CN107399583A - 带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统及方法，该系统包括带式输送机远程控制台和皮带预警保护装置，皮带预警保护装置包括探测机构、机械臂和控制盒；该方法包括步骤：一、设置皮带松弛下沉距离阈值和皮带断裂下沉距离阈值；二、初始化减震机构；三、探测电涡流位移传感器至金属板的实时距离；四、判断运煤皮带是否松弛；五、判断运煤皮带是否断裂；六、声光报警并紧急按压运煤皮带；七、故障信息传输；八、皮带预警保护装置的选择并制动带式输送机；九、带式输送机全面制动。本发明通过电涡流感应方式获取运煤皮带松弛或断裂信息，适用可靠，减震机构驱动竖杆紧急按压运煤皮带并通过机械臂按压运煤皮带保护带式输送机。

Description

带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统及方法

技术领域

本发明属于运煤皮带松弛断裂预警保护技术领域，具体涉及一种带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统及方法。

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运煤皮带运输。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运煤皮带松弛、打滑、跑偏、断带等。当运煤皮带由于过载、老化等质量问题和不当操作的原因突然断裂时，紧绷的运煤皮带因断裂会迅速下滑，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运煤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运煤皮带的具体断裂点，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，没有紧急处理运煤皮带断裂后的防护功能。因此，需要一种带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统及方法，针对带式输送机运煤皮带断裂进行有效处理，避免因运煤皮带断裂而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，提供一种带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，其设计新颖合理，通过电涡流位移传感器与金属板感应获取运煤皮带松弛或断裂信息，定位精准，感应精确，适用可靠，采用减震机构驱动竖杆紧急按压运煤皮带并通过机械臂按压运煤皮带，保护带式输送机，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：带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，其特征在于：包括带式输送机远程控制台和多个均与所述带式输送机远程控制台无线通信的皮带预警保护装置，所述皮带预警保护装置包括用于检测运煤皮带松弛断裂的探测机构和用于防止运煤皮带松断的机械臂，以及用于控制所述探测机构和机械臂工作的控制盒，所述探测机构包括靠近辅助滚筒设置在带式输送机机架上的金属板、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运煤皮带相接触的滑轮和设置在竖杆内且与金属板配合的电涡流位移传感器；

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；

所述机械臂由固定臂、转动臂和用于按压运煤皮带的按压掌组成，固定臂通过第一固定杆固定在支架上，转动臂的一端通过转动轴与固定臂连接，按压掌设置在转动臂的另一端；

控制盒包括防爆外壳、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、供电电源以及均与微控制器连接的无线射频电路和用于存储电涡流位移传感器与金属板距离阈值的存储器，电涡流位移传感器通过信号调理电路与微控制器相接，微控制器通过电机驱动模块控制转动轴转动，转动轴、声光报警器、显示屏、空气进排气阀和高压进排气阀均微控制器控制；

信号调理电路由依次连接的相敏检波电路、高精度运算放大器电路、电压跟随电路和模数转换电路组成；无线射频电路与所述带式输送机远程控制台进行通信，所述机械臂与辅助滚筒一一对应。

上述的带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，其特征在于：所述防爆外壳通过第二固定杆固定在支架上。

上述的带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，其特征在于：所述按压掌朝向辅助滚筒的一面为与辅助滚筒外弧面配合的弧面。

上述的带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，其特征在于：所述相敏检波电路包括模拟乘法器ADL5391，高精度运算放大器电路包括高精度运算放大器OP07。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可检测运煤皮带松弛断裂现象的带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、设置皮带松弛下沉距离阈值和皮带断裂下沉距离阈值：在存储器中存储运煤皮带的皮带松弛下沉距离阈值S和运煤皮带的皮带断裂下沉距离阈值D，其中，皮带松弛下沉距离阈值S和皮带断裂下沉距离阈值D均通过电涡流位移传感器感应金属板获得且D<S；

步骤二、初始化减震机构：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关闭，实现减震机构的初始化；

步骤三、探测电涡流位移传感器至金属板的实时距离并显示实时距离：通过设置在竖杆内的电涡流位移传感器实时与金属板进行感应，电涡流位移传感器感应的电压经过信号调理电路后转换为实时距离H，微控制器通过显示屏显示实时距离H；

