CN102807135B - 监测显示系统和梭车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种监测显示系统和梭车，该监测显示系统用于梭车，包括：采集单元、控制器、显示器，其中，所述采集单元用于采集所述梭车的电缆卷筒的转动圈数，并将转动圈数信息传送至所述控制器；所述控制器根据所述转动圈数信息计算出所述电缆卷筒上电缆的长度，并将计算结果传送至所述显示器；所述显示器用于显示所述电缆卷筒上电缆的长度。根据本发明的技术方案，能够实时显示电缆卷筒上的电缆长度，作为操作人员控制放缆长度和收缆长度的依据，可对电缆过放和过卷进行精确保护。

Description

监测显示系统和梭车

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及监测显示系统和具有该监测显示系统的梭车。

背景技术

目前，煤矿井下梭车电缆卷筒都是设置限位开关等机构，对电缆的过放进行保护，不能对过卷以及车辆正常行驶时，当卷筒机械结构或液压回路失效，导致卷筒不能正常转动时，不能及时作出保护动作，更不能实时监视电缆长度，及时提醒操作人员，以至于出现过卷现象或由于卷筒异常所造成的电缆损害的问题。

因此，需要一种梭车电缆保护技术，可实时监视电缆卷筒上的电缆长度，提供保护依据。

发明内容

考虑到上述背景技术，本发明所要解决的一个技术问题是提供一种监测显示系统，可实时监视电缆卷筒上的电缆长度，提供保护依据。

根据本发明的一个方面，提供了一种监测显示系统，用于梭车，包括：采集单元、控制器、显示器，其中，所述采集单元用于采集所述梭车的电缆卷筒的转动圈数，并将转动圈数信息传送至所述控制器；所述控制器根据所述转动圈数信息计算出所述电缆卷筒上电缆的长度，并将计算结果传送至所述显示器；所述显示器用于显示所述电缆卷筒上电缆的长度。

电缆的总长度是已知的，无论是收缆还是放缆，根据电缆卷筒的转数便可以获取电缆卷筒上电缆的长度，并将电缆卷筒上电缆的长度信息实时显示在显示器上，操作人员便能够清楚是否可继续放缆或继续收缆，避免出现过卷故障或过放故障。

在上述技术方案中，优选的，所述控制器还用于在所述梭车进行放缆时，判断所述电缆卷筒上电缆的剩余长度是否小于等于第一预设电缆长度，若是，则向所述显示器发送报警指令，以及在所述梭车进行收缆时，判断所述电缆卷筒上已缠绕的电缆的长度与额定电缆长度之差是否小于等于第二预设电缆长度，若是，则向所述显示器发送报警指令；所述显示器在接收到来自所述控制器的报警指令时，提醒操作人员。第一预设电缆长度是事先设置的用于判断电缆卷筒上电缆的剩余长度是否达到警戒线的阈值，用于预防过放现象，而第二预设电缆长度是事先设置的用于判断电缆卷筒上已缠绕的电缆的长度是否快达到额定值的阈值，用于预防过收现象。

在上述任一技术方案中，优选的，所述控制器根据所述电缆的外径、所述电缆卷筒的直径和所述转动圈数计算出所述电缆卷筒上电缆的长度。

在上述技术方案中，优选的，所述控制器还用于在所述电缆卷筒上电缆的剩余长度小于等于第三预设电缆长度，或所述电缆卷筒上已缠绕的电缆的长度与所述额定电缆长度之差小于等于第四预设电缆长度时，向所述梭车的变频器发送停车指令，以停止所述梭车的运行。第三预设电缆长度是事先设置的用于判断电缆卷筒上电缆的剩余长度是否达到危险范围的阈值，用于强制阻止即将产生的过放现象，而第二预设电缆长度是事先设置的用于判断电缆卷筒上已缠绕的电缆的长度是否快达到额定值的危险阈值，用于强制阻止即将产生的过收现象。

在上述技术方案中，优选的，所述控制器在向所述变频器发送所述停车指令时，还向所述显示器发送提示指令，命令所述显示器提示所述操作人员。

当梭车进行放缆时，容易造成过放，因此，控制器需判断电缆卷筒上的剩余长度还剩多少，此时可设置第一预设电缆长度，例如30米，如果电缆卷筒上还剩有29米时，说明电缆卷筒上的电缆就快放完了，于是控制器提醒操作人员，可做好停机准备了，避免造成过放现象。如果操作人员没有注意到该提醒，则一旦控制器发现电缆卷筒上的电缆长度小于例如10米，立刻停止梭车的运行，主动控制梭车的动作。同样，当梭车进行收缆时，容易造成过收，因此，控制器需判断电缆卷筒上已缠绕的电缆的长度是否快达到电缆总长度了，若控制器发现已缠绕的电缆的长度与额定电缆长度之差小于第二预设电缆长度，则说明快卷完了，于是通过显示器提醒操作人员，可做好停机准备了，避免造成过收现象。如果操作人员没有注意到该提醒，则一旦发现差值小于例如10米，立刻停止梭车的运行，主动控制梭车的动作，提高了梭车的安全性能。

