CN107328818A - 一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统及方法，该系统包括胶带输送机远程控制台和多个损伤保护装置，损伤保护装置包括探测机构和损伤保护机构，以及用于监控探测机构和损伤保护机构工作的控制盒；该方法包括步骤：一、安装平板并初始化减震机构；二、监测胶带输送机运行状态；三、判断胶带输送机皮带是否断裂；四、当前损伤保护装置报警并锁定胶带输送机皮带；五、变形损伤信息的传输；六、剩余损伤保护装置制动胶带输送机；七、胶带输送机全面制动。本发明导电杆与带电导电板接通获取胶带输送机皮带准确断裂位置，减震机构驱动竖杆紧急按压胶带输送机皮带，损伤保护机构限定胶带输送机皮带运行路径，保护胶带输送机安全运行。

Description

一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统及方法

技术领域

本发明属于输送机皮带变形损伤监测技术领域，具体涉及一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统及方法。

背景技术

煤矿生产中的一个重要环节是煤矿运输系统，目前煤矿运输系统主要采取的是皮带运输。在煤矿运送中带式输送机一般要进行远距离、超长工作时间和超重运输量的工作，由于使用过程中胶带受力不均、落煤位置偏移、运输倾角大等问题可能造成皮带变形、打滑、跑偏、断带等。当皮带由于过载、老化等质量问题和不当操作的原因的损伤，导致突然跑偏或断裂时，紧绷的皮带因跑偏或断裂会迅速下滑，甚至飞甩出去击向工作人员，并且撒落的大量煤块也会砸向人员和设备，威胁人员生命安全和损坏附近设备设施，造成巨大的经济损失。目前，已经提出来的技术基本都是皮带断裂的报警装置，且多监测的范围过于广而无法精确判断皮带的具体断裂点，不利于断裂后的紧急处理。而且大部分相关技术也只具有报警功能，没有紧急处理皮带断裂后的防护功能。因此，需要一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统及方法，针对运煤皮带跑偏或断裂进行有效处理，避免造成的后续人员伤亡和设备损失情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其设计新颖合理，采用导电杆与带电导电板接通获取胶带输送机皮带准确断裂位置，通过减震机构驱动竖杆紧急按压胶带输送机皮带，采用损伤保护机构限定胶带输送机皮带运行路径并夹持损伤状态下的胶带输送机皮带，保护胶带输送机安全运行，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：包括胶带输送机远程控制台和多个均与所述胶带输送机远程控制台无线通信的损伤保护装置，所述损伤保护装置包括用于检测胶带输送机皮带断裂的探测机构和制止胶带输送机皮带运行的损伤保护机构，以及用于监控所述探测机构和所述损伤保护机构工作的控制盒，所述探测机构包括一端通过减震机构连接在支架上的竖杆、转动安装在竖杆另一端且与胶带输送机皮带相接触的滑轮和设置在竖杆内的探测件，所述探测件由导电板和设置在导电板下侧的绝缘板组成；

减震机构包括减震活塞缸体和安装在减震活塞缸体内且带动竖杆升降的减震活塞板，以及连接减震活塞板和减震活塞缸体的减震弹簧，减震活塞缸体的侧壁上设置有安装空气进排气阀的第一气管和安装高压进排气阀一的第二气管，减震活塞缸体通过所述第二气管与减震高压气缸连通；

所述损伤保护机构包括设置在胶带输送机皮带的上下行皮带之间的制动活塞缸体、活动安装在制动活塞缸体内的制动活塞板、两个分别固定安装在制动活塞缸体顶部两侧且与制动活塞板配合夹持胶带输送机皮带的固定板，固定板位于胶带输送机皮带的上行皮带的上侧，制动活塞缸体底部通过连接管与制动高压气缸连通，所述连接管上设置有高压进排气阀二，制动活塞板通过弹性升降件在制动活塞缸体内升降；

控制盒包括通过导电杆与所述探测件接触的防爆外壳、设置在所述防爆外壳内的电子线路板以及设置在所述防爆外壳上的声光报警器和显示屏，所述电子线路板上集成有微控制器、与导电板通电供电电源和与微控制器连接的无线射频电路，导电杆通过电流采样电路和模数转换电路与微控制器的输入端相接，声光报警器、显示屏、空气进排气阀、高压进排气阀一和高压进排气阀二均由微控制器控制；

