CN102854869A

CN102854869A - 监控系统和刮板机

Info

Publication number: CN102854869A
Application number: CN2012103623185A
Authority: CN
Inventors: 姚立权; 刘永刚; 沈佳昱
Original assignee: Sany Heavy Equipment Co Ltd
Current assignee: Sany Heavy Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2013-01-02

Abstract

本发明提供了一种监控系统，用于刮板机，包括：检测单元，连接至控制器，检测所述刮板机的状态信息，并将所述状态信息传输至所述控制器；所述控制器，判断所述状态信息是否满足预设条件，在不满足所述预设条件时，向提示单元发送提示指令；所述提示单元，连接至所述控制器，在接收到所述提示指令时进行报警提示。本发明还提出了一种刮板机。根据本发明的技术方案采用集中控制技术，能够减少监控系统中的故障节点数，并且能够统一监控系统中的电气接口、机械接口以及数据传输格式。

Description

监控系统和刮板机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种监控系统和一种刮板机。

背景技术

当前，对于具有完善的控制和检测功能的刮板机综合控制系统，其中的刮板机电控装置和在线监测装置需要分别进行选择和配置，需要用户考虑两套设备的电气和机械接口等问题。将刮板机综合控制系统设计成两套分立的设备，即执行控制装置和在线监测装置，这两套设备分别配有各自的控制器，因此，在对数据进行处理时，需要统一数据传输模式，甚至对于不同的数据传输格式要进行专门的转换。

因此，目前的刮板机综合控制系统，存在以下缺点：

1）执行控制装置和在线监测装置分别配有各自的控制器，增加数据传输量和故障节点；

2）控制装置和在线监测装置需要进行电气、机械接口、数据传输格式的统一；

3）用户需要分别选配控制装置和在线监测装置，不能直接选择一套完整的智能刮板机综合控制系统。

因此，需要一种新的监控系统，能够对刮板机进行集中控制，能够减少监控系统中的故障节点数，并统一监控系统中的电气接口、机械接口以及数据传输格式。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种监控系统，采用一个控制器来完成对整个监控系统的控制，可减少监控系统中的故障节点数，并能够统一监控系统中的电气接口、机械接口以及数据传输格式。

有鉴于此，本发明提出了一种监控系统，用于刮板机，包括：检测单元，连接至控制器，检测所述刮板机的状态信息，并将所述状态信息传输至所述控制器；所述控制器，判断所述状态信息是否满足预设条件，在不满足所述预设条件时，向提示单元发送提示指令；所述提示单元，连接至所述控制器，在接收到所述提示指令时进行报警提示。

在该技术方案中，检测单元和提示单元都连接至同一个控制器，控制器可以接收检测单元的检测结果并集中分析处理，并将控制信息发送至提示单元，无需由另外一套控制系统来控制提示单元的提示功能，除了具有提示功能之外，控制器还可以将控制命令发送至执行机构（例如变频电机），调节执行机构的工作状态，以使执行机构的工作状态满足预设条件，在调节过程中也无需另一套控制系统来完成控制功能，因此，减少了监控系统中的故障节点数，并统一了检测单元一侧的电气接口、机械接口以及数据传输格式，便于用户配置设备和进行操作。

在上述技术方案中，优选地，所述检测单元检测到的所述状态信息包括所述刮板机的减速机和所述刮板机的变频电机的温度、所述减速机的油位和油温、所述刮板机的冷却管中冷却水的流量和温度。

在上述技术方案中，优选地，所述控制器还用于在所述减速机和所述变频电机的温度高于预设温度值时，和/或在所述冷却水的流量小于预设流量值时，向开关单元发送停机指令；所述监控系统还包括所述开关单元，在接收到所述停机指令时，停止向所述变频电机供电。

在该技术方案中，当变频电机的温度过高和/或冷却水的流量过小时，如果继续工作，很可能出现事故，需要控制器发送停机指令使变频电机停止工作。

在上述技术方案中，优选地，所述控制器还用于在所述冷却水管的冷却水的流量小于等于预设流量时，向控制所述冷却水管的阀门开度的电磁阀发送调节信号，以调节所述冷却水管的流量。

在上述技术方案中，优选地，所述控制器还连接至所述变频电机，接收来自所述变频电机的运行状态信号，根据所述运行状态信号判断所述刮板机是否发生故障，在发生故障时，向所述开关单元发送停机指令或向所述提示单元发送提示指令。