在上述技术方案中，优选的，在所述梭车进行放缆的情况下，所述控制器还用于在向所述变频器发送所述停车指令后，不响应启动所述梭车进行放缆的操作指令；以及在所述梭车进行收缆的情况下，所述控制器还用于在向所述变频器发送所述停车指令后，不响应启动所述梭车进行收缆的操作指令。

在上述技术方案中，优选的，还可以包括：增量编码器，检测所述梭车的车轮的运转，并将检测到的运转信息传送至所述控制器；所述控制器还用于在所述增量编码器检测出所述梭车处于运行状态且所述采集单元采集到的所述转动圈数没有变化或变化幅度与设定变化幅度不相同时，确定所述电缆卷筒发生故障并向所述梭车的变频器发送停车指令，以停止所述梭车的运行。

除了可避免过放故障和过收故障之外，还可以判断卷缆机构是否出现故障，通过增量编码器来监视在梭车运行时，电缆卷筒是否在转动或转动异常，如果梭车运行而电缆卷筒没有转动或转动异常，则说明电缆卷筒相关机构出现故障，例如因卷筒机械结构或液压回路失效，导致卷筒不能正常转动，通过该方案可对此故障及时进行保护。

在上述技术方案中，优选的，所述控制器还用于将确定的所述电缆卷筒的故障信息发送至所述显示器进行显示。

在上述技术方案中，优选的，所述采集单元包括以下至少一种：编码器、行程开关、限位开关。

根据本发明的另一方面，还提供了一种梭车，包括如上述任一技术方案中所述的监测显示系统。

根据本发明的技术方案，能够对梭车电缆卷筒的过放及过卷进行精确保护；当卷筒机械结构或液压回路失效，导致卷筒不能正常转动时，能及时做出保护动作；能实时显示电缆卷筒上的电缆长度信息，有利于驾驶员提前发现电缆满卷、过放现象，有效避免故障的出现，并且可以有效使用电缆的长度，提前做好生产准备，提高生产效率；并且在出现满卷、过放等故障时，不必断电停机，不必人工收放电缆来解除故障，提高了生产安全性及生产效率。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的监测显示系统的示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的梭车运行示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1来详细说明根据本发明的实施例。

如图1所示，根据本发明的实施例的监测显示系统，用于梭车，可以包括：采集单元、控制器3、显示器13，其中，采集单元用于采集梭车的电缆卷筒14的转动圈数，并将转动圈数信息传送至控制器3，在图1中，该采集单元为编码器12；该控制器3根据编码器12采集的转动圈数信息计算出电缆卷筒14上电缆的长度，并将计算结果传送至显示器13；显示器13用于显示电缆卷筒14上电缆的长度。上述采集单元包括以下至少一种：编码器、行程开关、限位开关。

电缆的总长度是已知的，无论是收缆还是放缆，根据电缆卷筒14的转数便可以获取电缆卷筒14上电缆的长度，并将电缆卷筒14上电缆的长度信息实时显示在显示器13上，操作人员便能够清楚是否可继续放缆或继续收缆，避免出现过卷或过放。

优选的，控制器3还用于在梭车进行放缆时，判断电缆卷筒14上电缆的剩余长度是否小于等于第一预设电缆长度，若是，则向显示器13发送报警指令，以及在梭车进行收缆时，判断电缆卷筒14上已缠绕的电缆的长度与额定电缆长度之差是否小于等于第二预设电缆长度，若是，则向显示器13发送报警指令；显示器13在接收到来自控制器3的报警指令时，提醒操作人员。第一预设电缆长度是事先设置的用于判断电缆卷筒14上电缆的剩余长度是否达到警戒线的阈值，用于预防过放现象，而第二预设电缆长度是事先设置的用于判断电缆卷筒14上已缠绕的电缆的长度是否快达到额定值的阈值，用于预防过收现象。

优选的，控制器3根据电缆的外径、电缆卷筒14的直径和转动圈数计算出电缆卷筒14上电缆的长度。

在上述技术方案中，优选的，控制器3还用于在电缆卷筒14上电缆的剩余长度小于等于第三预设电缆长度，或电缆卷筒14上已缠绕的电缆的长度与额定电缆长度之差小于等于第四预设电缆长度时，向梭车的变频器发送停车指令，以停止梭车的运行。第三预设电缆长度是事先设置的用于判断电缆卷筒14上电缆的剩余长度是否达到危险范围的阈值，用于强制阻止即将产生的过放现象，而第二预设电缆长度是事先设置的用于判断电缆卷筒14上已缠绕的电缆的长度是否快达到额定值的危险阈值，用于强制阻止即将产生的过收现象。

