CN105314357A - 一种输送带防撕裂监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输送带防撕裂监测装置，包括导电橡胶、无源RFID标签、皮带位移测量传感系统、防跑偏防打滑传感系统、主控系统和上位机系统，将两条导电橡胶预先铺设于输送带内，所述无源RFID标签采用电镀工艺实施封装，使用纯锡Sn电镀或镍-钯-金预镀无源RFID标签的引线框架，无源RFID标签与输送带上铺设的两条导电橡胶相连，无源RFID标签预先铺设于输送带内。本发明为监控、预测大型铁矿、煤矿的输送带撕裂，防止造成重大人员和财产损失而专门设计的一种新型系统，它包含皮带撕裂预警，撕裂情况及时监测，故障信息记录，监测数据储存等功能。

Description

一种输送带防撕裂监测装置

技术领域

本发明属于物料输送技术领域，具体涉及一种输送带防撕裂监测装置。

背景技术

应用于大型矿山、煤井的输送带一般地处荒野，输送线路长，无人值守。其上下料过程中常会有石块或金属等硬锐的物体卡在滚筒某处并划破皮带而造成皮带的纵向撕裂，造成人员伤害和财产的损失。由于没有监测装置，无法及时发现皮带撕裂，运输线继续工作，致使整条皮带全部撕裂，而后被迫停产停机全线维修，生产效率低下，经济损失大。传统的防撕裂装置大多侧重于皮带撕裂后物料下落的监测。当皮带输送机溜槽落料处有贯穿皮带异物时，传感器立即检测出皮带纵裂同时及时停止输送机的一种开关。这种装置的缺点是撕裂后，如果裂缝不大，物料不下落，传感器就无法监测了。德国coalcontrol公司采用封闭的“回”字型线圈作为传送信号的载体，在指定的位置，发射器和接收器之间无法通过线圈进行信号的交换，表明线圈已断裂，从而判断皮带撕裂。线圈无法记录地址进行识别，需要实现由系统标示线圈序号，一旦系统出现故障，系统内线圈的序号容易混乱。同时为了保证足够的磁场强度，发射器距离线圈的距离不宜过远，但在实际运行中，皮带受冲击负载而产生的跳动很容易与发射器产生碰撞。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提出了一种输送带防撕裂监测装置，所述系统主要应用无线射频识别技术和单片机控制技术对输送带进行防撕裂保护，效果显著。

本发明的技术方案为：一种输送带防撕裂监测装置，包括导电橡胶、无源RFID标签、皮带位移测量传感系统、防跑偏防打滑传感系统、主控系统和上位机系统，将两条导电橡胶预先铺设于输送带内，所述无源RFID标签采用电镀工艺实施封装，使用纯锡Sn电镀或镍-钯-金预镀无源RFID标签的引线框架，无源RFID标签与输送带上铺设的两条导电橡胶相连，无源RFID标签预先铺设于输送带内。

在无源RFID标签内写有地址信息和前后标签的位移信息。

在所述主控系统内设有RFID读写器，所述RFID读写器通过天线发射一定频率的射频信号，在无源RFID标签中产生感生电流，提供能量给进入读写器工作区域内的无源RFID标签，获得能量的无源RFID标签被激活，无源RFID标签将内部已存储的地址信息和由外部导电橡胶所产生的状态信息通过内置的天线发送出去给RFID读写器。

RFID读写器发出指令的调制方式为调幅，无源RFID标签对RFID读写器发送数据所使用的调制方式为双副载波调制的两级调制。

本发明的有益效果：

1）本发明的主要特点是监控设备与被监控输送带是非接触的，检测的精灵敏度高，误动作少，在正常工作时对被监控的输送皮带没有任何影响。对预先置入胶带中的RFID标签的摆放间距要求不高。

2）使用灵活，体积小，成本低廉。

3）本发明可靠性高，实用性强。

附图说明

图1为本发明的输送带横截面示意图。

图2为本发明的输送带预埋RFID标签实体图。

其中：1、支撑架；2、导向辊；3、RFID读写器；4、无源RFID标签；5、导电橡胶；6、回程输送带；7、进程输送带。

具体实施方式

参见图1和图2所示，本发明包括导电橡胶5、无源RFID标签4、皮带位移测量传感系统、防跑偏防打滑传感系统、主控系统和上位机系统，将两条导电橡胶5预先铺设于输送带内，输送带包括回程输送带6和进程输送带7。所述无源RFID标签4采用电镀工艺实施封装，使用纯锡Sn电镀或镍-钯-金预镀无源RFID标签4的引线框架，无源RFID标签4与输送带上铺设的两条导电橡胶5相连，无源RFID标签4预先铺设于输送带内。在无源RFID标签4内写有地址信息和前后标签的位移信息。在所述主控系统内设有RFID读写器3，所述RFID读写器3通过天线发射一定频率的射频信号，在无源RFID标签4中产生感生电流，提供能量给进入读写器工作区域内的无源RFID标签4，获得能量的无源RFID标签4被激活，无源RFID标签4将内部已存储的地址编码信息和由外部导电橡胶5所产生的状态信息通过内置的天线发送出去给RFID读写器3。