根据本发明的监控系统中的控制系统和检测系统共用一套控制器，因此，不需要考虑电气及机械接口的统一及两套控制器数据传输等问题，具有多种总线接口，且能够实现刮板机的软启动。

在上述技术方案中，优选地，还包括输入单元，连接至所述控制器，将速度选择操作信号发送至所述控制器，所述控制器根据所述速度选择操作信号生成调速指令并将所述调速指令发送至所述变频电机，以调节所述变频电机的转速。

在该技术方案中，输入单元可以是键盘，用户可以通过输入单元选择需要的速度，使控制器调节变频电机的转速至需要的速度。

在上述技术方案中，优选地，所述输入单元还用于将启动信号或停止信号发送至所述控制器，所述控制器根据所述启动信号或根据所述停止信号控制所述开关单元打开或闭合，以启动或停止所述变频电机的运行。

在上述技术方案中，优选地，其特征在于，所述变频电机和所述开关单元通过CAN总线连接至所述控制器。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括显示单元，连接至所述控制器，用于显示所述检测单元检测到的状态信息以及故障排除策略。

在该技术方案中，通过显示单元，用户可以方便地观察到检测单元检测到的状态信息和故障排除策略，以便用户进行相应的操作。

根据本发明的又一方面，还提出了一种刮板机，包括上述任一项所述的监控系统。

根据本发明的监控系统是一套完整的智能刮板机综合监控系统，能够减少监控系统中的故障节点数，并统一监控系统中的电气接口、机械接口以及数据传输格式，便于用户配置设备和进行操作。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的监控系统的框图；

图2示出了根据本发明的实施例的监控系统的示意图；

图3示出了根据本发明的实施例的刮板机中监控系统的示意图。

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。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。

图1示出了根据本发明的实施例的监控系统的框图。

如图1所示，根据本发明的实施例的监控系统100用于刮板机，包括：检测单元102，连接至控制器104，检测刮板机的状态信息，并将该状态信息传输至控制器104；控制器104，判断该状态信息是否满足预设条件，在不满足预设条件时，向提示单元108发送提示指令；提示单元108，连接至控制器104，在接收到提示指令时进行报警提示。

检测单元102（检测单元102可以是各种传感器）和提示单元108（可以进行声光报警，例如报警器、蜂鸣器、LED指示灯、显示屏）都连接至同一个控制器104，控制器104可以接收检测单元102的检测结果并集中分析处理，并将控制信息发送至提示单元108，无需由另外一套控制系统来控制提示单元108的提示功能，除了具有提示功能之外，控制器104还可以将控制命令发送至执行机构（例如刮板机的开关单元、变频电机），调节执行机构的工作状态，以使执行机构的工作状态满足预设条件，在调节过程中也无需另一套控制系统来完成控制功能，因此，减少了监控系统100中的故障节点数，并统一了整个监控系统的电气接口、机械接口以及数据传输格式，便于用户配置设备和进行操作。

优选地，检测单元102检测到的状态信息包括减速机1062和变频电机1064的温度（例如电机轴头温度、电机绕组温度、电机轴尾温度）、减速机1062的油位和油温、冷却管1066中冷却水的压力、流量和温度。

相应地，检测单元102可以包括：温度传感器，用于检测减速机1062的温度、变频电机1064的温度和冷却管1066中冷却水的温度，流量传感器用于检测冷却管1066中冷却水的流量，以及油位传感器用于检测减速机1062的油位。

优选地，控制器104还用于在减速机1062和变频电机1064的温度高于预设温度值时，和/或在冷却水的流量小于预设流量值时，向开关单元110发送停机指令；监控系统100还包括开关单元110，在接收到停机指令时，停止向变频电机1064供电。

当变频电机1064的温度过高和/或冷却水的流量过小时，如果继续工作，很可能出现事故，需要控制器104发送停机指令使变频电机1064停止工作。

优选地，控制器104还用于在冷却水管1066的冷却水的流量小于等于预设流量时，向控制冷却水管1066的阀门开度的电磁阀发送调节信号，以调节冷却水管1066的流量。

优选地，控制器104还连接至变频电机1064，接收来自变频电机1064的运行状态信号，根据所述运行状态信号判断所述刮板机是否发生故障，在发生故障时，向开关单元110发送停机指令或向提示单元108发送提示指令。

