CN107305732A - 一种煤矿井下输送设备智能监控系统 - Google Patents

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李榕
宋冰清
王会枝
胡波
李帅
曹琰
马艳萍
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China Coal Zhangjiakou Coal Mining Machinery Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种煤矿井下输送设备智能监控系统。煤矿井下输送设备包括刮板输送机、转载机、破碎机、皮带自移机尾和迈步自移。在输送设备的关键部件上安装了温度、振动、压力、倾角、红外线、超声波等各类传感器，实时采集输送设备的工况数据，通过无线发射、有线连接等形式实时将工况数据传输至集控系统，控制系统依据输送设备的工况数据。实现了安全保护、自主定位、姿态感知、形态感知、专家系统、自动调直、信息集成等各项功能。同时与采煤机、支架配合，集成采煤机记忆截割、支架自动跟机移架和远程视频监控技术，实现了包括输送、回采、支护机辅助系统的全工作面集中远程控制和智能运行，达到了无人(少人)、安全高效、智能开采的目标。

Description

一种煤矿井下输送设备智能监控系统
技术领域
本发明涉及煤矿井下运输技术领域，特点涉及一种煤矿井下输送设备智能监控系统。
背景技术
煤矿井下输送设备在采煤、运煤、装煤过程中，煤矿井下运输设备的状态监测不能及时发现设备故障。故障位置不能及时反应。故障排查时间久。井下运输设备在井下的运行时，需要多个现场人员进行查看。现场人员安全得不到保障。人员配置多，经济损耗大。井下现有传感器种类少，检测项单一。传感器使用有线连接，集控中心对数据的及时处理和数据的反馈还待改善。
发明内容
本发明的目的一是提供一种智能的煤矿井下输送设备，其与采煤机、支架配合，既集成了采煤机记忆截割、支架自动跟机移架和远程视频监控技术，又实现了井下设备和人员的安全保护、以刮板输送机为主的自主定位、刮板输送机的姿态感知。
本发明的目的是提供井下数据分站无线接收有线传输技术，集控中心进行数据处理，并且通过控制箱实时校正刮板输送机的运行轨迹，实现姿态感知、形态感知、自动调直的功能。同时可检测链条是否断链，保证输送设备在井下的正常运行。
进一步，所述分站的无线接收和发送技术。
进一步，所述刮板输送机上安装超声波测距和激光测距传感器实现以刮板输送机自主定位技术。
进一步，所述安装在刮板输送机上的倾角传感器、垂直传感器实现刮板输送机的姿态感知。
进一步，所述断链检测装置。
进一步，所述刮板输送机形态感知的实现过程。
进一步，所述集控中心实现信息的集成。
本发明采用无线采集分站，各分站以串行方式分布于无线传输通道上，逐级传输，最后把分布于整个工作面的数据传递给集控中心。集控中心对数据进行数据显示和数据分析。并辅助控制器和变频器，完成对井下输送设备的控制。
附图说明
下面结合附图和具体实施方案对发明作进一步详细说明：
图1为本发明提供的一种煤矿井下输送设备智能监控系统结构框图；
图2为本发明提供的煤矿井下输送设备系统原理框图
图中：1刮板输送机，2采煤机，3破碎机，4转载机，5皮带自移机尾和迈步自移，6支架，7采集分站，8集控中心。
具体实施方式
下面结合具体实施方式说明本发明的构造和集控中心工作过程。
图1可知，一种煤矿井下输送设备智能监控系统的结构。包括刮板输送机1、转载4、破碎机3、皮带自移机尾和迈步自移5。数据采集分站7、各类传感器和集控中心9。与采煤机2、支架6配合，集成采煤机记忆截割、支架自动跟机和远程视频监控技术，完成煤矿井下输送设备在采煤、回采、支护机辅助系统的全输送设备集成远程控制和智能运行。
安装在输送设备的各类传感器，通过无线采集分站接收信号，然后通过总线把数据传递到集控中心，集控中心对数据进行分析，通过分析结果实时对输送设备进行监控，集控台可实行语言通话、沿线闭锁、破碎机红外线安全保护发送信号，保护井下人员和设备的安全。
刮板输送机上安装超声波测距传感器或激光测距传感器，以刮板输送机对煤壁的距离为测量基准，实现以刮板输送机为主的自主定位。
刮板输送机机头和机尾挡板上各安装测距传感器，让红外线光与链轮中心垂直。然后通过物理和数学的方法，算出断链的算法并勾勒出测距传感器红外光射到链条呈现出的图形。，在图形可实时显示刮板链的运行状态，当出现断链时，图形会出现变化，并有断链报警的提示信息。此信息在专家系统上展示。