无线射频电路与所述胶带输送机远程控制台进行通信。

上述的一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：所述防爆外壳通过固定杆固定在支架上。

上述的一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：所述制动活塞缸体安装在胶带输送机机架上，所述制动活塞缸体的长度不小于胶带输送机皮带的宽度。

上述的一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：所述弹性升降件为硬质弹簧，所述硬质弹簧的数量为多个，所述硬质弹簧的一端固定在制动活塞缸体底部，所述硬质弹簧的另一端固定在制动活塞板底部。

上述的一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：所述竖杆上设置有供导电杆滑动的滑槽，所述竖杆为绝缘杆，所述防爆外壳的外壳体接地。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可检测胶带输送机皮带实时变形损伤的胶带输送机皮带变形损伤监测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、安装平板并初始化减震机构：首先，在胶带输送机机架上位于滑轮下方的位置处水平固定安装平板；然后，通过微控制器控制空气进排气阀打开，同时通过微控制器控制高压进排气阀一关闭；

步骤二、监测胶带输送机运行状态：通过每个控制盒内的电流采样电路采集导电杆与导电板接通后回路中电流，当电流采样电路未采集到电流信号时，胶带输送机输送正常，无线射频电路不发送无线信号；当电流采样电路采集到电流信号时，胶带输送机故障，无线射频电路发送无线信号，采用所述胶带输送机远程控制台与多个无线射频电路进行实时通信，获取胶带输送机皮带运行状态信息；

步骤三、判断胶带输送机皮带是否断裂：当电流采样电路未采集到电流信号，说明竖杆在胶带输送机皮带上做下沉运动的幅度F<h，胶带输送机皮带未断裂，循环步骤二，其中，h为下沉安全距离阈值，绝缘板的长度等于h；当电流采样电路采集到电流信号，说明竖杆在胶带输送机皮带上做下沉运动的幅度F≥h，导电杆与位于绝缘板上侧设置的导电板接通，胶带输送机皮带断裂，执行步骤四；

步骤四、当前损伤保护装置报警并锁定胶带输送机皮带：步骤三中检测出胶带输送机皮带断裂的损伤保护装置为当前损伤保护装置，所述当前损伤保护装置中的微控制器接收到经模数转换电路信号转换的数字信号后，驱动声光报警器紧急报警，提示胶带输送机皮带的断裂位置，同时，所述当前损伤保护装置中的微控制器控制空气进排气阀关闭、控制高压进排气阀一打开，通过减震高压气缸快速为减震活塞缸体内提供高压气体，滑轮将胶带输送机皮带按压在所述平板上，另外，所述当前损伤保护装置中的微控制器控制与其连接的高压进排气阀二开启，制动高压气缸为制动活塞缸体提供高压气体，推动制动活塞板上移与固定板加紧胶带输送机皮带；

步骤五、变形损伤信息的传输：当前损伤保护装置中的微控制器通过无线射频电路向胶带输送机远程控制台发送变形损伤报警信号；

步骤六、剩余损伤保护装置制动胶带输送机：胶带输送机远程控制台与除当前损伤保护装置外的损伤保护装置进行通信，除当前损伤保护装置外的损伤保护装置为剩余损伤保护装置，剩余损伤保护装置中的微控制器驱动高压进排气阀二开启，制动高压气缸为制动活塞缸体提供高压气体，推动制动活塞板上移与固定板加紧胶带输送机皮带；

步骤七、胶带输送机全面制动：胶带输送机远程控制台控制所述胶带输送机的主滚筒停机，实现胶带输送机全面制动。

上述的方法，其特征在于：所述竖杆通过减震机构在胶带输送机皮带上运动。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用的变形损伤监测系统，通过设置由导电板和绝缘板组成的探测件，其中，导电板采用供电电源实时通电，通过导电杆在探测件上上下移动获取竖杆下沉状态，当导电杆与绝缘板连接时，说明胶带输送机运行正常，损伤保护装置不工作；当导电杆与导电杆接通时，说明胶带输送机皮带故障，损伤保护装置工作，避免胶带输送机故障对设备和人员带来的伤害，便于推广使用。

