CN104649092A - 刚性罐道平整度缺陷先期检测装置及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刚性罐道平整度缺陷先期检测装置及检测方法，包括伸缩机构基座、伸缩杆、支座、激光器、摄像头，伸缩机构基座固定设置在井壁上，并与提升机主控器连接，伸缩机构基座前端设置伸缩杆，伸缩杆顶端与支座后部连接，伸缩杆牵引支座在罐道上端面来回运动，在支座的前部设置激光器和摄像头，激光器和摄像头沿罐道方向垂直布置。该装置用摄像头正对罐道进行拍摄，利用罐道上翘曲和突出对激光光幕的遮蔽来判定罐道缺陷和诊断缺陷位置，适用于立井提升刚性罐道的平整度缺陷检测，结构简单，兼具可靠性和时效性，实现在提升机打点提升前，对罐道平整度进行先期快速可靠检测，有效避免卡罐等恶性事故的发生，经济效益明显。

Description

刚性罐道平整度缺陷先期检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种适用于煤矿立井提升的刚性罐道平整度缺陷先期检测装置及方法。
背景技术
立井提升是煤矿生产的主要形式，而刚性罐道是立井提升系统的重要组成部分。罐道是立井提升中提升容器(箕斗和罐笼)的运行轨道，其平整程度决定了提升容器在提升过程中平稳性和安全性。由于井筒变形、安装误差和摩擦冲击损坏等原因，刚性罐道易于发生变形和弯曲等缺陷，在刚性罐道上造成翘曲和凸起，影响罐道的平整度，对提升容器的安全运行造成重大威胁，甚至会造成卡罐等严重恶性事故。
传统的罐道检测多采用测斜仪、钢丝悬吊法等，近年来也有学者研究采用在提升容器上安装倾角传感器、加速度传感器、位移传感器、激光器等，依靠提升容器的往复提升对罐道进行检测。专利号为CN 200720033584.8的刚性罐道状态检测装置采用在提升容器上安装加速度传感器、倾角传感器和计程传感器来判断罐道典型故障。专利号为CN200810157269.5的基于光电接收阵列的罐道形状激光检测仪利用提升装置中的激光阵列进行测距定位，来提高罐道检测精度。专利号为CN 201320174060.6的竖井提升机罐道无线移动视频监查装置采用在提升容器上安装移动摄像机的方式进行罐道检测。
因此，目前对刚性罐道的检测主要存在以下问题：第一，采用传统的罐道检测方法，占用较多的人力和生产时间；第二，采用在提升容器上安装传感器需解决供电、无线信号传输等问题，在井筒恶劣的环境和窄长空间无线传输衰减干扰等影响下，带来较大的维护生产成本，同时，提升容器在井筒中的晃动和煤炭矸石装卸载时冲击等，也对传感器采集数据的准确性和可靠性带来严重影响，影响罐道检测的准确度；第三，多采用在提升过程中以提升容器为载体对罐道进行检测，缺乏对提升容器启动前的罐道先期检测，对罐道的突发缺陷缺乏有效地检测。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种刚性罐道平整度缺陷先期检测装置及其检测方法，实现在提升机打点提升前，对罐道平整度进行先期快速可靠检测，有效避免卡罐等恶性事故的发生。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
刚性罐道平整度缺陷先期检测装置，包括伸缩机构基座、伸缩杆、支座、激光器、摄像头，所述伸缩机构基座固定设置在井壁上，并与提升机主控器连接，所述伸缩机构基座前端设置伸缩杆，所述伸缩杆顶端与支座后部连接，所述伸缩杆牵引支座在罐道上端面来回运动，在所述支座的前部设置激光器和摄像头，所述激光器和摄像头沿罐道方向垂直布置。
所述激光器和摄像头两者贴近布置，同时激光器的激光发射方向与摄像头的拍摄方向一致。
所述提升机主控器的信号输出端与伸缩机构基座的信号输入端连接，控制伸缩杆的收缩运动，所述摄像头的信号输出端与提升主控器的信号输入端连接，当检测到罐道平整度正常时，摄像头发出信号开启提升机主控器正常提升，当检测到罐道平整度异常时，摄像头发出信号关闭提升机主控器正常提升。
