CN108593048A - 煤矿堆煤无源光纤保护开关 - Google Patents

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张琦
陈新永
李鹏
邵林
宋纯伟
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Shandong Super Sheng Optoelectronic Technology Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
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Abstract

本发明专利煤矿堆煤无源光纤保护开关由光纤控制部分、阻断机构、阻断控制机构和煤炭位置开动机构四部分组成。该保护开关吊挂在煤矿煤仓中，煤仓中的煤炭触动开动机构，通过摇杆带动摆杆推动阻断推杆实现对光纤控制，同时通过光纤标尺测量煤位所在煤仓中的位置高度，并将煤位信号通过软件系统传输到集中控制室，实现煤位信号的显示与报警。

Description

煤矿堆煤无源光纤保护开关
技术领域
本发明专利煤矿堆煤无源光纤保护开关,适用于煤矿工业煤仓中煤炭位置检测过程中的信号传输与控制。
背景技术
目前，煤矿工业煤仓中煤炭位置检测过程中的信号传输与控制均多采用传统电子类开关。
电子类传感器控制系统需要附加控制电源，系统组成复杂；电子类传感器漂移大，校准频繁；信号传输容易受外界环境的电磁干扰而影响控制准确性，尤其在矿井断电情况下，煤仓中的煤位检测就无法进行。
本发明专利煤矿堆煤无源光纤保护开关采用光纤技术实现信号传输与控制，克服了电子类开关在工程应用中的不足。
发明内容
本发明专利煤矿堆煤无源光纤保护开关由光纤控制部分（附图1中的I），阻断机构（附图1中的II），阻断控制机构（附图1中的III）和煤炭位置开动机构（附图1中的IV）四部分组成。
光纤控制部分I由光栅支架1和光纤标尺01两部分组成，光纤标尺01实现对煤炭位置的标定，光栅支架1实现对光纤光栅的支撑、安装和连线；阻断机构II由2、3.4三个独立部件组成；阻断控制机构III由附图1中的5、6和103、1031组成一个整体部件，实现对阻断推杆2的控制；弹性煤炭位置开动机构IV由7、8和9组成一个整体部件，煤炭通过开动机构，控制阻断控制机构III，实现对煤位的检测。
附图说明：
附图1为煤矿堆煤无源光纤保护开关结构组成图。
为便于说明发明所涉及的结构组成，附图中对不同位置的同一部件结构采用同一数字开头编号。
001-光纤标尺；01-拉线；1-光纤光栅支架；2-阻断推杆； 3-阻断弹簧套；4-阻断弹簧； 5-推杆；6-推杆弹簧；7-摆杆；8-摆杆弹簧；9-摇杆；101-光栅支架1壳体；102-阻断机构II壳体；103-开关壳体；1031-阻断控制机构III壳体；11-煤仓顶部固定机构。
附图1中字母说明：
OO-保护开关对称中心线；A、B、C -煤炭位置开动机构IV的三个煤炭位置方向；K-阻断控制机构III壳体1031上的锥形孔。
本专利采取的技术方案：
如上所述煤矿堆煤无源光纤保护开关由四部分组成，四部分的结构集成在开关壳体103内部，壳体的设计根据不同的内在安装并由壳体通过拉线01吊挂在煤仓顶部固定机构11上。
光纤控制部分I由光栅支架1、光纤标尺001和拉线01三部分组成，光纤标尺001实现对煤炭位置的标定，光栅支架1实现对光纤光栅的支撑、安装和连线，光纤标尺和光栅配合，完成对煤炭位置的检测与定位，并通过软件系统实现对煤炭位置的数据显示与报警。
由2、3、4部件组成的阻断机构II安装在壳体102内，壳体102与壳体103一般通过螺栓连接；阻断控制机构III由附图1中的5、6和1031组成一个整体部件，实现对阻断推杆2的控制，推杆5为“T”型结构，推杆弹簧6套装在5的外侧，并通过5的T型结构定位，阻断控制机构III壳体1031下端开设锥形孔K，推杆5、推杆弹簧6和摆杆7在1031内部同心安装，如图所示。
煤炭位置开动机构IV由摆杆7、摆杆弹簧8和摇杆9组成，其中7和9分别插装在8的两端并形成一定距离，该机构形成弹性煤炭位置开动机构，该机构由不同方向A、B、C的煤炭触动控制。
本专利使用方法和工作原理：
该煤矿堆煤无源光纤保护开关可以实现煤矿煤仓煤位的检测与数据显示，并实现煤仓煤炭超位置控制与报警，该开关沿煤仓竖直吊挂。
“煤矿堆煤无源光纤保护开关”吊挂在煤仓顶部并悬垂在煤仓中，当煤炭从A方向触动摇杆9时，摆杆弹簧8带动摆杆7移动在图示方向向上移动，推动推杆5，压缩推杆弹簧6，推杆5推动阻断推杆2沿图示方向向上移动，切断一定波长的光波，并控制相关运输环节，实现运输系统的可靠控制，同时光纤标尺001标定煤炭位置，并通过软件系统显示煤仓中的煤位标识值。
本专利的优点：
本专利煤矿堆煤无源光纤保护开关，采用无源光纤控制方式实现对煤矿煤仓中煤炭位置的信号检测、传输与控制，提高了煤炭位置的检测精度和灵敏性：
1．全光纤的无源型堆煤保护开关无需供电，彻底解决电磁干扰问题和远距离综保装置供电难问题。
2．全光纤的无源型堆煤保护开关如软件系统配合实现堆煤状态在线监测与位置显示和信号远距离传输。
3．该系统采用光纤传输，信号稳定，传输速率高，防护性能高，免维护，同时可以处理多个信号，降低设备运行和投资成本。
4．传感器无漂移，不需要校正，保证传输信号准确和设备运行的稳定性。
5．光纤接口全部为快速插接式，免光纤熔接，现场安装更换方便。
6. 弹簧杆和锥形孔保证不同方向都不会失效，实现全方位检测。

Claims (8)

1.一种煤矿堆煤无源光纤保护开关，其特征在于，光纤保护开关包括四个组成部分，即光纤控制部分、阻断控制机构、阻断控制机构和煤炭位置开动机构四部分组成，集装于一个壳体中。
2.根据权利要求1所述的光纤控制部分，其特征在于将煤炭位置和煤炭存在性进行可靠的定位，并通过软件系统实现位置传输与显示。
3.根据权利要求1所述的光纤光栅支架，其特征还涉及光波波长区段的定义是与光纤标尺所标识的煤炭位置具有对应关系，这种波长区段的定义是通过软件系统实现的。
4.根据权利要求1所述的阻断控制机构，其特征在于阻断机构通过压缩弹簧与弹簧套的定位实现阻断机构的自动恢复。
5.根据权利要求1所述的阻断控制机构，其特征在于阻断控制机构的锥形孔结构，该结构设计可以确保各个方向的煤炭对摇杆的作用，都可以通过该锥形孔使得摆杆绕其中心摆动，而实现推杆的直线移动。
6.根据权利要求1所述的阻断控制机构，其机构特征还在于推杆弹簧的自动恢复位置。
7.根据权利要求1所述的煤炭位置开动机构，其结构特性在于由摆杆、摆杆弹簧和摇杆形成的弹簧轴，该结构保证煤炭全方位对开动机构的触动。
8.根据权利要求书1所述的壳体机构，其特征在于壳体的结构对于四个组成部分具有相应的连接方式及其对应结构。
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