CN106370148B - 基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测系统及方法，系统包括用于检测柔性风筒状态的检测单元和用于将所述检测单元进行固定的固定单元，所述检测单元包括测量表Ⅰ和测量表Ⅱ，所述测量表Ⅰ和测量表Ⅱ通过固定单元沿风筒的表面间隔设置固定于柔性风筒的两侧外表面，根据所述测量表Ⅰ和测量表Ⅱ分别与风筒表面垂直方向的夹角，判断柔性风筒的供风状态；本发明用加速度传感器实现柔性风筒表面张开角度测量，结果准确可靠。整机主要由表头和捆绑带构成，无粉尘堆积和水汽侵蚀等问题；采用风筒表面布置方式，适用于各种规格柔性风筒；本发明具有整机体积小，质量轻，方便安装和维护的优点，检测准确，适应环境能力强等特点。
Description
技术领域
本发明涉及矿井等通风检测领域，尤其涉及一种基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测系统及方法。
背景技术
风筒是引导风流沿着一定方向流动的管道，柔性风筒是用于煤矿、隧道、地铁工程、井下局部引导风流沿着一定方向流动的柔性管道，现有的柔性风筒状态检测方法大部分采用捆绑式机械开关或钢架触动接近开关方式，由于以上两种方式均存在机械动作部分，在煤矿井下等潮湿环境下，极易因锈蚀、灰尘等造成动作失灵。并且，其对现场安装条件的要求较高，设备笨重、安装维护及其不便。因此，亟需一种新的柔性风筒供风状态检测技术，以克服以上缺点，实现对柔性风筒状态稳定和可靠检测。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测系统及方法，以解决上述技术问题。
本发明提供的基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测系统，包括用于检测柔性风筒状态的检测单元和用于将所述检测单元进行固定的固定单元，所述检测单元包括测量表Ⅰ和测量表Ⅱ，所述测量表Ⅰ和测量表Ⅱ通过固定单元沿风筒的周向表面间隔设置。固定于柔性风筒的两侧外表面，根据所述测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角，判断柔性风筒的供风状态。
进一步，所述测量单元还包括分别设置在测量表Ⅰ和测量表Ⅱ中的用于测量角度的加速度传感器。
进一步，还包括控制单元和显示单元，所述控制单元通过测量的测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角与预设的供风阈值和停风阈值进行比较，当高于供风阈值时，判断为供风，并通过显示单元进行显示，当低于停风阈值时，判断为停风，并通过显示单元进行显示。
进一步，所述固定单元为连接带，所述连接带用于将测量表Ⅰ和测量表Ⅱ分别固定于沿风筒的表面间隔设置的两侧外表面。
本发明还提供一种加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测方法，包括将测量表Ⅰ和测量表Ⅱ沿风筒的表面间隔设置固定于柔性风筒的两侧外表面，根据所述测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角，判断柔性风筒的供风状态。
进一步，通过加速度传感器测量测量表Ⅰ和测量表Ⅱ的夹角。
进一步，通过测量的测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角与预设的供风阈值和停风阈值进行比较，当高于供风阈值时，判断为供风，并通过显示单元进行显示，当低于停风阈值时，判断为停风，并通过显示单元进行显示
进一步，将测量表Ⅰ和测量表Ⅱ分别固定于连接带，所述连接带用于将测量表Ⅰ和测量表Ⅱ分别固定于沿风筒的表面间隔设置的两侧外表面。
本发明的有益效果：本发明用加速度传感器实现角度测量，测量结果准确可靠。整机主要由表头和捆绑带构成，无粉尘堆积和水汽侵蚀等问题；采用连接带固定，适用于各种规格柔性风筒；本发明具有整机体积小，质量轻，方便安装和维护的优点，检测准确，适应环境能力强等特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明的原理示意图。
图2是本发明的柔性风筒停风示意图。
图3是本发明的柔性风筒供风示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：图1是本发明的原理示意图，图2是本发明的柔性风筒停风示意图，图3是本发明的柔性风筒供风示意图。
如图1所示，本实施例中的基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测系统，包括用于检测柔性风筒状态的检测单元和用于将所述检测单元进行固定的固定单元，所述检测单元包括测量表Ⅰ1和测量表Ⅱ11，所述测量表Ⅰ1和测量表Ⅱ11通过固定单元沿风筒的周向表面间隔设置固定于柔性风筒的两侧外表面，根据所述测量表Ⅰ1和测量表Ⅱ11之间的夹角，判断柔性风筒的供风状态。如图2、3所示，在本实施例中可以通过在测量表Ⅰ和测量表Ⅱ中设置加速度传感器芯片，来测量其角度的变化，加速度传感器可以采用二轴或三轴，本实施例采用的测量方式如图2所示，当柔性风筒12在停风状态下时，由于柔性风筒12自身重力作用，其形状是扁的，因此，此时测量表Ⅰ1和测量表Ⅱ11之间的夹角为零度，本实施例中，以与地面垂直方向的角度作为零度(如图2中虚线所示)两个测量表的朝向一致，角度一致，因此夹角为零度，本实施例将其作为柔性风筒12停风判断的原始信号，当柔性风筒12供风后，在风力的作用下，柔性风筒12产生形变，如图3所示，导致测量表Ⅰ1和测量表Ⅱ11角度发生变化，从而判断出柔性风筒12的供风状态。