2、本发明采用的变形损伤监测系统，通过设置减震机构的优势有两个，一是在竖杆上下运动时有助于对胶带输送机皮带起缓冲作用，一是在胶带输送机皮带断裂时有助于按压胶带输送机皮带，第一时间保护胶带输送机，避免胶带输送机皮带飞甩伤害工作人员，可靠稳定，使用效果好。

3、本发明采用的变形损伤监测系统，通过为每一个探测机构配备一个损伤保护机构，快速的对胶带输送机皮带断裂位置做出防护动作，通过在胶带输送机皮带的上下行皮带之间设置制动活塞缸体，将固定板位于胶带输送机皮带的上行皮带的上侧安装，制动活塞板位于胶带输送机皮带的上行皮带的下侧，制动活塞板向上移动可与固定板配合夹持胶带输送机皮带的上行皮带，另外，制动活塞板的底部安装有弹性升降件，可阻挡过载胶带输送机皮带对制动活塞板的挤压，起到缓冲作用，同时通过制动活塞板对胶带输送机皮带起到支撑作用，限定胶带输送机皮带运行路径，避免胶带输送机皮带过载运行，可靠稳定，使用效果好。

4、本发明采用的变形损伤监测方法，步骤简单，通过电流采样电路采集导电杆与导电板接通后回路中电流，当电流采样电路未采集到电流信号，说明竖杆在胶带输送机皮带上做下沉运动的幅度小于下沉安全距离阈值，胶带输送机皮带未断裂；当电流采样电路采集到电流信号，说明竖杆在胶带输送机皮带上做下沉运动的幅度不小于下沉安全距离阈值，胶带输送机皮带断裂，通过胶带输送机远程控制台控制所有损伤保护机构处于夹持工作状态，其中，绝缘板的长度等于下沉安全距离阈值，因此绝缘板满足不导电的同时为竖杆下沉提供阈值标准；另外，当胶带输送机皮带断裂时，减震机构起到驱动竖杆加速下沉的作用，效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明设计新颖合理，采用导电杆与带电导电板接通获取胶带输送机皮带准确断裂位置，通过减震机构驱动竖杆紧急按压胶带输送机皮带，采用损伤保护机构限定胶带输送机皮带运行路径并夹持损伤状态下的胶带输送机皮带，保护胶带输送机安全运行，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明采用的变形损伤监测系统的结构示意图。

图2为本发明采用的变形损伤监测系统中损伤保护机构与胶带输送机皮带的位置安装关系示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为本发明采用的变形损伤监测系统中减震机构的结构示意图。

图5为本发明采用的变形损伤监测系统中探测件与竖杆的位置关系示意图。

图6为本发明采用的变形损伤监测系统中控制盒与导电板的电路连接关系示意图。

图7为本发明采用的变形损伤监测方法的流程框图。

附图标记说明:

1—控制盒； 1-1—供电电源； 1-2—电流采样电路；

1-3—模数转换电路； 1-4—微控制器； 1-5—声光报警器；

1-6—显示屏； 1-7—无线射频电路； 2—支架；

3—竖杆； 3-1—导电板； 3-2—绝缘板；

4—减震机构； 4-1—减震高压气缸； 4-2—高压进排气阀一；

4-3—空气进排气阀； 4-4—减震弹簧； 4-5—减震活塞板；

4-6—减震活塞缸体； 5—固定杆； 6—滑轮；

7—胶带输送机皮带； 8—辅助滚筒； 12-1—固定板；

12-2—制动活塞板； 12-3—弹性升降件； 12-4—制动高压气缸；

12-5—制动活塞缸体； 12-6—高压进排气阀二；

14—胶带输送机机架； 16—导电杆。

具体实施方式

如图1至图6所示，本发明所述的一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，包括胶带输送机远程控制台和多个均与所述胶带输送机远程控制台无线通信的损伤保护装置，所述损伤保护装置包括用于检测胶带输送机皮带7断裂的探测机构和制止胶带输送机皮带7运行的损伤保护机构，以及用于监控所述探测机构和所述损伤保护机构工作的控制盒1，所述探测机构包括一端通过减震机构4连接在支架2上的竖杆3、转动安装在竖杆3另一端且与胶带输送机皮带7相接触的滑轮6和设置在竖杆3内的探测件，所述探测件由导电板3-1和设置在导电板3-1下侧的绝缘板3-2组成；

