设定值时，监测主计算机可发出报警信号。
本发明所说的位移液压传感器，实际上是位移传感器和液压传感器的通称，所说的位移传感器，可采用拉线式传感器或拉杆式传感器。将所说的位移传感器安装在悬挂油缸的缸体上，位移传感器的动块固定在悬挂油缸的缸体内活塞上，用来测量油缸的活塞的位置，并转换成模拟量信号。所说的液压传感器，连接在各悬挂油缸之间的连接管路中，用于测量悬挂油缸的油压，并转换成模拟量信号。关于提升容器上的信号处理器，在提升容器上安装单片机系统或可编程处理器及模拟数字转换模块，将位移传感器和液压传感器的模拟量信号转换成数字量信号，并进行储存。关于无线信号发射器，单片机或可编程控制器中储存的信号送给无线信号发射器。无线信号发射器对信号进行调制后向井口发射。关于无线信号接收器，井口的无线数字接收器接收到信号进行解调后传送给主控制器。关于主控制器，信号传送给主控制器进行存储，根据油缸的位置信号和液压信号判断出油缸到达极限位置和压力过大等情况，输出继电器直接接入提升机的电控保护系统。同时将信号送给监测主计算机。关于监测主计算机，监测主计算机在显示器上动态显示各油缸的位置和液压，记录油缸到达极限位置和压力过大等报警。
本发明解决了钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷的监测问题，能有效防止提升机断绳和超载事故发生，保障提升安全。本发明所采用的液压传感器和位移传感器安装容易，维护方便；信号由无线发射和接收；经监测主计算机进行数据处理形成报警信号和控制信号，这就构成了一套完整的钢丝绳张力平衡装置的油缸位置及提升载荷监测系统。本发明的主要优点在于：位移传感器安装在悬挂油缸上，保证了油缸位置数据的真实性和可靠性。液压传感器安装在悬挂油缸的连接管路上，可以实时监测各油缸的压力。位移传感器和液压传感器安装方式简单，易操作，且不需要改变悬挂油缸和悬挂装置的结构，保证了传感器的稳定性。提升容器和井口或井底通过无线通讯，解决了信号传输的问题。该装置实时监测数据，出现安全隐患时，能够立刻作出报警和处理。从而有效解决了钢丝绳张力平衡油缸的位置和提升载荷的监测难题。
附图说明：
附图是本发明所述钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统的结构示意图。1-监测主计算机 2-主控制器A 3-无线信号接收器A 4-信号接收天线A 5-信号发射天线A 6-无线信号发射器A 7-信号处理器A 8-位移液压传感器A 9-提升容器A 10-位移液压传感器B 11-提升容器B 12-信号处理器B 13-无线信号发射器B 14-信号发射天线B 15-信号接收天线B 16-无线信号接收器B 17-主控制器B
具体实施方式：
现参照附图1，结合实施例说明如下：本发明所述的钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统，涉及有监测主计算机1、主控制器A2、无线信号接收器A3、信号接收天线A4、信号发射天线A5、无线信号发射器A6、信号处理器A7、位移液压传感器A8、提升容器A9、位移液压传感器B10、提升容器B11、信号处理器B12、无线信号发射器B13、信号发射天线B14、信号接收天线B15、无线信号接收器B16和主控制器B17组成。监测主计算机1并列连接主控制器A2和主控制器B17，主控制器A2连接设置有无线信号接收器A3，无线信号接收器A3又连接设置有信号接收天线A4。主控制器B17连接设置有无线信号接收器B16，无线信号接收器B16又连接设置有信号接收天线B15。钢丝绳上同时连接设置有提升容器A9和提升容器B11两个提升容器，提升容器A9上设置有位移液压传感器A8，所说的位移液压传感器A8上连接设置有信号处理器A7，信号处理器A7上又连接设置有无线信号发射器A6，无线信号发射器A6上又连接设置有信号发射天线A5。提升容器B11上设置有位移液压传感器B10，所说的位移液压传感器B10上连接设置有信号处理器B12，信号处理器B12上又连接设置有无线信号发射器B13，无线信号发射器B13上又连接设置有信号发射天线B14。
本发明所述的钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统，是在钢丝绳张力平衡油缸上安装位移传感器和液压传感器，简称为位移液压传感器，又可以分为位移液压传感器A8和位移液压传感器B10，将油缸的位置和提升载荷转换为电信号，经采集处理后，进行高频调制，经无线信号发射器A6和无线信号发射器B13发射至井上或井底，无线信号被井口或井底的无线数字接收器接收后传给计算机系统。计算机系统显示提升载荷和油缸的位置，并根据提升载荷和油缸的位置发出提升容器未卸空、超载、钢丝绳受力不均等报警，防止过载和断绳事故的发生，起到保证安全生产的作用。