刚性罐道平整度缺陷先期检测装置的检测方法：
a、将伸缩机构基座连接到提升机主控器，并固定伸缩机构基座在井壁上，伸缩杆顶端连接到支座后部，激光器和摄像头贴近固定在支座前部，且沿罐道方向垂直布置；
b、当提升机将要打点提升时，提升机主控器命令伸缩机构基座的伸缩杆伸出并推动支座水平伸出，直到激光器的发射头和摄像头刚好探出罐道后停止；
c、启动激光器和摄像头，摄像头正对罐道垂直方向进行拍摄，采集罐道底部的激光光斑图像；
d、当激光光斑图像亮度均匀分布时，则表示罐道平整度无缺陷，此时提升机主控器命令伸缩杆缩回，直到装置不影响矿井正常提升时停止，同时摄像头发送信号到提升机主控器表明罐道平整度正常，可以正常提升；
e、当激光光斑图像亮度分布不均，靠近罐道一侧出现异常亮光斑和阴影时，则表示罐道上有翘曲或凸起，此时摄像头发送信号到提升机主控器表明罐道平整度异常，存在翘曲或凸起，需要对进行检修后才能正常提升，此时故障罐道距离井底的位置H为：
H＝cot(α)×(L-L1)
其中，α为激光器的激光发散角，L为阴影边缘距离罐道的最大距离，L1为异常亮光斑和阴影边缘距离罐道的最大距离。
有益效果：本发明将激光器置于罐道顶端并沿垂直方向发射激光，采用摄像头正对罐道进行拍摄，利用罐道上翘曲和突出对激光光幕的遮蔽来判定罐道缺陷和诊断缺陷位置，适用于立井提升刚性罐道的平整度缺陷检测。同时，本装置结构简单，兼具可靠性和时效性，利用激光器启动快、激光传输距离远、发散角小等优势，实现在提升机打点提升前，对罐道平整度进行先期快速可靠检测，有效避免卡罐等恶性事故的发生，在本技术领域内具有广泛的实用性，经济效益明显。
附图说明
附图1为本发明的结构和原理示意图。
图中：1-井壁，2-罐道，3-摄像头，4-激光器，5-支座，6-伸缩杆，7-伸缩机构基座，8-提升机主控器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示，刚性罐道平整度缺陷先期检测装置，包括伸缩机构基座7、伸缩杆6、支座5、激光器4、摄像头3，所述伸缩机构基座7固定设置在井壁1上，并与提升机主控器8连接，所述伸缩机构基座7前端设置伸缩杆6，所述提升机主控器8的信号输出端与伸缩机构基座7的信号输入端连接控制伸缩杆的收缩运动。所述伸缩杆6顶端与支座5后部连接，所述伸缩杆6牵引支座5在罐道2上端面来回收缩运动，在所述支座5的前部设置激光器4和摄像头3，所述激光器4和摄像头3沿罐道2方向垂直布置，所述激光器4和摄像头3两者贴近布置，同时激光器4的激光发射方向与摄像头3的拍摄方向一致。
所述摄像头3的信号输出端与提升主控器8的信号输入端连接，当检测到罐道平整度正常时，摄像头发出信号开启提升机主控器正常提升，当检测到罐道平整度异常时，摄像头发出信号关闭提升机主控器正常提升。
刚性罐道平整度缺陷先期检测装置的检测方法：
a、将伸缩机构基座7连接到提升机主控器8，并固定伸缩机构基座7在井壁1上，伸缩杆6顶端连接到支座5后部，激光器4和摄像头3贴近固定在支座5前部，且沿罐道2方向垂直布置；
b、当提升机将要打点提升时，提升机主控器8命令伸缩机构基座7的伸缩杆6伸出并推动支座5水平伸出，直到激光器4的发射头和摄像头3刚好探出罐道2后停止；
c、启动激光器4和摄像头3，摄像头3正对罐道垂直方向2进行拍摄，采集罐道2底部的激光光斑图像；
d、当激光光斑图像亮度均匀分布时，则表示罐道2平整度无缺陷，此时提升机主控器8命令伸缩杆6缩回，直到装置不影响矿井正常提升时停止，同时摄像头3发送信号到提升机主控器8表明罐道2平整度正常，可以正常提升；
e、当激光光斑图像亮度分布不均，靠近罐道2一侧出现异常亮光斑和阴影时，则表示罐道2上有翘曲或凸起，此时摄像头3发送信号到提升机主控器8表明罐道2平整度异常，存在翘曲或凸起，需要对进行检修后才能正常提升，此时故障罐道距离井底的位置H为：
H＝cot(α)×(L-L1)