当梭车进行放缆时，容易造成过放，因此，控制器3需判断电缆卷筒14上的剩余长度还剩多少，此时可设置第一预设电缆长度，例如30米，如果电缆卷筒14上还剩有29米时，说明电缆卷筒14上的电缆就快放完了，于是控制器3提醒操作人员，可做好停机准备了，避免造成过放现象。如果操作人员没有注意到该提醒，则一旦控制器3发现电缆卷筒14上的电缆长度小于例如10米即第三预设电缆长度，立刻停止梭车的运行，主动控制梭车的动作。

同样，当梭车进行收缆时，容易造成过收，因此，控制器3需判断电缆卷筒14上已缠绕的电缆的长度是否快达到电缆总长度了，若控制器3发现已缠绕的电缆的长度与额定电缆长度之差小于第二预设电缆长度，则说明快卷完了，于是通过显示器提醒操作人员，可做好停机准备了，避免造成过收现象。如果操作人员没有注意到该提醒，则一旦控制器3发现差值小于例如10米即第四预设电缆长度，立刻停止梭车的运行，主动控制梭车的动作，提高了梭车的安全性能。

优选的，控制器3在向变频器（左变频器4和右变频器5）发送停车指令时，还向显示器13发送提示指令，命令显示器13提示操作人员，通知操作人员需进行紧急停车。

在上述技术方案中，优选的，在梭车进行放缆的情况下，控制器3还用于在向变频器发送停车指令后，不响应启动梭车进行放缆的操作指令；以及在梭车进行收缆的情况下，控制器3还用于在向变频器发送停车指令后，不响应启动梭车进行收缆的操作指令。

优选的，该监测显示系统还可以包括：增量编码器8，检测梭车的车轮的运转，并将检测到的运转信息传送至控制器3；控制器3还用于在所述增量编码器8检测出所述梭车处于运行状态且所述采集单元采集到的所述转动圈数没有变化或变化幅度与设定变化幅度不相同时，确定电缆卷筒14发生故障并向梭车的变频器发送停车指令，以停止梭车的运行。

除了可避免过放故障和过收故障之外，还可以判断卷缆机构是否出现故障，通过增量编码器8来监视梭车是否在运行，通过编码器12来监视电缆卷筒14是否在转动，结合增量编码器8和编码器12就可以判断出卷缆机构是否出现故障。如果通过编码器8确定梭车正在运行而通过编码器12确定电缆卷筒14没有转动，则说明电缆卷筒14相关机构出现故障，例如因卷筒机械结构或液压回路失效，导致卷筒不能正常转动，通过该方案可对此故障及时进行保护。

优选的，控制器3还用于将确定的电缆卷筒14的故障信息发送至显示器13进行显示。操作人员可通过显示器13及时了解梭车的故障情况，以便执行紧急措施。

接下来继续结合图2以及图1来说明在梭车具体运行时的监控保护过程。如图2所示，当梭车15向放缆方向行驶时，电缆卷筒14转动并释放电缆16。此时，方向开关1选择向后行驶，如图1所示，将方向信号发送给控制器3，电子油门2发送速度信号给控制器3，控制器3根据方向信号和电子油门2的速度信号计算出变频器的所需转速，并发送调节指令给左变频器4和右变频器5，左变频器4和右变频器5按照计算出的所需速度分别驱动左行走电机6和右行走电机7，并最终通过左轮边减速器10和右轮边减速器9驱动车轮。

电缆卷筒14自然放缆，编码器12记录电路卷筒14的转动圈数，控制器3根据电缆卷筒14的直径，电缆的外径，计算出电缆卷筒14上剩余电缆的长度，并将计算结果实时发送到显示器13上。当电缆卷筒14上的电缆减少到20米时，控制器3向显示器13发出报警提示，司机可提前准备停车，当电缆减少到10米时，控制器3自动发出紧急停车指令给左变频器4和右变频器5，并同时在显示器13上提示司机。此时的控制器3会固定左变频器4和右变频器5只能向收缆方向驱动电机，司机无法操作设备继续向放缆方向行驶，即当向控制器3发送放缆方向的操作命令时，控制器3不响应该操作命令，只响应放缆方向驱动电机的操作命令。