需要说明的是，多个损伤保护装置的设置是为了保证胶带输送机皮带7断裂后沿胶带输送机皮带7运行方向上设置多个保护点同时对胶带输送机皮带7进行按压保护，起到快速稳定制动的作用，避免单个损伤保护装置效果差或误动导致的未对胶带输送机制动起作用；实际安装中，在相邻的两个滚筒之间设置一个损伤保护装置，所述滚筒包括辅助滚筒8和主滚筒，当有导电杆16接通导电板3-1，说明该位置的胶带输送机皮带7断裂，定位快速精准；胶带输送机皮带7发生断裂现象，通过损伤保护机构夹持胶带输送机皮带7，避免胶带输送机皮带7快速的脱落，避免煤炭飞溅损坏设备以及伤害他人；竖杆3的安装一方面为探测件提供安装基础，另一方面与减震机构4配合按压胶带输送机皮带7，辅助胶带输送机的制动。

减震机构4包括减震活塞缸体4-6和安装在减震活塞缸体4-6内且带动竖杆3升降的减震活塞板4-5，以及连接减震活塞板4-5和减震活塞缸体4-6的减震弹簧4-4，减震活塞缸体4-6的侧壁上设置有安装空气进排气阀4-3的第一气管和安装高压进排气阀一4-2的第二气管，减震活塞缸体4-6通过所述第二气管与减震高压气缸4-1连通；

需要说明的是，设置减震机构4的目的有两个，一是在竖杆3上下运动时有助于对胶带输送机皮带7起缓冲作用，一是在胶带输送机皮带7断裂时有助于按压胶带输送机皮带7，第一时间保护胶带输送机，避免胶带输送机皮带7飞甩伤害工作人员，当胶带输送机皮带7正常工作时，竖杆3上下移动，竖杆3的下端安装有滑轮6，滑轮6与胶带输送机皮带7相接触，滑轮6保持滚动，以减少胶带输送机皮带7和竖杆3的摩擦力，也减小了胶带输送机皮带7的磨损程度，空气进排气阀4-3的设置是保证当胶带输送机皮带7正常工作时，减震活塞缸体4-6内自由进出空气，实现对竖杆3上下移动的缓冲；当胶带输送机皮带7断裂时，竖杆3由于自重下沉，绝缘板3-2相对于导电杆16向下移动，导电杆16触碰导电板3-1通电，微控制器1-4驱动高压进排气阀一4-2，减震高压气缸4-1的高压气体涌入减震活塞缸体4-6内，将减震活塞板4-5向下顶，拉伸减震弹簧4-4，使得竖杆3向下移动，可以锁定胶带输送机皮带7。

所述损伤保护机构包括设置在胶带输送机皮带7的上下行皮带之间的制动活塞缸体12-5、活动安装在制动活塞缸体12-5内的制动活塞板12-2、两个分别固定安装在制动活塞缸体12-5顶部两侧且与制动活塞板12-2配合夹持胶带输送机皮带7的固定板12-1，固定板12-1位于胶带输送机皮带7的上行皮带的上侧，制动活塞缸体12-5底部通过连接管与制动高压气缸12-4连通，所述连接管上设置有高压进排气阀二12-6，制动活塞板12-2通过弹性升降件12-3在制动活塞缸体12-5内升降；

本实施例中，所述弹性升降件12-3为硬质弹簧，所述硬质弹簧的数量为多个，所述硬质弹簧的一端固定在制动活塞缸体12-5底部，所述硬质弹簧的另一端固定在制动活塞板12-底部。

