CN104150188B - 刮板输送机圆环链的张力无线检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开刮板输送机圆环链的张力无线检测系统，其中圆环链包含多个链环，所述链环由两段圆弧及两段圆柱构成，该系统包括：张力测量装置，用于测量刮板输送机圆环链的张力，所述张力测量装置安装在刮板输送机圆环链的链环内侧的圆柱段的中部；无线发送装置，所述无线发送装置与所述张力测量装置相连，所述无线发送装置用于将张力测量装置获得的张力数据进行处理并无线发送；无线接收装置，用于接收无线发送装置发送的张力数据。
Description
技术领域
本发明涉及矿业技术领域，具体涉及刮板输送机圆环链的张力无线检测系统。
背景技术
刮板输送机是煤矿井下采煤工作面主要的生产运输设备，圆环链是刮板输送机中不可缺少的部分，同时也是刮板输送机中最薄弱的部分，刮板输送机常见的刮板链断链、跳链或掉链等故障均与刮板输送机圆环链的张力相关。
刮板输送机正常工作时，圆环链与刮板一起在中部槽中运动，传统的有线检测方法无法实时检测刮板输送机圆环链的张力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是传统的有线检测方法无法实时检测刮板输送机圆环链的张力。
为此目的，本发明提出刮板输送机圆环链的张力无线检测系统，其中圆环链包含多个链环，所述链环由两段圆弧及两段圆柱构成，其特征在于，该系统包括：
张力测量装置，用于测量刮板输送机圆环链的张力，所述张力测量装置安装在刮板输送机圆环链的链环内侧的圆柱段的中部；
无线发送装置，所述无线发送装置与所述张力测量装置相连，所述无线发送装置用于将张力测量装置获得的张力数据进行处理并无线发送；
无线接收装置，用于接收无线发送装置发送的张力数据。
优选地，该系统包含多个所述张力测量装置，一个所述张力测量装置安装在一个链环内侧的圆柱段的中部，相邻张力测量装置之间间隔预设个数的链环。
优选地，所述张力测量装置为两对半导体应变片，所述两对半导体应变片分别粘接在刮板输送机圆环链的链环内侧的两个圆柱段的中部。
优选地，该系统进一步包括密封固定外壳，用于密封所述无线发送装置并将所述无线发送装置固定在刮板输送机圆环链的链环内侧中部。
优选地，所述无线发送装置包括：
信号调理单元，用于将张力测量装置的测量信号进行电桥放大滤波；
数据处理发送单元，用于将信号调理单元输出的信号进行A/D转换，对A/D转换后的信号进行调制，将调制后的信号无线发送到所述无线接收装置。
优选地，所述无线接收装置对接收到的信号进行解调，对解调后的信号进行数据处理，得到张力数据。
优选地，所述无线发送装置包含nRF24LE1芯片，所述无线接收装置包含nRF24L01芯片。
优选地，所述无线接收装置与CAN总线相连，CAN总线通过CAN转以太网网关与以太网相连，以太网连接数据库、工作服务器及监控中心；
所述无线接收装置将张力数据发送至数据库、工作服务器及监控中心。
优选地，所述无线接收装置还包括LPC1768芯片，所述LPC1768芯片将张力数据通过CAN总线传输至CAN转以太网网关，CAN转以太网网关将张力数据通过以太网传输至数据库、工作服务器及监控中心。
优选地，所述LPC1768芯片通过CAN总线控制器SJA1000将张力数据从CAN总线驱动接口PCA82C250发送至CAN总线。
相比于现有技术，本发明提供的系统有以下有益效果：
1、能够实时检测圆环链的张力并将张力数据无线传输，本领域技术人员能根据得到的张力数据判断刮板链的松紧程度，从而控制刮板输送机机尾的伸缩，保证刮板链的正常工作；
2、通过监控中心实时监测刮板链的张力，可以准确判定断链故障或预测断链故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了刮板输送机圆环链的张力无线检测系统结构图；
图2示出了张力测量装置及无线发送装置的安装示意图；
图3示出了刮板输送机圆环链的张力无线检测系统网络拓扑图；
图4示出了刮板输送机圆环链的张力无线检测系统连接图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开一种刮板输送机圆环链的张力无线检测系统，其中圆环链包含多个链环，所述链环由两段圆弧及两段圆柱构成，如图1所示，该系统包括：
张力测量装置，用于测量刮板输送机圆环链的张力，所述张力测量装置安装在刮板输送机圆环链的环内侧的圆柱段的中部；
无线发送装置，所述无线发送装置与所述张力测量装置相连，所述无线发送装置用于将张力测量装置获得的张力数据进行处理并无线发送；
无线接收装置，用于接收无线发送装置发送的张力数据。
本发明实施例中，如图2所示，所述张力测量装置为两对即四个半导体应变片(1)，两对半导体应变片(1)分别粘接在刮板输送机圆环链的链环(4)内侧的两个圆柱段的中部，所述无线发送装置(2)通过密封固定外壳(3)密封并固定在刮板输送机圆环链的链环(4)内侧。
本发明实施例中的四个半导体应变片(1)，可任选两个半导体应变片(1)构成一对，当粘接时，一个半导体应变片(1)横向粘接，另一个半导体应变片(1)纵向粘接，两个半导体应变片(1)互不相连。
本发明实施例中，所述无线发送装置包括：
信号调理单元，用于将张力测量装置的测量信号进行电桥放大滤波，电桥可选用惠斯登电桥；
数据处理发送单元，用于将信号调理单元输出的信号进行A/D转换，对A/D转换后的信号进行调制，将调制后的信号无线发送到所述无线接收装置，数据处理发送单元采用nRF24LE1芯片。