步骤四、判断运煤皮带是否松弛：微控制器将实时距离H与皮带松弛下沉距离阈值S和皮带断裂下沉距离阈值D进行比较，当H>S时，竖杆带动电涡流位移传感器在运煤皮带上正常工作，循环步骤三；当D<H≤S时，说明运煤皮带松弛，微控制器通过显示器显示运煤皮带松弛的预警信号，采用人工监测的方式查看并修复运煤皮带运行后执行步骤五；

步骤五、判断运煤皮带是否断裂：微控制器将实时距离H与皮带断裂下沉距离阈值D进行比较，当H≤D时，说明运煤皮带断裂，执行步骤六；否则，循环步骤三；

步骤六、声光报警并紧急按压运煤皮带：步骤五中检测出H≤D的皮带预警保护装置中的微控制器驱动声光报警器紧急报警，提示运煤皮带的断裂位置，同时，步骤五中检测出H≤D的皮带预警保护装置中微控制器控制空气进排气阀关闭、控制高压进排气阀打开，通过减震高压气缸快速为减震活塞缸体内提供高压气体，滑轮将运煤皮带按压在金属板上；

步骤七、故障信息传输：步骤五中检测出H≤D的皮带预警保护装置中的微控制器通过无线射频电路向带式输送机远程控制台发送故障报警信号；

步骤八、皮带预警保护装置的选择并制动带式输送机：带式输送机远程控制台选择出H>D的皮带预警保护装置，带式输送机远程控制台与H>D的皮带预警保护装置进行通信，控制H>D的皮带预警保护装置中的机械臂与辅助滚筒配合，使运煤皮带锁死在辅助滚筒上制动带式输送机；

步骤九、带式输送机全面制动：带式输送机远程控制台控制所述带式输送机的主滚筒停机，实现带式输送机全面制动。

上述的方法，其特征在于：所述竖杆通过减震机构在运煤皮带上运动。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用的预警保护系统，通过设置电涡流位移传感器和金属板配合探测距离，进而确定出运煤皮带的上行皮带与带式输送机机架的间距，采用存储器存储运煤皮带的上行皮带与带式输送机机架的距离阈值，从而确定运煤皮带的松弛状态或断裂状态，使用灵活，适用性强；金属板的设置不但能满足距离的探测，同时还可在运煤皮带断裂时，与竖杆配合锁定断裂的运煤皮带，使用效果好，便于推广使用。

2、本发明采用的预警保护系统，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带式输送机的运煤皮带起缓冲作用，一是在带式输送机的运煤皮带断裂时有助于按压运煤皮带，第一时间保护带式输送机，避免带式输送机的运煤皮带飞甩伤害工作人员，可靠稳定，使用效果好。

3、本发明采用的预警保护系统，通过为每一个辅助滚筒安装机械臂，当有运煤皮带发生断裂现象，通过多个机械臂配合按压运煤皮带，避免运煤皮带快速的脱落，稳定有效。

4、本发明采用的预警保护方法，步骤简单，通过设置皮带松弛下沉距离阈值和皮带断裂下沉距离阈值，当探测的电涡流位移传感器至金属板的实时距离小于皮带松弛下沉距离阈值时，说明运煤皮带局部过载运行，继续运煤皮带的运行，采用人工修复运煤皮带运行状态，当探测的电涡流位移传感器至金属板的实时距离小于皮带断裂下沉距离阈值时，说明运煤皮带断裂，全面制动带式输送机，当运煤皮带断裂时，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，通过电涡流位移传感器与金属板感应获取运煤皮带松弛或断裂信息，定位精准，感应精确，适用可靠，采用减震机构驱动竖杆紧急按压运煤皮带并通过机械臂按压运煤皮带，保护带式输送机，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为本发明采用的预警保护系统的结构示意图。

图2为本发明采用的预警保护系统中机械臂与运煤皮带、辅助滚筒和支架的位置关系示意图。

图3为本发明采用的预警保护系统中减震机构的结构示意图。

图4为图1中A处放大图。

图5为本发明采用的预警保护系统中控制盒与电涡流位移传感器和金属板的电路连接关系示意图。

图6为本发明采用的预警保护系统中信号调理电路的电路原理框图。

图7为本发明采用的预警保护方法的流程框图。

附图标记说明:

1—控制盒；1-1—供电电源；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；

1-8—电机驱动模块；1-9—存储器；2—支架；

3—竖杆；4—减震机构；4-1—减震高压气缸；

4-2—高压进排气阀；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—第二固定杆；

6—滑轮；7—运煤皮带；8—辅助滚筒；

9—电涡流位移传感器；10—金属板；13—机械臂；

13-1—按压掌；13-2—转动臂；13-3—固定臂；

13-4—转动轴；14—带式输送机机架；15—第一固定杆；

20—信号调理电路；20-1—相敏检波电路；

20-2—高精度运算放大器电路；20-3—电压跟随电路；

20-4—模数转换电路。

具体实施方式

如图1至图6所示，本发明所述的带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，包括带式输送机远程控制台和多个均与所述带式输送机远程控制台无线通信的皮带预警保护装置，所述皮带预警保护装置包括用于检测运煤皮带7松弛断裂的探测机构和用于防止运煤皮带7松断的机械臂13，以及用于控制所述探测机构和机械臂13工作的控制盒1，所述探测机构包括靠近辅助滚筒8设置在带式输送机机架14上的金属板10、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另一端且与运煤皮带7相接触的滑轮6和设置在竖杆3内且与金属板10配合的电涡流位移传感器9；

需要说明的是，多个皮带预警保护装置的设置是为了保证运煤皮带7断裂后沿运煤皮带7运行方向上设置多个保护点同时对运煤皮带7进行按压保护，起到快速稳定制动的作用，避免单个皮带预警保护装置效果差或误动导致的未对带式输送机制动起作用；每个皮带预警保护装置中均对应一个辅助滚筒8，通过为每一个辅助滚筒8安装一个探测机构实时检测运煤皮带7断裂，通过竖杆3的上下运动带动电涡流位移传感器9上下运动，与金属板10配合探测距离，进而确定出运煤皮带7的上行皮带与带式输送机机架14的间距，设置运煤皮带7的上行皮带与带式输送机机架14的距离阈值，从而确定运煤皮带7的松弛状态或断裂状态，使用灵活，适用性强；金属板14的设置一时为了能满足感应距离，而是为了在运煤皮带7断裂时，与竖杆3配合锁定断裂的运煤皮带7，使用效果好，定位快速精准；通过为每一个辅助滚筒8配备一个机械臂13，当有运煤皮带7发生断裂现象，通过机械臂13按压运煤皮带7，避免运煤皮带7快速的脱落，避免煤炭飞溅损坏设备以及伤害他人；同时靠近每一个辅助滚筒8的旁侧上均安装竖杆3，竖杆3的安装一方面为电涡流位移传感器9提供移动安装基础，另一方面与减震机构4配合按压运煤皮带7，辅助带式输送机的制动。

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4上下运动时有助于对运煤皮带7起缓冲作用，一是在运煤皮带7断裂时有助于按压运煤皮带7，第一时间保护带式输送机，避免运煤皮带7飞甩伤害工作人员，当运煤皮带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与运煤皮带7相接触，滑轮6保持滚动，以减少运煤皮带7和竖杆3的摩擦力，也减小了运煤皮带7的磨损程度，空气进排气阀4-3的设置是保证当运煤皮带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；当运煤皮带7断裂时，竖杆3由于自重下沉，电涡流位移传感器9向下移动，微控制器1-4驱动高压进排气阀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，与金属板10相抵，可以锁定运煤皮带7。

所述机械臂13由固定臂13-3、转动臂13-2和用于按压运煤皮带7的按压掌13-1组成，固定臂13-3通过第一固定杆15固定在支架2上，转动臂13-2的一端通过转动轴13-4与固定臂13-3连接，按压掌13-1设置在转动臂13-2的另一端；

本实施例中，所述按压掌13-1朝向辅助滚筒8的一面为与辅助滚筒8外弧面配合的弧面。

需要说明的是，固定臂13-3的设置是为转动臂13-2提供固定支点，转动臂13-2的一端通过转动轴13-4与固定臂13-3连接，转动轴13-4由通过电机驱动模块1-8由微控制器1-4控制，实际使用中，可根据环境空间尽可能的延长转动臂13-2的长度，进而减轻按压掌13-1的作用力，延长按压掌13-1的使用寿命。

