CN102506816A

CN102506816A - 立井钢罐道间距测量分析装置及测量罐道间距的方法

Info

Publication number: CN102506816A
Application number: CN2011103742368A
Authority: CN
Inventors: 侯宇刚; 张玉军; 赵文昌; 战仕发; 王业超; 李平
Original assignee: ZIBO MINING GROUP CO Ltd
Current assignee: ZIBO MINING GROUP CO Ltd
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2012-06-20

Abstract

立井钢罐道间距测量分析装置及测量罐道间距的方法，属于煤矿立井提升系统领域。包括安装在井口处井架上的控制器和安装在地上的上位机，控制器通过多个串口联接激光测距仪、单片机和液晶显示器，通过无线通信模块与上位机相连通，单片机另一端通过I/O接口联接光电编码器和键盘，上位机联接激光测距仪另一端，并通过串口读取激光测距仪的数据信息，控制器的液晶显示器分别联接激光位移传感器和轴编码器。本发明可在绞车检修速度运行过程中连续测量罐道横向间距、当罐道发生变形时系统可提前预知等优点，有效的避免提升机因发生卡罐或机毁人亡等重大事故。

Description

立井钢罐道间距测量分析装置及测量罐道间距的方法

技术领域

立井钢罐道间距测量分析装置及测量罐道间距的方法，属于煤矿立井提升系统领域，具体涉及一种煤矿立井井筒中测量罐道间距使用的监测装置及其使用方法。

背景技术

煤矿的立井变形主要表现为与其固定在一起的罐道的偏斜和变形，罐道的偏斜和变形造成提升阻力增加，罐耳磨损增大，这种变形发展到一定程度时，有可能发生卡罐或掉罐事故，显然，随时掌握罐道变形的情况是非常必要的，因此，立井钢罐道间距测量分析系统是提升系统安全技术发展的必然趋势。

由于罐道发生变形时系统没能及时的提前预知，极易造成提升机设备发生卡罐或机毁人亡的重大事故，近年来，很多煤矿都曾因为罐道变形发生过类似卡罐的事情，也有的煤矿出现罐笼礅罐的事件，一旦出现这样的的重大事故，通常直接经济少则几百万，多则上千万，存在非常严重的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可在绞车检修速度运行过程中连续测量罐道横向间距、当罐道发生变形时系统可提前预知的立井钢罐道间距测量分析装置及测量罐道间距的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该立井钢罐道间距测量分析装置，其特征在于：包括安装在井口处井架上的控制器和安装在地上的上位机，控制器包括CPU和与其相连的多个激光测距仪、单片机和液晶显示器，单片机另一端通过I/O接口联接光电编码器和键盘，控制器通过无线通信模块与上位机相连通。上位机主要通过无线通信来读取间距测量的数据，通过串口读取高度的信息，通过专用软件实现数据处理和分析，形成测量曲线，并可调入之前的数据。

所述的多个激光测距仪设有包括高度测距仪、左间距测距仪和右间距测距仪。

所述的控制器采用嵌入式ARM芯片AT91SAM9260作为CPU，CPU的主频为200MHz，支持六路串口，采用嵌入式WINCE操作系统，无线通信模块频率为433MHz。

所述的液晶显示器采用128×64的STN LCD的人机界面。通过外扩的单片机来凝结编码器和键盘，实现了人机对话的操作界面。

一种利用如权利要求1所述的立井钢罐道间距测量分析装置测量罐道间距的方法，其特征在于包括如下步骤：

5.1、启动系统，设备初始化；

5.2、与井口计算机建立无线通信连接；

5.3、使用左右测距激光检测罐道变形情况，根据深度测量激光测距数据实时修正旋编数据，并将测量数据发送给井口计算机；

5.4、井口计算机根据实时测量数据绘制罐道形变曲线图；

5.5、测量结束，保存测量数据。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、采用嵌入式ARM芯片AT91SAM9260作为CPU和采用嵌入式WINCE操作系统来设计罐道间距测量终端，并通过无线通信模块实现与上位机的无线通信；

2、采用激光技术测量罐道高度和水平相对变形，测量精度高，并提供光电编码器的高度测量方式，安装在井架上的激光指向仪配合罐道间距测量终端实现了罐道的水平偏移变形，使得测量准确度更高；

3、通过控制器的液晶显示器的人机界面使立井罐道的运行状况一目了然，当发生变形时系统可提前预知，可以直接避免提升机设备发生卡罐或机毁人亡的重大事故，社会效益十分显著，为安全生产提供强有力的保障。