本发明实施例中，所述无线接收装置对接收到的信号进行解调，对解调后的信号进行数据处理，得到张力数据，无线接收装置包含nRF24L01芯片。
本发明实施例中，数据处理发送单元的nRF24LE1芯片只需采集一路模拟信号，由于nRF24LE1芯片中自带A/D转换器，并能支持多达14个外部输入通道和2个内部输入通道，因此nRF24LE1芯片满足功能要求，且张力测量装置在采集到应变模拟信号后，无线发送装置的信号调理单元将信号通过惠斯登电桥转换为电压信号，电压信号经预设的信号调理电路调理后传输至nRF24LE1芯片的P1.0模拟输入口，调理后的电压信号经nRF24LE1芯片中的AD转换器转换成数字信号后通过nRF24LE1芯片内集成的无线发射部分发射出去。
nRF24LE1芯片融合了最新的无线和超低功耗技术，2.4GHz无线传输，内置的增强型51Flash高速单片机和丰富外设及接口使得以该芯片为核心构建的无线数据传输系统具有电路简单、成本低、速率高以及传输远等优点。
无线接收装置与CAN总线相连，CAN总线通过CAN转以太网网关与以太网相连，以太网连接数据库、工作服务器及监控中心，如图3所示，可以包含多个无线接收装置；无线接收装置将张力数据发送至数据库、工作服务器及监控中心。
本发明实施例的刮板输送机圆环链的张力无线检测系统连接图如图4所示。
本发明实施例中，无线接收装置中的nRF24L01芯片用来接收无线信号，所述无线接收装置还包括LPC1768芯片，所述LPC1768芯片将张力数据通过CAN总线传输至CAN转以太网网关，CAN转以太网网关将张力数据通过以太网传输至数据库、工作服务器及监控中心。
LPC1768芯片是一款高性价比的16/32位RISC微处理器，通信模块功能强大。在无线接收装置中加入LPC1768芯片，主要是考虑到ARM处理器能处理很多复杂的事件，功耗小成本低，性能高效等优点。
所述LPC1768芯片通过CAN总线控制器SJA1000将张力数据从CAN总线驱动接口PCA82C250发送至CAN总线，LPC1768芯片将要发送的数据传送至CAN总线控制器SJA1000，通过CAN总线驱动接口PCA83C250的TXD管脚将信号从CANH和CANL发出；若从CAN总线接收数据信号时，则要通过RXD管脚，再经CAN总线控制器SJA1000送至LPC1768芯片进行处理。
本发明实施例提供的系统有以下有益效果：
1、能够实时检测圆环链的张力并将张力数据无线传输，本领域技术人员能根据得到的张力数据判断刮板链的松紧程度，从而控制刮板输送机机尾的伸缩，保证刮板链的正常工作；
2、通过监控中心实时监测刮板链的张力，可以准确判定断链故障或预测断链故障。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (6)
1.刮板输送机圆环链的张力无线检测系统，其中圆环链包含多个链环，所述链环由两段圆弧及两段圆柱构成，其特征在于，该系统包括：
张力测量装置，用于测量刮板输送机圆环链的张力，所述张力测量装置安装在刮板输送机圆环链的链环内侧的圆柱段的中部；所述张力测量装置为两对半导体应变片，所述两对半导体应变片分别粘接在刮板输送机圆环链的链环内侧的两个圆柱段的中部；
无线发送装置，所述无线发送装置与所述张力测量装置相连，所述无线发送装置用于将张力测量装置获得的张力数据进行处理并无线发送；
无线接收装置，用于接收无线发送装置发送的张力数据；
该系统包含多个所述张力测量装置，一个所述张力测量装置安装在一个链环内侧的圆柱段的中部，相邻张力测量装置之间间隔预设个数的链环；
该系统进一步包括密封固定外壳，用于密封所述无线发送装置并将所述无线发送装置固定在刮板输送机圆环链的链环内侧中部；
其中，所述无线发送装置包括：
信号调理单元，用于将张力测量装置的测量信号进行电桥放大滤波；
数据处理发送单元，用于将信号调理单元输出的信号进行A/D转换，对A/D转换后的信号进行调制，将调制后的信号无线发送到所述无线接收装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线接收装置对接收到的信号进行解调，对解调后的信号进行数据处理，得到张力数据。
3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述无线发送装置包含nRF24LE1芯片，所述无线接收装置包含nRF 24L01芯片。
4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述无线接收装置与CAN总线相连，CAN总线通过CAN转以太网网关与以太网相连，以太网连接数据库、工作服务器及监控中心；
所述无线接收装置将张力数据发送至数据库、工作服务器及监控中心。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述无线接收装置还包括LPC 1768芯片，所述LPC 1768芯片将张力数据通过CAN总线传输至CAN转以太网网关，CAN转以太网网关将张力数据通过以太网传输至数据库、工作服务器及监控中心。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述LPC 1768芯片通过CAN总线控制器SJA1000将张力数据从CAN总线驱动接口PCA82C250发送至CAN总线。
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