需要说明的是，所述按压掌13-1朝向辅助滚筒8的一面为弧面的目的是为与辅助滚筒8外弧面无缝配合，增加按压掌13-1按压运煤皮带7的作用力，进而使运煤皮带7不易脱落，采用面摩擦的方式比线摩擦更可靠，更快速的制动，提高运煤机的制动效果。

控制盒1包括防爆外壳、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、供电电源1-1以及均与微控制器1-4连接的无线射频电路1-7和用于存储电涡流位移传感器9与金属板10距离阈值的存储器1-9，电涡流位移传感器9通过信号调理电路20与微控制器1-4相接，微控制器1-4通过电机驱动模块1-8控制转动轴13-4转动，转动轴13-4、声光报警器1-5、显示屏1-6、空气进排气阀4-3和高压进排气阀4-2均微控制器1-4控制；

本实施例中，所述防爆外壳通过第二固定杆5固定在支架2上。

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运煤皮带7断裂后能够及时的发出警报信号，第一时间告知运煤皮带7断裂以及运煤皮带7断裂位置，信号调理电路20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。

需要说明的是，电涡流位移传感器9是一种输出电压信号的电子器件，当电涡流位移传感器9与金属板10的距离接近时，金属板10表面接收电涡流位移传感器9中的高频振荡能量，使电涡流位移传感器9中的振荡器输出幅度线性的衰减，采用非接触的方式探测距离，电涡流位移传感器9工作时不受井下灰尘影响，使用寿命长，非常适合在煤矿井下恶劣环境中使用。

信号调理电路20由依次连接的相敏检波电路20-1、高精度运算放大器电路20-2、电压跟随电路20-3和模数转换电路20-4组成；无线射频电路1-7与所述带式输送机远程控制台进行通信，所述机械臂13与辅助滚筒8一一对应。

需要说明的是，相敏检波电路20-1的设置是为了去除电涡流位移传感器9的信号高频噪声，提取有效信号，起到低通滤波的效果；高精度运算放大器电路20-2的设置是为了对相敏检波电路20-1获取的微弱信号进行有效的放大，便于后期处理；电压跟随电路20-3的设置是为了稳定保持放大后的电压信号，提供一个稳定可靠电压值。

本实施例中，所述相敏检波电路20-1包括模拟乘法器ADL5391，高精度运算放大器电路20-2包括高精度运算放大器OP07。

需要说明的是，模拟乘法器ADL5391可在温度范围为-40℃至+85℃的环境中工作，满足实际井下工作需求。

如图7所示的一种带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护方法，包括以下步骤：

步骤一、设置皮带松弛下沉距离阈值和皮带断裂下沉距离阈值：在存储器1-9中存储运煤皮带7的皮带松弛下沉距离阈值S和运煤皮带7的皮带断裂下沉距离阈值D，其中，皮带松弛下沉距离阈值S和皮带断裂下沉距离阈值D均通过电涡流位移传感器9感应金属板10获得且D<S；

步骤二、初始化减震机构：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4-2关闭，实现减震机构4的初始化；

需要说明的是，初始化减震机构的目的是保证运煤皮带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4-2，节约成本，安全可靠，在发生运煤皮带7断裂的时候，高压进排气阀4-2才启动，控制简单。

步骤三、探测电涡流位移传感器至金属板的实时距离并显示实时距离：通过设置在竖杆3内的电涡流位移传感器9实时与金属板10进行感应，电涡流位移传感器9感应的电压经过信号调理电路20后转换为实时距离H，微控制器1-4通过显示屏1-6显示实时距离H；

步骤四、判断运煤皮带是否松弛：微控制器1-4将实时距离H与皮带松弛下沉距离阈值S和皮带断裂下沉距离阈值D进行比较，当H>S时，竖杆3带动电涡流位移传感器9在运煤皮带7上正常工作，循环步骤三；当D<H≤S时，说明运煤皮带7松弛，微控制器1-4通过显示器1-6显示运煤皮带7松弛的预警信号，采用人工监测的方式查看并修复运煤皮带7运行后执行步骤五；