本实施例中，所述制动活塞缸体12-5安装在胶带输送机机架14上，所述制动活塞缸体12-5的长度不小于胶带输送机皮带7的宽度。

需要说明的是，实际使用中，制动活塞缸体12-5为立方体结构，所述制动活塞缸体12-5的长度不小于胶带输送机皮带7的宽度的目的是保证胶带输送机皮带7的上行皮带可完全放置在制动活塞缸体12-5顶部中间位置，制动活塞板12-2活动安装在制动活塞缸体12-5内，且制动活塞板12-2的长度大于胶带输送机皮带7的宽度，制动活塞板12-2与安装在制动活塞缸体12-5顶部两侧固定板12-1配合夹持胶带输送机皮带7，制动活塞板12-2通过弹性升降件12-3在制动活塞缸体12-5内升降的目的有两个，一是当制动活塞板12-2向上运动时，为了防止冲击力过大对固定板12-1造成碰撞，弹性升降件12-3对制动活塞板12-2产生拉力，随着制动活塞板12-2向上运动的越高，弹性升降件12-3的拉力越大，制动高压气缸12-4进入制动活塞缸体12-5的高压气体越多，给制动活塞板12-2稳定的支撑力，抵消弹性升降件12-3的拉力；二是当制动活塞板12-2向下运动时，制动活塞板12-2自身重力、弹性升降件12-3的拉力和迅速降压的气体使制动活塞板12-2迅速下降，为了防止制动活塞板12-2与制动活塞缸体12-5底板的碰撞，随着制动活塞板12-2的高度下降，弹性升降件12-3产生向上的弹力，对制动活塞板12-2形成一个缓冲，为了保证制动活塞板12-2的平稳性，弹性升降件12-3采用硬质弹簧，伸缩效果好，硬质弹簧设置的数量为多个，多个硬质弹簧共同与制动活塞板12-2连接，增强稳定性。

控制盒1包括通过导电杆16与所述探测件接触的防爆外壳、设置在所述防爆外壳内的电子线路板以及设置在所述防爆外壳上的声光报警器1-5和显示屏1-6，所述电子线路板上集成有微控制器1-4、与导电板3-1通电供电电源1-1和与微控制器1-4连接的无线射频电路1-7，导电杆16通过电流采样电路1-2和模数转换电路1-3与微控制器1-4的输入端相接，声光报警器1-5、显示屏1-6、空气进排气阀4-3、高压进排气阀一4-2和高压进排气阀二12-6均由微控制器1-4控制；

本实施例中，所述防爆外壳通过固定杆5固定在支架2上。

无线射频电路1-7与所述胶带输送机远程控制台进行通信。

需要说明的是，井下环境复杂恶劣，防爆安全是井下设备的首要解决的问题，防爆外壳的设置是为了保证控制盒1内用电设备的使用安全，避免控制盒1内用电设备的点火花对煤矿井下造成威胁，声光报警器1-5的设置是为了在发生胶带输送机皮带7断裂后能够及时的发出警报信号，第一时间告知胶带输送机皮带7断裂以及胶带输送机皮带7断裂位置，电流采样电路实时向微控制器1-4传输信号，使每个微控制器1-4实时处于监测状态。

本实施例中，所述竖杆3上设置有供导电杆16滑动的滑槽，所述竖杆3为绝缘杆，所述防爆外壳的外壳体接地。

需要说明的是，所述竖杆3为绝缘杆的目的是防止竖杆3带电，对不知情的工作人员造成触电危险，所述防爆外壳的外壳体接地的目的是使供电电源1-1连接导电板3-1、导电杆16后接地形成供电回路，便于电流采样电路1-2采集到电信号。

如图7所示的一种胶带输送机皮带变形损伤监测方法，包括以下步骤：

步骤一、安装平板并初始化减震机构：首先，在胶带输送机机架14上位于滑轮6下方的位置处水平固定安装平板；然后，通过微控制器1-4控制空气进排气阀4-3打开，同时通过微控制器1-4控制高压进排气阀一4-2关闭；

需要说明的是，平板的设置是为了在发生胶带输送机皮带7断裂的时候减少竖杆3下降的距离，快速的与竖杆3配合压紧胶带输送机皮带7，初始化减震机构的目的是保证胶带输送机皮带7正常运行时空气进排气阀4-3自然的为减震活塞缸体4-6输送空气，为竖杆3的上下移动起到缓冲的作用，关闭高压进排气阀一4-2，节约成本，安全可靠，在发生胶带输送机皮带7断裂的时候，高压进排气阀一4-2才启动，控制简单。