即控制器104可接收变频电机1064中变频器的运行状态信号，根据运行状态信号可判断出是否发生短路故障、通信故障、严重超载等故障状态，在发生短路故障或通信故障时，立即停机；在发生过载故障时，进行提示并在严重超载时停机。例如，可根据变频器的电压信号和电流信号（即运行状态信号）判断变频电机1064的当前电压和当前电流是否满足预设条件，在判断出变频电机1064的当前电压大于等于预设电压值时，和/或在根据电流信号判断出变频电机1064的当前电流大于等于第一预设电流值时，向开关单元110发送停机指令，以及在根据电流信号判断出大于等于第二预设电流值时，向提示单元108发送提示指令，其中，第一预设电流值大于第二预设电流值。因为，当电压过大时，变频电机1064可能发生过压故障，当电流大于第一预设电流值时，变频电机1064可能发生短路故障，这两种情况可能会对变频电机1064造成严重的损坏，因此需要控制器104控制变频电机1064停机，而当流大于第二预设电流值时，变频电机1064只是处于过载状态，工作电流和电压尚在安全范围以内，仅提示即可，因此用户可以根据实际需要设置这种状态下的控制情况，比如需要变频电机1064工作在较大的电流状态下，那么可以设置提示单元108发出提示指令，而如果需要避免对变频电机1064造成损伤，则可以设置控制器104发出停机指令。

优选地，根据本发明的实施例的监控系统100还可以包括：输入单元112，连接至控制器104，将速度选择操作信号发送至控制器104，控制器104根据速度选择操作信号生成调速指令并将调速指令发送至变频电机1064，以调节变频电机1064的转速。

输入单元112可以是键盘，用户可以通过输入单元112选择需要的速度，使控制器104调节变频电机1064的转速至需要的速度。

优选地，输入单元112还用于将启动信号或停止信号发送至控制器104，控制器104根据启动信号或根据停止信号控制开关单元110打开或闭合，以启动或停止变频电机1064的运行。

优选地，变频电机1064和开关单元110通过CAN总线连接至控制器104。

在相关技术方案中，控制系统和检测系统是分立的，二者的数据格式可能不同。而在本实施例中将二者统一，共用一个控制器，所以避免了数据格式不同的问题。

优选地，根据本发明的实施例的监控系统100还可以包括：显示单元114，连接至控制器104，用于显示检测单元102检测到的状态信息以及故障排除策略。

通过显示单元114，用户可以方便地观察到检测单元102检测到的状态信息和故障排除策略，以便用户进行相应的操作。

图2示出了根据本发明的实施例的监控系统的结构图。

如图2所示，根据本发明的实施例的监控系统100中的控制器104具体包括：主控板1042，转接板1044，I/O量采集板1046。

其中，主控板1042连接至转接板1044，转接板1044连接至I/O量采集板1046，输入单元112连接至主控板1042，提示单元108、开关单元110和显示单元114分别连接至转接板1044，检测单元102可以通过CAN总线连接至I/O量采集板1046，减速机1062、变频电机1064和冷却水管1066分别连接至检测单元102，同时，变频电机1064连接至转接板1044。开关电源116用于为控制器104提供电源。

由于主控板1042的接口有限，可以通过转接1044连接提示单元108、开关单元110和显示单元114，主控板1042可以对检测单元102的检测到的状态信息进行分析，并根据分析结果控制提示单元108或开关单元110。

主控板1042还可以接收输入单元112的信息，以调节变频电机1064的转速。同时，主控板1042还可以接收来自变频电机1064的反馈信息，具体可以是电流信号和/或电压信号，以判断变频电机1064的运行状态，并根据预设的保护操作，对过压、过载和短路等故障做出相应的保护控制。

如图3所示，根据本发明的实施例的刮板机包括上述任一项所述的监控系统100，在该实施例中，监控系统100中的变频电机可以包括机头变频电机306和机尾变频电机308，监控系统100中的控制器104可以包括机头控制器302和机尾控制器304，分别接收并处理检测到的机头变频电机306和机尾变频电机308的状态信息。其中，检测单元102可以包括机头检测单元312和机尾检测单元314，分别采集刮板机机头和机尾的各种状态信息（例如减速机、变频电机、冷却水的各种物理量），并将采集的状态信息分别发送至机头控制器302和机尾控制器304。具体地，机头变频电机306和机尾变频电机308可以是变频器-电动机一体机。组合开关箱310（即图2中的开关单元110）用于为机头变频电机306和机尾变频电机308提供三相1140V电源，组合开关箱310、机头变频电机306、机尾变频电机308、机头控制器302和机尾控制器304连接至一条CANBUS总线316。