步骤五、判断运煤皮带是否断裂：微控制器1-4将实时距离H与皮带断裂下沉距离阈值D进行比较，当H≤D时，说明运煤皮带7断裂，执行步骤六；否则，循环步骤三；

需要说明的是，当探测的电涡流位移传感器9至金属板10的实时距离小于皮带松弛下沉距离阈值时，说明运煤皮带7局部过载运行，继续运煤皮带7的运行，采用人工修复运煤皮带运行状态，当探测的电涡流位移传感器9至金属板10的实时距离小于皮带断裂下沉距离阈值时，说明运煤皮带断裂，进行运煤皮带7断裂保护。

本实施例中，所述竖杆3通过减震机构4在运煤皮带7上运动。

步骤六、声光报警并紧急按压运煤皮带：步骤五中检测出H≤D的皮带预警保护装置中的微控制器1-4驱动声光报警器1-5紧急报警，提示运煤皮带7的断裂位置，同时，步骤五中检测出H≤D的皮带预警保护装置中微控制器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将运煤皮带7按压在金属板10上；

需要说明的是，由于微控制器1-4一旦接收到经信号调理电路20信号调理的数字信号时，说明运煤皮带7此处位置已经断裂，再控制机械臂13按压运煤皮带7时，运煤皮带7已经速度脱离辅助滚筒8，机械臂13按压运煤皮带7无意义，H≤D的皮带预警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按压运煤皮带7部分，速度快，实时效果好。

步骤七、故障信息传输：步骤五中检测出H≤D的皮带预警保护装置中的微控制器1-4通过无线射频电路1-7向带式输送机远程控制台发送故障报警信号；

步骤八、皮带预警保护装置的选择并制动带式输送机：带式输送机远程控制台选择出H>D的皮带预警保护装置，带式输送机远程控制台与H>D的皮带预警保护装置进行通信，控制H>D的皮带预警保护装置中的机械臂13与辅助滚筒8配合，使运煤皮带7锁死在辅助滚筒8上制动带式输送机；

需要说明的是，带式输送机远程控制台选择出H>D的皮带预警保护装置中的目的是仅需控制H>D的皮带预警保护装置中机械臂13工作，同时，H>D的皮带预警保护装置中竖杆3也无需下沉按压运煤皮带7，避免与机械臂13按压运煤皮带7形成冲突，由于机械臂13与辅助滚筒8配合按压运煤皮带7时，相邻两个辅助滚筒8之间的运煤皮带7部分可近似的保持水平，避免运煤皮带7上装载的煤炭倾倒，而竖杆3将运煤皮带7按压在平板上时，相邻两个辅助滚筒8之间的运煤皮带7部分倾斜过大，容易造成煤炭掉落，因此，仅在H>D的皮带预警保护装置中通过减震机构4驱动竖杆3动作，控制简单，效果好。

步骤九、带式输送机全面制动：带式输送机远程控制台控制所述带式输送机的主滚筒停机，实现带式输送机全面制动。

本发明使用时，带式输送机远程控制台控制带式输送机的主滚筒停机，由于运煤皮带7运输距离远，主滚筒停机延时长，不能快速有效的实现带式输送机制动，因此，采用多个皮带预警保护装置配合使用，实现带式输送机全面制动。

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 (6)

1.带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，其特征在于：包括带式输送机远程控制台和多个均与所述带式输送机远程控制台无线通信的皮带预警保护装置，所述皮带预警保护装置包括用于检测运煤皮带(7)松弛断裂的探测机构和用于防止运煤皮带(7)松断的机械臂(13)，以及用于控制所述探测机构和机械臂(13)工作的控制盒(1)，所述探测机构包括靠近辅助滚筒(8)设置在带式输送机机架(14)上的金属板(10)、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)另一端且与运煤皮带(7)相接触的滑轮(6)和设置在竖杆(3)内且与金属板(10)配合的电涡流位移传感器(9)；

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(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；

所述机械臂(13)由固定臂(13-3)、转动臂(13-2)和用于按压运煤皮带(7)的按压掌(13-1)组成，固定臂(13-3)通过第一固定杆(15)固定在支架(2)上，转动臂(13-2)的一端通过转动轴(13-4)与固定臂(13-3)连接，按压掌(13-1)设置在转动臂(13-2)的另一端；