步骤二、监测胶带输送机运行状态：通过每个控制盒1内的电流采样电路1-2采集导电杆16与导电板3-1接通后回路中电流，当电流采样电路1-2未采集到电流信号时，胶带输送机输送正常，无线射频电路1-7不发送无线信号；当电流采样电路1-2采集到电流信号时，胶带输送机故障，无线射频电路1-7发送无线信号，采用所述胶带输送机远程控制台与多个无线射频电路1-7进行实时通信，获取胶带输送机皮带7运行状态信息；

步骤三、判断胶带输送机皮带是否断裂：当电流采样电路1-2未采集到电流信号，说明竖杆3在胶带输送机皮带7上做下沉运动的幅度F<h，胶带输送机皮带未断裂，循环步骤二，其中，h为下沉安全距离阈值，绝缘板3-2的长度等于h；当电流采样电路1-2采集到电流信号，说明竖杆3在胶带输送机皮带7上做下沉运动的幅度F≥h，导电杆16与位于绝缘板3-2上侧设置的导电板3-1接通，胶带输送机皮带7断裂，执行步骤四；

本实施例中，所述竖杆3通过减震机构4在胶带输送机皮带7上运动。

需要说明的是，绝缘板3-2的长度等于下沉安全距离阈值h，因此绝缘板3-2满足不导电的同时为竖杆3下沉提供阈值标准。

步骤四、当前损伤保护装置报警并锁定胶带输送机皮带：步骤三中检测出胶带输送机皮带7断裂的损伤保护装置为当前损伤保护装置，所述当前损伤保护装置中的微控制器1-4接收到经模数转换电路1-3信号转换的数字信号后，驱动声光报警器1-5紧急报警，提示胶带输送机皮带7的断裂位置，同时，所述当前损伤保护装置中的微控制器1-4控制空气进排气阀4-3关闭、控制高压进排气阀一4-2打开，通过减震高压气缸4-1快速为减震活塞缸体4-6内提供高压气体，滑轮6将胶带输送机皮带7按压在所述平板上，另外，所述当前损伤保护装置中的微控制器1-4控制与其连接的高压进排气阀二12-6开启，制动高压气缸12-4为制动活塞缸体12-5提供高压气体，推动制动活塞板12-2上移与固定板12-1加紧胶带输送机皮带7；

需要说明的是，由于微控制器1-4一旦接收到经模数转换电路1-3信号转换的数字信号时，说明胶带输送机皮带7此处位置已经断裂，微控制器1-4快速控制制动活塞板12-2与固定板12-1配合，实现当前损伤保护装置加持运煤机皮带，制动活塞板12-2与固定板12-1限定了胶带输送机皮带7变形脱落路径，为胶带输送机皮带7的脱落延长了时间，因此，控制当前损伤保护装置加持胶带输送机皮带7有效，当前损伤保护装置中直接通过微控制器1-4控制减震机构4驱动竖杆3按压位于两个滚筒之间的胶带输送机皮带7部分，即可按压胶带输送机皮带7断裂的端部，速度快，实时效果好。

步骤五、变形损伤信息的传输：当前损伤保护装置中的微控制器1-4通过无线射频电路1-7向胶带输送机远程控制台发送变形损伤报警信号；

步骤六、剩余损伤保护装置制动胶带输送机：胶带输送机远程控制台与除当前损伤保护装置外的损伤保护装置进行通信，除当前损伤保护装置外的损伤保护装置为剩余损伤保护装置，剩余损伤保护装置中的微控制器1-4驱动高压进排气阀二12-6开启，制动高压气缸12-4为制动活塞缸体12-5提供高压气体，推动制动活塞板12-2上移与固定板12-1加紧胶带输送机皮带7；