附图说明

图1是本发明控制器与其他部件连接关系方框图。

图2是本发明系统数据采集流程方框图。

图1～2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1～2对本发明做进一步说明：

具体实施方式

参照附图1～2：

该立井钢罐道间距测量分析装置，包括安装在井口处井架上的控制器和安装在地上的上位机，控制器包括CPU和与其相连的多个激光测距仪、单片机和液晶显示器，单片机另一端通过I/O接口联接光电编码器和键盘，控制器通过无线通信模块与上位机相连通。

激光测距仪设有多个，包括高度测距仪、左间距测距仪和右间距测距仪，上位机联接激光测距仪另一端，并通过串口读取激光测距仪的数据信息，控制器的液晶显示器分别联接激光位移传感器和轴编码器，轴编码器为周长固定的编码器，激光位移传感器为高精度位移传感器。

控制器采用嵌入式ARM芯片AT91SAM9260作为CPU，CPU的主频为200MHz，支持六路串口，可满足多个串口设备的连接，也可以连接多个激光测距仪的链接，采用嵌入式WINCE操作系统。

液晶显示器采用128×64的STN LCD的人机界面，为了和主机连接，实现测量的数据在地面的处理和显示采用无线通信模块进行通信，采用频率为433MHz的无线通信模块，并通过应用编程实现数据的采集和通信。

工作过程如下：

本发明利用的工作原理是，在绞车检修速度运行过程中，通过激光测距仪连续测量罐道的横向间距，将测量数据存储于测量终端，并利用无线通信技术实时传输到安装在地面上的上位机，利用专用软件对测得的几组数据进行数据分析，随后进行罐道间距、深度曲线的绘制，准确的标示出罐道的变形点。

在工作时，首先，在井口处的井架上安装好控制器、多个激光测距仪、激光位移传感器和轴编码器等测量仪器，首先对激光位移传感器和轴编码器进行调零，轴编码器用来测量井筒深度或罐笼沿罐道移动的距离，激光位移传感器用来测量罐道的横向间距，然后随着罐笼每移动1米，激光测距仪就将当前测得的罐道间距保存起来，即沿着罐道每1米保存一个测量得到的数据，激光测距仪通过安装在井筒的传输基站，把数据传给单片机，单片机通过专用处理软件和测得的多个井筒罐道间距数据将井筒罐道间距曲线显示出来，以供进一步的分析和处理。

利用本发明的立井钢罐道间距测量分析装置测量罐道间距的方法，包括如下步骤：

1、启动系统，设备初始化；

2、与井口计算机建立无线通信连接；

3、使用左右测距激光检测罐道变形情况，根据深度测量激光测距数据实时修正旋编数据，并将测量数据发送给井口计算机；

4、井口计算机根据实时测量数据绘制罐道形变曲线图；

5、测量结束，保存测量数据。

此外，通过控制器的液晶显示器的人机界面使立井罐道的运行状况一目了然，当发生变形时系统可提前预知，可以直接避免提升机设备发生卡罐或机毁人亡的重大事故，社会效益十分显著，为安全生产提供强有力的保障。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.立井钢罐道间距测量分析装置，其特征在于：包括安装在井口处井架上的控制器和安装在地上的上位机，控制器包括CPU和与其相连的多个激光测距仪、单片机和液晶显示器，单片机另一端通过I/O接口联接光电编码器和键盘，控制器通过无线通信模块与上位机相连通。

2.根据权利要求1所述的立井钢罐道间距测量分析装置，其特征在于：所述的多个激光测距仪包括高度测距仪、左间距测距仪和右间距测距仪。

3.根据权利要求1所述的立井钢罐道间距测量分析装置，其特征在于：所述的控制器采用嵌入式ARM芯片AT91SAM9260作为CPU，CPU的主频为200MHz，支持六路串口，采用嵌入式WINCE操作系统，无线通信模块频率为433MHz。

4.根据权利要求1所述的立井钢罐道间距测量分析装置，其特征在于：所述的液晶显示器采用128×64的STNLCD的人机界面。

5.一种利用如权利要求1所述的立井钢罐道间距测量分析装置测量罐道间距的方法，其特征在于包括如下步骤：

5.1、启动系统，设备初始化；

5.2、与井口计算机建立无线通信连接；

5.4、井口计算机根据实时测量数据绘制罐道形变曲线图；

5.5、测量结束，保存测量数据。