其中，α为激光器4的激光发散角，L为阴影边缘距离罐道2的最大距离，L1为异常亮光斑和阴影边缘距离罐道2的最大距离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.刚性罐道平整度缺陷先期检测装置，其特征在于：包括伸缩机构基座(7)、伸缩杆(6)、支座(5)、激光器(4)、摄像头(3)，所述伸缩机构基座(7)固定设置在井壁(1)上，并与提升机主控器(8)连接，所述伸缩机构基座(7)前端设置伸缩杆(6)，所述伸缩杆(6)顶端与支座(5)后部连接，所述伸缩杆(6)牵引支座(5)在罐道(2)上端面来回运动，在所述支座(5)的前部设置激光器(4)和摄像头(3)，所述激光器(4)和摄像头(3)沿罐道(2)方向垂直布置。
2.根据权利要求1所述刚性罐道平整度缺陷先期检测装置，其特征在于：所述激光器(4)和摄像头(3)两者贴近布置，同时激光器(4)的激光发射方向与摄像头(3)的拍摄方向一致。
3.根据权利要求1或2所述刚性罐道平整度缺陷先期检测装置，其特征在于：所述提升机主控器(8)的信号输出端与伸缩机构基座(7)的信号输入端连接，所述摄像头(3)的信号输出端与提升主控器(8)的信号输入端连接。
4.刚性罐道平整度缺陷先期检测装置的检测方法，其特征在于：
a、将伸缩机构基座(7)连接到提升机主控器(8)，并固定伸缩机构基座(7)在井壁(1)上，伸缩杆(6)顶端连接到支座(5)后部，激光器(4)和摄像头(3)贴近固定在支座(5)前部，且沿罐道(2)方向垂直布置；
b、当提升机将要打点提升时，提升机主控器(8)命令伸缩机构基座(7)的伸缩杆(6)伸出并推动支座(5)水平伸出，直到激光器(4)的发射头和摄像头(3)刚好探出罐道(2)后停止；
c、启动激光器(4)和摄像头(3)，摄像头(3)正对罐道垂直方向(2)进行拍摄，采集罐道(2)底部的激光光斑图像；
d、当激光光斑图像亮度均匀分布时，则表示罐道(2)平整度无缺陷，此时提升机主控器(8)命令伸缩杆(6)缩回，直到装置不影响矿井正常提升时停止，同时摄像头(3)发送信号到提升机主控器(8)表明罐道(2)平整度正常，可以正常提升；
e、当激光光斑图像亮度分布不均，靠近罐道(2)一侧出现异常亮光斑和阴影时，则表示罐道(2)上有翘曲或凸起，此时摄像头(3)发送信号到提升机主控器(8)表明罐道(2)平整度异常，存在翘曲或凸起，需要对进行检修后才能正常提升，此时故障罐道距离井底的位置H为：
H＝cot(α)×(L-L1)
其中，α为激光器(4)的激光发散角，L为阴影边缘距离罐道(2)的最大距离，L1为异常亮光斑和阴影边缘距离罐道(2)的最大距离。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106394717A (zh) * 2016-10-17 2017-02-15 中国矿业大学 一种刚性罐道巡检装置及巡检方法
CN109641723A (zh) * 2016-08-30 2019-04-16 因温特奥股份公司 用于分析电梯设备的电梯竖井的方法和用于测量电梯设备的电梯竖井的测量系统
CN110407063A (zh) * 2019-08-28 2019-11-05 开滦（集团）有限责任公司电信分公司 立井提升系统刚性罐道实时监控方法及系统
CN110490873A (zh) * 2019-03-08 2019-11-22 安徽理工大学 一种基于视觉与激光融合的矿井刚性罐道变形诊断装置及其定位方法
CN115231417A (zh) * 2022-05-26 2022-10-25 中国矿业大学 一种立井提升系统罐道检测装置及检测方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4488621A (en) * 1981-12-17 1984-12-18 Schiewe Herbert L Emergency elevator