需要说明的是，剩余损伤保护装置仅需控制损伤保护机构工作，同时，剩余损伤保护装置中竖杆3也无需下沉按压胶带输送机皮带7，避免与损伤保护机构夹持胶带输送机皮带7形成冲突，由于损伤保护机构夹持相邻两个滚筒之间的胶带输送机皮带7，相邻两个滚筒之间的胶带输送机皮带7部分可近似的保持水平，避免胶带输送机皮带7上装载的煤炭倾倒，而竖杆3将胶带输送机皮带7按压在平板上时，相邻两个滚筒之间的胶带输送机皮带7部分倾斜过大，容易造成煤炭掉落，因此，仅在当前损伤保护装置中通过减震机构4驱动竖杆3动作，剩余损伤保护装置中高压进排气阀一4-2不工作，控制简单，效果好。

步骤七、胶带输送机全面制动：胶带输送机远程控制台控制所述胶带输送机的主滚筒停机，实现胶带输送机全面制动。

本发明使用时，胶带输送机远程控制台控制胶带输送机的主滚筒停机，由于胶带输送机皮带7运输距离远，主滚筒停机延时长，不能快速有效的实现胶带输送机制动，因此，采用多个损伤保护装置配合使用，实现胶带输送机全面制动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：包括胶带输送机远程控制台和多个均与所述胶带输送机远程控制台无线通信的损伤保护装置，所述损伤保护装置包括用于检测胶带输送机皮带(7)断裂的探测机构和制止胶带输送机皮带(7)运行的损伤保护机构，以及用于监控所述探测机构和所述损伤保护机构工作的控制盒(1)，所述探测机构包括一端通过减震机构(4)连接在支架(2)上的竖杆(3)、转动安装在竖杆(3)另一端且与胶带输送机皮带(7)相接触的滑轮(6)和设置在竖杆(3)内的探测件，所述探测件由导电板(3-1)和设置在导电板(3-1)下侧的绝缘板(3-2)组成；

减震机构(4)包括减震活塞缸体(4-6)和安装在减震活塞缸体(4-6)内且带动竖杆(3)升降的减震活塞板(4-5)，以及连接减震活塞板(4-5)和减震活塞缸体(4-6)的减震弹簧(4-4)，减震活塞缸体(4-6)的侧壁上设置有安装空气进排气阀(4-3)的第一气管和安装高压进排气阀一(4-2)的第二气管，减震活塞缸体(4-6)通过所述第二气管与减震高压气缸(4-1)连通；

所述损伤保护机构包括设置在胶带输送机皮带(7)的上下行皮带之间的制动活塞缸体(12-5)、活动安装在制动活塞缸体(12-5)内的制动活塞板(12-2)、两个分别固定安装在制动活塞缸体(12-5)顶部两侧且与制动活塞板(12-2)配合夹持胶带输送机皮带(7)的固定板(12-1)，固定板(12-1)位于胶带输送机皮带(7)的上行皮带的上侧，制动活塞缸体(12-5)底部通过连接管与制动高压气缸(12-4)连通，所述连接管上设置有高压进排气阀二(12-6)，制动活塞板(12-2)通过弹性升降件(12-3)在制动活塞缸体(12-5)内升降；

控制盒(1)包括通过导电杆(16)与所述探测件接触的防爆外壳、设置在所述防爆外壳内的电子线路板以及设置在所述防爆外壳上的声光报警器(1-5)和显示屏(1-6)，所述电子线路板上集成有微控制器(1-4)、与导电板(3-1)通电供电电源(1-1)和与微控制器(1-4)连接的无线射频电路(1-7)，导电杆(16)通过电流采样电路(1-2)和模数转换电路(1-3)与微控制器(1-4)的输入端相接，声光报警器(1-5)、显示屏(1-6)、空气进排气阀(4-3)、高压进排气阀一(4-2)和高压进排气阀二(12-6)均由微控制器(1-4)控制；

无线射频电路(1-7)与所述胶带输送机远程控制台进行通信。

2.按照权利要求1所述的一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：所述防爆外壳通过固定杆(5)固定在支架(2)上。

3.按照权利要求1所述的一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：所述制动活塞缸体(12-5)安装在胶带输送机机架(14)上，所述制动活塞缸体(12-5)的长度不小于胶带输送机皮带(7)的宽度。