本实施例还包括控制单元和显示单元，所述控制单元通过测量的测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角与预设的供风阈值和停风阈值进行比较，当高于供风阈值时，判断为供风，并通过显示单元进行显示，当低于停风阈值时，判断为停风，并通过显示单元进行显示，如图1所示，本实施例中的显示单元包括开关状态指示灯4、铭牌5、通讯指示灯6等，本实施例中的固定单元为连接带，测量表Ⅰ1和测量表Ⅱ11分别固定于连接带，连接带用于将测量表Ⅰ1和测量表Ⅱ11沿风筒的表面间隔设置固定于柔性风筒的两侧外表面，测量表Ⅰ1和测量表Ⅱ11的浪管7之间通过波纹管10连接，再通过压线夹8进行固定，在本实施例中，测量表还设置有防水接头2，用于外接其他检测设备。本实施例中的测量角度的方式还可以采用任意轴向方向的角度作为零度进行判断，本领域技术人员可以知晓，本实施例中的测量表是通过两个测量表之间由于供风时产生柔性风筒形变，带动相对位置产生变化，从而导致角度变化，本领域技术人员可以通过加速度传感器测量的角度，获取其之间的夹角，在本实施例中，该原始信号在停风时约为0度，供风时约为145度，其它方向也可作为夹角判断或作为现场设备安装错误状态识别的原始信号，通过对测得的两个测量表之间夹角与预设的风筒供风/停风预设值进行比较，当大于供风预设值时，整机指示为供风，低于停风预设值是，整机指示为停风。
相应地，本实施例还提供了一种加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测方法，包括将测量表Ⅰ和测量表Ⅱ沿风筒的表面间隔设置固定于柔性风筒的两侧外表面，根据所述测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角，判断柔性风筒的供风状态。通过加速度传感器测量测量表Ⅰ和测量表Ⅱ的夹角。通过测量的测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角与预设的供风阈值和停风阈值进行比较，当高于供风阈值时，判断为供风，并通过显示单元进行显示，当低于停风阈值时，判断为停风，并通过显示单元进行显示。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测系统，其特征在于：包括用于检测柔性风筒状态的检测单元和用于将所述检测单元进行固定的固定单元，所述检测单元包括测量表Ⅰ和测量表Ⅱ，所述测量表Ⅰ和测量表Ⅱ通过固定单元沿柔性风筒的周向表面间隔设置，并固定于柔性风筒的外表面两侧，根据所述测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角，判断柔性风筒的供风状态；
所述检测单元还包括分别设置在测量表Ⅰ和测量表Ⅱ中的用于测量柔性风筒表面张开角度的加速度传感器。
2.根据权利要求1所述的基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测系统，其特征在于：还包括控制单元和显示单元，所述控制单元通过测量的测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角与预设的供风阈值和停风阈值进行比较，当高于供风阈值时，判断为供风，并通过显示单元进行显示，当低于停风阈值时，判断为停风，并通过显示单元进行显示。
3.根据权利要求1所述的基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测系统，其特征在于：所述固定单元为连接带，所述连接带用于将测量表Ⅰ和测量表Ⅱ分别固定于沿柔性风筒的表面间隔设置的两侧外表面。
4.一种基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测方法，其特征在于：包括将测量表Ⅰ和测量表Ⅱ沿柔性风筒的表面间隔设置固定于柔性风筒的两侧外表面，根据所述测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角，判断柔性风筒的供风状态；
通过加速度传感器测量测量表Ⅰ和测量表Ⅱ的夹角。
5.根据权利要求4所述的基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测方法，其特征在于：通过测量的测量表Ⅰ和测量表Ⅱ之间的夹角与预设的供风阈值和停风阈值进行比较，当高于供风阈值时，判断为供风，并通过显示单元进行显示，当低于停风阈值时，判断为停风，并通过显示单元进行显示。
6.根据权利要求4所述的基于加速度传感器实现柔性风筒供风状态检测方法，其特征在于：将测量表Ⅰ和测量表Ⅱ分别固定于连接带，连接带可将测量表Ⅰ和测量表Ⅱ沿风筒的表面间隔设置固定于柔性风筒的两侧外表面。
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