如图2所示，当梭车15向收缆方向行驶时，电缆卷筒14收卷电缆16，此时方向开关1选择前行，如图1所示，方向开关1将方向信号发送给控制器3，电子油门2发送速度信号给控制器3，经控制器3计算转换后将给定速度发送给左变频器4和右变频器5，左变频器4和右变频器5按照给定速度分别驱动左行走电机6和右行走电机7，左行走电机6和右行走电机7按速行驶。电液系统控制电缆卷筒14收缆，编码器12记录卷筒转动圈数，控制器3根据电缆卷筒14的直径，电缆16的外径，计算出卷筒上已缠绕电缆的长度，并将长度信息实时发送到显示器13上，当缠绕的电缆长度距离额定电缆长度小于等于20米时，控制器3向显示器13发出报警提示，司机可提前准备停车，当电缆减少到10米时，控制器3自动发出紧急停车指令给左变频器4和右变频器5，并同时在显示器13上提示司机。此时的控制器3会固定左变频器4和右变频器5只能向放缆方向驱动电机，司机无法操作设备继续向收缆方向行驶。

由于编码器12能实时检测14电缆卷筒的转动情况，增量编码器8实时检测梭车行驶情况，因此，无论是液压系统失效还是机械系统发生故障，造成电缆卷筒14无法转动或者转动速度异常，而梭车还在正常行驶，控制器3都能根据编码器12和增量编码器8的检测结果，控制左变频器4和右变频器5立即紧急停车，同时显示器13将会出现故障提示，提醒工作人员检修故障。

根据本发明的另一方面，还提供了一种梭车，包括如上述任一技术方案中的监测显示系统，具有与监测显示系统相同的技术效果。

因此，根据本发明的技术方案，能够对梭车电缆卷筒的过放及过卷进行精确保护；当卷筒机械结构或液压回路失效，导致卷筒不能正常转动时，能及时做出保护动作；能实时显示电缆卷筒上的电缆长度信息，有利于驾驶员提前发现电缆满卷、过放现象，有效避免故障的出现，并且可以有效使用电缆的长度，提前做好生产准备，提高生产效率；并且在出现满卷、过放等故障时，不必断电停机，不必人工收放电缆来解除故障，提高了生产安全性及生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种监测显示系统，用于梭车，其特征在于，包括：采集单元、控制器（3）、显示器（13），其中，

所述采集单元用于采集所述梭车的电缆卷筒（14）的转动圈数，并将转动圈数信息传送至所述控制器（3）；

所述控制器（3）根据所述转动圈数信息计算出所述电缆卷筒（14）上电缆的长度，并将计算结果传送至所述显示器（13），以及在所述梭车进行放缆时，判断所述电缆卷筒（14）上电缆的剩余长度是否小于等于第一预设电缆长度，若是，则向所述显示器（13）发送报警指令，以及在所述梭车进行收缆时，判断所述电缆卷筒（14）上已缠绕的电缆的长度与额定电缆长度之差是否小于等于第二预设电缆长度，若是，则向所述显示器（13）发送报警指令；

所述显示器（13）用于显示所述电缆卷筒（14）上电缆的长度，以及在接收到来自所述控制器（3）的报警指令时，提醒操作人员。

2.根据权利要求1所述的监测显示系统，其特征在于，所述控制器（3）根据所述电缆的外径、所述电缆卷筒（14）的直径和所述转动圈数计算出所述电缆卷筒（14）上电缆的长度。

3.根据权利要求1所述的监测显示系统，其特征在于，所述控制器（3）还用于在所述电缆卷筒（14）上电缆的剩余长度小于等于第三预设电缆长度，或所述电缆卷筒（14）上已缠绕的电缆的长度与所述额定电缆长度之差小于等于第四预设电缆长度时，向所述梭车的变频器发送停车指令，以停止所述梭车的运行。

4.根据权利要求3所述的监测显示系统，其特征在于，所述控制器（3）在向所述变频器发送所述停车指令时，还向所述显示器（13）发送提示指令，命令所述显示器（13）提示所述操作人员。

5.根据权利要求3所述的监测显示系统，其特征在于，在所述梭车进行放缆的情况下，所述控制器（3）还用于在向所述变频器发送所述停车指令后，不响应启动所述梭车进行放缆的操作指令；以及

在所述梭车进行收缆的情况下，所述控制器（3）还用于在向所述变频器发送所述停车指令后，不响应启动所述梭车进行收缆的操作指令。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的监测显示系统，其特征在于，还包括：增量编码器（8），检测所述梭车的车轮的运转，并将检测到的运转信息传送至所述控制器（3）；

所述控制器（3）还用于在所述增量编码器（8）检测出所述梭车处于运行状态且所述采集单元采集到的所述转动圈数没有变化或变化幅度与设定变化幅度不相同时，确定所述电缆卷筒（14）发生故障并向所述梭车的变频器发送停车指令，以停止所述梭车的运行。

7.根据权利要求6所述的监测显示系统，其特征在于，所述控制器（3）还用于将确定的所述电缆卷筒（14）的故障信息发送至所述显示器（13）进行显示。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的监测显示系统，其特征在于，所述采集单元包括以下至少一种：编码器、行程开关、限位开关。

9.一种梭车，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的监测显示系统。

Images