4.按照权利要求1所述的一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：所述弹性升降件(12-3)为硬质弹簧，所述硬质弹簧的数量为多个，所述硬质弹簧的一端固定在制动活塞缸体(12-5)底部，所述硬质弹簧的另一端固定在制动活塞板(12-2)底部。

5.按照权利要求1所述的一种胶带输送机皮带变形损伤监测系统，其特征在于：所述竖杆(3)上设置有供导电杆(16)滑动的滑槽，所述竖杆(3)为绝缘杆，所述防爆外壳的外壳体接地。

6.一种利用如权利要求1所述系统进行胶带输送机皮带变形损伤监测的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、安装平板并初始化减震机构：首先，在胶带输送机机架(14)上位于滑轮(6)下方的位置处水平固定安装平板；然后，通过微控制器(1-4)控制空气进排气阀(4-3)打开，同时通过微控制器(1-4)控制高压进排气阀一(4-2)关闭；

步骤二、监测胶带输送机运行状态：通过每个控制盒(1)内的电流采样电路(1-2)采集导电杆(16)与导电板(3-1)接通后回路中电流，当电流采样电路(1-2)未采集到电流信号时，胶带输送机输送正常，无线射频电路(1-7)不发送无线信号；当电流采样电路(1-2)采集到电流信号时，胶带输送机故障，无线射频电路(1-7)发送无线信号，采用所述胶带输送机远程控制台与多个无线射频电路(1-7)进行实时通信，获取胶带输送机皮带(7)运行状态信息；

步骤三、判断胶带输送机皮带是否断裂：当电流采样电路(1-2)未采集到电流信号，说明竖杆(3)在胶带输送机皮带(7)上做下沉运动的幅度F<h，胶带输送机皮带未断裂，循环步骤二，其中，h为下沉安全距离阈值，绝缘板(3-2)的长度等于h；当电流采样电路(1-2)采集到电流信号，说明竖杆(3)在胶带输送机皮带(7)上做下沉运动的幅度F≥h，导电杆(16)与位于绝缘板(3-2)上侧设置的导电板(3-1)接通，胶带输送机皮带(7)断裂，执行步骤四；

步骤四、当前损伤保护装置报警并锁定胶带输送机皮带：步骤三中检测出胶带输送机皮带(7)断裂的损伤保护装置为当前损伤保护装置，所述当前损伤保护装置中的微控制器(1-4)接收到经模数转换电路(1-3)信号转换的数字信号后，驱动声光报警器(1-5)紧急报警，提示胶带输送机皮带(7)的断裂位置，同时，所述当前损伤保护装置中的微控制器(1-4)控制空气进排气阀(4-3)关闭、控制高压进排气阀一(4-2)打开，通过减震高压气缸(4-1)快速为减震活塞缸体(4-6)内提供高压气体，滑轮(6)将胶带输送机皮带(7)按压在所述平板上，另外，所述当前损伤保护装置中的微控制器(1-4)控制与其连接的高压进排气阀二(12-6)开启，制动高压气缸(12-4)为制动活塞缸体(12-5)提供高压气体，推动制动活塞板(12-2)上移与固定板(12-1)加紧胶带输送机皮带(7)；

步骤五、变形损伤信息的传输：当前损伤保护装置中的微控制器(1-4)通过无线射频电路(1-7)向胶带输送机远程控制台发送变形损伤报警信号；

步骤六、剩余损伤保护装置制动胶带输送机：胶带输送机远程控制台与除当前损伤保护装置外的损伤保护装置进行通信，除当前损伤保护装置外的损伤保护装置为剩余损伤保护装置，剩余损伤保护装置中的微控制器(1-4)驱动高压进排气阀二(12-6)开启，制动高压气缸(12-4)为制动活塞缸体(12-5)提供高压气体，推动制动活塞板(12-2)上移与固定板(12-1)加紧胶带输送机皮带(7)；

步骤七、胶带输送机全面制动：胶带输送机远程控制台控制所述胶带输送机的主滚筒停机，实现胶带输送机全面制动。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述竖杆(3)通过减震机构(4)在胶带输送机皮带(7)上运动。