机头控制器302可以对机头检测单元312检测的状态信息进行分析处理，以对机头变频电机306和/或组合开关箱310做出相应的控制；也可以接收机头变频电机306和/或组合开关箱310的反馈信息，并对反馈信息进行分析处理，根据预设的保护操作对过载、过压和短路等故障做出相应的处理；还可以根据用户的输入信息对机头变频电机306进行调速。

机尾控制器304可以对机尾检测单元314检测的状态信息进行分析处理，以对机尾变频电机308和/或组合开关箱310做出相应的控制；也可以接收机尾变频电机308和/或组合开关箱310的反馈信息，并对反馈信息进行分析处理，根据预设的保护操作对过载、过压和短路等故障做出相应的处理；还可以根据用户的输入信息对机头变频电机308进行调速。

由于机头变频电机306和机头检测单元312共用机头控制器302，机尾变频电机308和机尾检测单元314共用机尾控制器304，使得刮板机能够集中控制检测单元和执行机构，进而减少监控系统的故障节点，并且使得监控系统的电气接口、机械接口和数据传输格式统一，方便用户进行设置和操作。

根据本发明的实施例的刮板机，包括如图1至图2所述的监控系统。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到相关技术中，刮板机电控装置和在线监测装置需要分别进行选择和配置，不便于用户选配装置和进行操作，且数据格式不统一，故障节点较多。本发明提出了一种监控系统，该监控系统是一套完整的只能刮板机综合监控系统，能够减少监控系统中的故障节点数，并统一监控系统中的电气接口、机械接口以及数据传输格式，便于用户配置设备和进行操作。

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

1.一种监控系统，用于刮板机，其特征在于，包括：

检测单元，连接至控制器，检测所述刮板机的状态信息，并将所述状态信息传输至所述控制器；

所述控制器，判断所述状态信息是否满足预设条件，在不满足所述预设条件时，向提示单元发送提示指令；

所述提示单元，连接至所述控制器，在接收到所述提示指令时进行报警提示。

2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述检测单元检测到的所述状态信息包括所述刮板机的减速机和变频电机的温度、所述减速机的油位和油温、所述刮板机的冷却管中冷却水的流量和温度。

3.根据权利要求2所述的监控系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述减速机和所述变频电机的温度高于预设温度值时，和/或在所述冷却水的流量小于预设流量值时，向开关单元发送停机指令；

所述监控系统还包括所述开关单元，在接收到所述停机指令时，停止向所述变频电机供电。

4.根据权利要求2所述的监控系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述冷却水管的冷却水的流量小于等于预设流量时，向控制所述冷却水管的阀门开度的电磁阀发送调节信号，以调节所述冷却水管的流量。

5.根据权利要求3所述的监控系统，其特征在于，所述控制器还连接至所述变频电机，接收来自所述变频电机的运行状态信号，根据所述运行状态信号判断所述刮板机是否发生故障，在发生故障时，向所述开关单元发送停机指令或向所述提示单元发送提示指令。

6.根据权利要求3所述的监控系统，其特征在于，还包括输入单元，连接至所述控制器，将速度选择操作信号发送至所述控制器，所述控制器根据所述速度选择操作信号生成调速指令并将所述调速指令发送至所述变频电机，以调节所述变频电机的转速。

7.根据权利要求5所述的监控系统，其特征在于，所述输入单元还用于将启动信号或停止信号发送至所述控制器，所述控制器根据所述启动信号或根据所述停止信号控制所述开关单元打开或闭合，以启动或停止所述变频电机的运行。

8.根据权利要求3所述的监控系统，其特征在于，所述变频电机和所述开关单元通过CAN总线连接至所述控制器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的监控系统，其特征在于，还包括显示单元，连接至所述控制器，用于显示所述检测单元检测到的状态信息以及故障排除策略。

10.一种刮板机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的监控系统。