刮板输送机上安装倾角传感器，通过三维动态展示平台，读取刮板输送机在运行时的角度变化，应用三维动态虚拟技术，在集控中心的三维动态展示子系统上实时展示刮板输送机的形态感知。
输送设备的关键部件，如电机、冷却水、链轮、链条、轴承、转载机等，安装振动、压力、垂直、水平等传感器实时感知输送设备的状态，如通过垂直、水平传感器感知刮板输送机的姿态。
图2可知无线采集分站依次安装在皮带机、转载机、破碎机、机头传动部、刮板输送机、机尾传动部上。数据采集分站之间通过无线方式通信，各分站以串行方式分布于无线传输通道上，机尾处分站位于通道的末端，数据从机尾处的分站通过无线数据通道把数据传送给上一个分站，此分站把位于它之后的分站的数据打包后发往前一个分站，以此类推，分布于整个工作面的把数据传送给集控中心。集控中心对各个采集分站传送上的数据进行处理，排除无效数据，对有效数据处理。包括在各个子系统上对数据的实时显示和根据相关量的实际情况进行数据分析，同时集控中心辅助设备控制器及变频器。达到对煤矿井下输送设备的管理。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明技术方案的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的技术人员，对本发明可以进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其体征在于：包括刮板输送机(1)、转载机(4)、破碎机(3)、皮带自移机尾和迈步自移(5)；与采煤机(2)、支架配合(6)，集成采煤机记忆截割、支架自动跟机移架和远程视频监控技术。
2.根据权利1所述的一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其特征在于：安装在输送设备上的关键部位安装了温度、倾角、红外线、振动、压力等各类传感器，其通过有线或无线传感器采集工况数据，通过无线传输方式将工况数据发送到安装在刮板输送机上的数据采集分站(7)，数据采集分站接收到数据再通过数据总线把数据传送到集控中心(8)。
3.根据权利1所述的一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其特征在于：输送设备关键部位安装了各类传感器，实时采集工况数据，将数据传输到集控中心(8)，集控中心再把数据发送到各个子系统进行数据分析同时根据数据变化在主界面上做出预警提示，同时通过控制箱把数据返回到煤矿井下安装的预警报警器上，报警器提示故障报警同时由集控中心对数据的分析，刮板输送机可自动调直、自主定位，实现了安全保护功能。
4.根据权利1所述的一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其特征在于：通过在刮板输送机上安装超声波测距传感器及激光测距传感器实现以刮板输送机的为主的自主定位。
5.根据权利1所述的一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其特征在于：在刮板输送机刮板安装倾角传感器、垂直传感器实现刮板输送机的姿态感知。
6.根据权利1所述的一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其特征在于：在刮板输送机上安装测距传感器，实现断链刮板输送机的断链检测。
7.根据权利1所述的一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其特征在于：安装倾角传感器，通过三维模型勾画出刮板输送机运行轨迹，实现形态感知。
8.根据权利1所述的一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其特征在于：从集控中心(8)大数据库中获得数据，在专家系统中展示各类数据变化趋势和预警提示。
9.根据权利1所述的一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其特征在于：在集控中心(8)对各个子系统信息集成。
10.根据权利1所述的一种煤矿井下输送设备智能监控系统，其特征在于：数据采集分站(7)之间通过无线方式通信，各分站以串行方式分布于无线传输通道上，机尾处分站位于通道的末端，数据从机尾处的分站通过无线数据通道把数据传送给上一个分站，此分站把位于它之后的分站的数据打包后发往前一个分站，以此类推，分布于整个工作面的把数据传递给集控中心。
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