RFID读写器3发出指令的调制方式为调幅，无源RFID标签4对读写器发送数据所使用的调制方式为双副载波调制的两级调制。

工作原理为：将带封装的无源RFID标签4和导电橡胶5预埋于输送带中，RFID读写器3通过可调节的转接臂固定于支撑架1上，皮带由电机带动滚筒驱动，每个横截面由3个绞接的导向辊2托着皮带作直线运动，同时可以承受输送物料的重力。当输送带运动时，预埋于带中的无源RFID标签4进入RFID读写器3的有效范围内时，RFID读写器3就会收到来自无源RFID标签4的信号，无源RFID标签4中包含本标签的地址信息、导电橡胶5的通断状态信息以及上下无源RFID标签4的距离信息。如果有异物溅入滚筒划破皮带时必然导致导电橡胶5断裂，此状态信息实时反映在无源RFID标签4的存储位中，作为状态信息被RFID读写器3读取，该信息通过RFID读写器3自带的RS485通讯接口，传送到主控系统，处理器按照事先用户定义的处理机制对撕裂信息进行处理后，发出处理措施指令，控制输送带的运行，以最大限度减小损失。

RFID读写器3安装在回程输送带6处。因输送带接料口处大量落料而产生震动导致皮带上下跳动，可能使RFID读写器3无法正常读取。物料由进程输送带运送，回程输送带6没有物料，因此受物料重力或落料撞击力的影响最小。无源RFID标签4预埋于皮带外边缘，导电橡胶5横跨皮带以尽量增大横向检测范围。RFID读写器3与无源RFID标签4垂直安装，以增大由RFID读写器3发送的磁场强度，保证信号最大强度在两者之间传送。

另外，无源RFID标签4完成封装后具有耐高温、抗疲劳变形的特性，并向外预留两个引脚用一根导电橡胶5相连，完成封装的无源RFID标签4与导电橡胶5一同预埋于输送带中。RFID读写器3发出指令时，在射频层内使用的调制方式为调幅，这种调制方式可以在发送指令的同时将部分电磁能转换成供无源RFID标签4工作的电能；无源RFID标签4对RFID读写器3发送数据所使用的调制方式为双副载波调制的两级调制，标签数据编码采用曼彻斯特编码，在这种编码形式中包含有准确的时钟信息，可以方便查阅数据交换的时间。每个RFID标签都写有地址和前后标签的位移信息可以准确地定位每个标签的位置信息。根据输送带的长短或用户对现场客观情况的评估决定无源RFID标签4在输送带上埋设的间距。

Claims (4)

1.一种输送带防撕裂监测装置，其特征是：包括导电橡胶、无源RFID标签、皮带位移测量传感系统、防跑偏防打滑传感系统、主控系统和上位机新型输送带防撕裂监测系统，将两条导电橡胶预先铺设于输送带内，所述无源RFID标签采用电镀工艺实施封装，使用纯锡Sn电镀或镍-钯-金预镀无源RFID标签的引线框架，无源RFID标签与输送带上铺设的两条导电橡胶相连，无源RFID标签预先铺设于输送带内。

2.根据权利要求1所述的输送带防撕裂监测装置，其特征在于：在无源RFID标签内写有地址信息和前后标签的位移信息。

3.根据权利要求2所述的输送带防撕裂监测装置，其特征在于：在所述主控系统内设有RFID读写器，所述RFID读写器通过天线发射一定频率的射频信号，在无源RFID标签中产生感生电流，提供能量给进入读写器工作区域内的无源RFID标签，获得能量的无源RFID标签被激活，无源RFID标签将内部已存储的地址信息和由外部导电橡胶所产生的状态信息通过内置的天线发送出去给RFID读写器。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的输送带防撕裂监测装置，其特征在于：RFID读写器发出指令的调制方式为调幅，；无源RFID标签对RFID读写器发送数据所使用的调制方式为双副载波调制的两级调制。