控制盒(1)包括防爆外壳、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)、供电电源(1-1)以及均与微控制器(1-4)连接的无线射频电路(1-7)和用于存储电涡流位移传感器(9)与金属板(10)距离阈值的存储器(1-9)，电涡流位移传感器(9)通过信号调理电路(20)与微控制器(1-4)相接，微控制器(1-4)通过电机驱动模块(1-8)控制转动轴(13-4)转动，转动轴(13-4)、声光报警器(1-5)、显示屏(1-6)、空气进排气阀(4-3)和高压进排气阀(4-2)均微控制器(1-4)控制；

信号调理电路(20)由依次连接的相敏检波电路(20-1)、高精度运算放大器电路(20-2)、电压跟随电路(20-3)和模数转换电路(20-4)组成；无线射频电路(1-7)与所述带式输送机远程控制台进行通信，所述机械臂(13)与辅助滚筒(8)一一对应。

2.按照权利要求1所述的带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，其特征在于：所述防爆外壳通过第二固定杆(5)固定在支架(2)上。

3.按照权利要求1所述的带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，其特征在于：所述按压掌(13-1)朝向辅助滚筒(8)的一面为与辅助滚筒(8)外弧面配合的弧面。

4.按照权利要求1所述的带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护系统，其特征在于：所述相敏检波电路(20-1)包括模拟乘法器ADL5391，高精度运算放大器电路(20-2)包括高精度运算放大器OP07。

5.一种利用如权利要求1所述系统进行带式输送机运煤皮带松弛断裂预警保护的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、设置皮带松弛下沉距离阈值和皮带断裂下沉距离阈值：在存储器(1-9)中存储运煤皮带(7)的皮带松弛下沉距离阈值S和运煤皮带(7)的皮带断裂下沉距离阈值D，其中，皮带松弛下沉距离阈值S和皮带断裂下沉距离阈值D均通过电涡流位移传感器(9)感应金属板(10)获得且D＜S；

步骤二、初始化减震机构：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(4-2)关闭，实现减震机构(4)的初始化；

步骤三、探测电涡流位移传感器至金属板的实时距离并显示实时距离：通过设置在竖杆(3)内的电涡流位移传感器(9)实时与金属板(10)进行感应，电涡流位移传感器(9)感应的电压经过信号调理电路(20)后转换为实时距离H，微控制器(1-4)通过显示屏(1-6)显示实时距离H；

步骤四、判断运煤皮带是否松弛：微控制器(1-4)将实时距离H与皮带松弛下沉距离阈值S和皮带断裂下沉距离阈值D进行比较，当H＞S时，竖杆(3)带动电涡流位移传感器(9)在运煤皮带(7)上正常工作，循环步骤三；当D＜H≤S时，说明运煤皮带(7)松弛，微控制器(1-4)通过显示器(1-6)显示运煤皮带(7)松弛的预警信号，采用人工监测的方式查看并修复运煤皮带(7)运行后执行步骤五；

步骤五、判断运煤皮带是否断裂：微控制器(1-4)将实时距离H与皮带断裂下沉距离阈值D进行比较，当H≤D时，说明运煤皮带(7)断裂，执行步骤六；否则，循环步骤三；

步骤六、声光报警并紧急按压运煤皮带：步骤五中检测出H≤D的皮带预警保护装置中的微控制器(1-4)驱动声光报警器(1-5)紧急报警，提示运煤皮带(7)的断裂位置，同时，步骤五中检测出H≤D的皮带预警保护装置中微控制器(1-4)控制空气进排气阀(4-3)关闭、控制高压进排气阀(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)将运煤皮带(7)按压在金属板(10)上；

步骤七、故障信息传输：步骤五中检测出H≤D的皮带预警保护装置中的微控制器(1-4)通过无线射频电路(1-7)向带式输送机远程控制台发送故障报警信号；

步骤八、皮带预警保护装置的选择并制动带式输送机：带式输送机远程控制台选择出H＞D的皮带预警保护装置，带式输送机远程控制台与H＞D的皮带预警保护装置进行通信，控制H＞D的皮带预警保护装置中的机械臂(13)与辅助滚筒(8)配合，使运煤皮带(7)锁死在辅助滚筒(8)上制动带式输送机；

步骤九、带式输送机全面制动：带式输送机远程控制台控制所述带式输送机的主滚筒停机，实现带式输送机全面制动。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：所述竖杆(3)通过减震机构(4)在运煤皮带(7)上运动。