CN101377411A (zh) * 2008-10-06 2009-03-04 山东科技大学 基于光电接收阵列的罐道形状激光检测仪及其检测方法
CN102682492A (zh) * 2012-05-14 2012-09-19 青岛秀山移动测量有限公司 一种煤矿竖井井筒移动巡检方法及设备
CN102944173A (zh) * 2012-11-09 2013-02-27 北京矿冶研究总院 一种三维激光扫描专用延长杆
CN203173631U (zh) * 2013-03-26 2013-09-04 安徽理工大学 煤矿立井井筒设备提升安全检测系统
CN203486692U (zh) * 2013-09-30 2014-03-19 庞科旺 罐道变形自动监测报警系统
CN104192687A (zh) * 2014-08-06 2014-12-10 南京北路自动化系统有限责任公司 一种罐笼监控装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4488621A (en) * 1981-12-17 1984-12-18 Schiewe Herbert L Emergency elevator
CN101377411A (zh) * 2008-10-06 2009-03-04 山东科技大学 基于光电接收阵列的罐道形状激光检测仪及其检测方法
CN102682492A (zh) * 2012-05-14 2012-09-19 青岛秀山移动测量有限公司 一种煤矿竖井井筒移动巡检方法及设备
CN102944173A (zh) * 2012-11-09 2013-02-27 北京矿冶研究总院 一种三维激光扫描专用延长杆
CN203173631U (zh) * 2013-03-26 2013-09-04 安徽理工大学 煤矿立井井筒设备提升安全检测系统
CN203486692U (zh) * 2013-09-30 2014-03-19 庞科旺 罐道变形自动监测报警系统
CN104192687A (zh) * 2014-08-06 2014-12-10 南京北路自动化系统有限责任公司 一种罐笼监控装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张原: "《基于CCD相机摄影测量方法的井筒变形检测方法研究》", 16 May 2013 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109641723A (zh) * 2016-08-30 2019-04-16 因温特奥股份公司 用于分析电梯设备的电梯竖井的方法和用于测量电梯设备的电梯竖井的测量系统
CN109641723B (zh) * 2016-08-30 2021-03-09 因温特奥股份公司 用于分析电梯设备的电梯竖井的方法和相应的测量系统
CN106394717A (zh) * 2016-10-17 2017-02-15 中国矿业大学 一种刚性罐道巡检装置及巡检方法
CN110490873A (zh) * 2019-03-08 2019-11-22 安徽理工大学 一种基于视觉与激光融合的矿井刚性罐道变形诊断装置及其定位方法
CN110407063A (zh) * 2019-08-28 2019-11-05 开滦（集团）有限责任公司电信分公司 立井提升系统刚性罐道实时监控方法及系统
CN115231417A (zh) * 2022-05-26 2022-10-25 中国矿业大学 一种立井提升系统罐道检测装置及检测方法
CN115231417B (zh) * 2022-05-26 2023-10-13 中国矿业大学 一种立井提升系统罐道检测装置及检测方法

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