本发明所说的钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统工作原理如下：
位移传感器安装在钢丝绳张力平衡油缸上，用于测量油缸与活塞之间的相对位移并转换成模拟信号。液压传感器安装在钢丝绳张力平衡油缸的连接管路上，用于测量油缸的压力并转换成模拟信号。位移信号和液压信号被安装在提升容器上的信号处理器转换为数字信号并存储起来。无线信号发射器A6和无线信号发射器B13将数字信号进行高频调制并经天线发射出去。安装在井口或井下的信号接收天线接收到信号，送给无线信号接收器A3和无线信号接收器B16，经解调后，将信号传输至监测主计算机1。监测主计算机1根据位移信号和液压信号计算出油缸的位置和钢丝绳的载荷。当油缸达到极限位置或钢丝绳的载荷超过设定值时，监测主计算机1可发出报警信号。
本发明所说的位移液压传感器，包括位移液压传感器A8和位移液压传感器B10，实际上是位移传感器和液压传感器的通称，所说的位移传感器，可采用拉线式传感器或拉杆式传感器。将所说的位移传感器安装在悬挂油缸的缸体上，位移传感器的动块固定在悬挂油缸的缸体内活塞上，用来测量油缸的活塞的位置，并转换成模拟量信号。所说的液压传感器，连接在各悬挂油缸之间的连接管路中，用于测量悬挂油缸的油压，并转换成模拟量信号。关于提升容器上的信号处理器，在提升容器上安装单片机系统或可编程处理器及模拟数字转换模块，将位移传感器和液压传感器的模拟量信号转换成数字量信号，并进行储存。关于无线信号发射器，单片机或可编程控制器中储存的信号送给无线信号发射器。无线信号发射器对信号进行调制后向井口发射。关于无线信号接收器，井口的无线数字接收器接收到信号进行解调后传送给主控制器。关于主控制器，信号传送给主控制器进行存储，根据油缸的位置信号和液压信号判断出油缸到达极限位置和压力过大等情况，输出继电器直接接入提升机的电控保护系统。同时将信号送给监测主计算机。关于监测主计算机，监测主计算机在显示器上动态显示各油缸的位置和液压，记录油缸到达极限位置和压力过大等报警。
本发明解决了钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷的监测问题，能有效防止提升机断绳和超载事故发生，保障提升安全。本发明所采用的液压传感器和位移传感器安装容易，维护方便；信号由无线发射和接收，经监测主计算机1进行数据处理形成报警信号和控制信号，这就构成了一套完整的钢丝绳张力平衡装置的油缸位置及提升载荷监测系统。本发明的主要优点在于：位移传感器安装在悬挂油缸上，保证了油缸位置数据的真实性和可靠性。液压传感器安装在悬挂油缸的连接管路上，可以实时监测各油缸的压力。位移传感器和液压传感器安装方式简单，易操作，且不需要改变悬挂油缸和悬挂装置的结构，保证了传感器的稳定性。提升容器和井口或井底通过无线通讯，解决了信号传输的问题。该装置实时监测数据，出现安全隐患时，能够立刻作出报警和处理。从而有效解决了钢丝绳张力平衡油缸的位置和提升载荷的监测难题。
Claims (2)
1.钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统，其特征在于监测主计算机(1)并列连接主控制器A(2)和主控制器B(17)，主控制器A(2)连接设置有无线信号接收器A(3)，无线信号接收器A(3)又连接设置有信号接收天线A(4)；主控制器B(17)连接设置有无线信号接收器B(16)，无线信号接收器B(16)又连接设置有信号接收天线B(15)；钢丝绳上同时连接设置有提升容器A(9)和提升容器B(11)两个提升容器，提升容器A(9)上设置有位移液压传感器A(8)，所说的位移液压传感器A(8)上连接设置有信号处理器A(7)，信号处理器A(7)上又连接设置有无线信号发射器A(6)，无线信号发射器A(6)上又连接设置有信号发射天线A(5)；提升容器B(11)上设置有位移液压传感器B(10)，位移液压传感器B(10)上连接设置有信号处理器B(12)，信号处理器B(12)上又连接设置有无线信号发射器B(13)，无线信号发射器B(13)上又连接设置有信号发射天线B(14)。
2.根据权利要求1所述的钢丝绳张力平衡油缸位置及提升载荷监测系统，其特征在于所说的位移液压传感器，包括位移液压传感器A(8)和位移液压传感器B(10)实际上是位移传感器和液压传感器的通称，所说的位移传感器，可采用拉线式传感器或拉杆式传感器；将所说的位移传感器安装在悬挂油缸的缸体上，位移传感器的动块固定在悬挂油缸的缸体内活塞上用来测量油缸的活塞的位置，并转换成模拟量信号；所说的液压传感器，连接在各悬挂油缸之间的连接管路中，用于测量悬挂油缸的油压，并转换成模拟量信号。
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