CN108917859A - 一种用于巡检矿用输送装置的吊装式巡检机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于巡检矿用输送装置的吊装式巡检机构，所述巡检机构包括：轨道总成；位于所述轨道总成上的承载本体；由所述承载本体向承载本体下方延伸出的吊臂；由吊臂向吊臂两侧延展的，且呈相对设置的两个悬臂；所述悬臂包括：沿横向方向延伸的第一支臂，以及与第一支臂连接固定的，沿竖向方向延伸的第二支臂；所述巡检机构还包括有安装固定在所述第二支臂上的监控检测设备。本发明提供的巡检机构能够实现从矿用输送装置底部两侧对输送装置同时进行全方位监控检测，且该机构能够自适应不同宽度的矿用输送装置。

Description

一种用于巡检矿用输送装置的吊装式巡检机构

技术领域

本发明涉及矿用设备技术领域。更具体地，涉及一种用于巡检矿用输送装置的吊装式巡检机构。

背景技术

电厂输煤系统是目前国内系统最复杂、自动化程度较高、输送距离最长的输煤系统，该系统皮带机多，总皮带长度长，坑下到原煤斗距离远，输煤栈桥巡检需要大量的人力物力。目前针对输煤系统输送装置多采用轨道式自动巡检设备，轨道式自动巡检设备可对矿场环境进行环境监测，且能够实现生产运行系统信息交互，图像展示，数据展示，预警，辅助决策以及信息统计分析等功能。

现有巡检设备主要包括全自主巡检模式和遥控巡检模式。全自主模式包括常规和特殊巡检两种方式。常规下系统根据预先设定的巡检任务内容、时间、路径等参数信息，自主启动并完成巡视任务。特殊巡检由操作人员设定巡视点，巡检设备对巡检点自主完成巡检任务。遥控巡检模式则由操作人员手动遥控巡检设备，完成巡视工作。可实现对现场设备进行反复巡检，并实现对输送装置及矿用设备状态的连续、动态的数据采集及系统存储。

现有巡检设备的不足之处在于，1)基于现有技术，现有的巡检设备不具有能够从矿用输送装置底部两侧对输送装置同时进行全方位监控检测的功能，也就是说，当输送装置皮带底部两边托辊过热，或损坏发出异响时，无法被巡查设备发现。2)不同的输送装置皮带宽度不同，现有巡检设备无法通用于各种宽度的输送装置。3)现有巡检设备不具有基于输送装置底部和输送装置顶部的三维视频图像重构系统，无法将现场图像无缝拼接成立体图像，形成现场全景图像。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的至少一个目的在于提供一种用于巡检矿用输送装置的吊装式巡检机构。该巡检机构能够实现从矿用输送装置底部两侧对输送装置同时进行全方位监控检测，且该机构能够自适应不同宽度的矿用输送装置。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于巡检矿用输送装置的吊装式巡检机构，所述巡检机构包括：

轨道总成；

位于所述轨道总成上的承载本体，所述承载本体可沿轨道总成轨迹路线移动；

由所述承载本体向承载本体下方延伸出的吊臂；

由吊臂向吊臂两侧延展的，且呈相对设置的两个悬臂；

所述悬臂包括：

沿横向方向延伸的第一支臂，以及

与第一支臂连接固定的，沿竖向方向延伸的第二支臂；

所述巡检机构还包括有安装固定在所述第二支臂上的监控检测设备。

此外，优选地方案是，所述第二支臂位于所述第一支臂的远离所述吊臂的端部；且两个第二支臂分别位于输送装置边侧部的外侧。

此外，优选地方案是，在第一支臂所在平面上，两个悬臂可向中间靠拢。

此外，优选地方案是，所述吊臂为电控可伸缩结构，该吊臂可带动两个悬臂在吊臂的延伸方向上移动。

此外，优选地方案是，所述第一支臂与第二支臂之间通过活动连接部连接；

通过所述活动连接部，所述第二支臂可围绕该活动连接部水平旋转、上下翻转或左右翻转。

此外，优选地方案是，所述吊臂的远离承载本体的端部设置有通过活动连接部与所述吊臂结合固定摄像装置；该摄像装置可围绕其对应的活动连接部水平旋转、上下翻转或左右翻转。

此外，优选地方案是，所述第二支臂为电控可伸缩结构；该第二支臂可带动监控检测设备在第二支臂的延伸方向上移动。

此外，优选地方案是，所述监控检测设备包括红外热遥感摄像机以及噪声传感器。

此外，优选地方案是，所述巡检机构还包括有配置在所述承载本体上，或者配置在所述悬臂上的放电超声波检测仪以及危险气体传感器。

此外，优选地方案是，所述第一支臂与所述吊臂之间设置有辅助支撑拉杆；

所述监控检测设备通过活动连接部安装固定在第二支臂上。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的巡检机构，功能配合良好，具有较强的部署灵活性，能够全天工作，可逐渐取代人工进行巡检作业，能够及时发现设备存在的缺陷，预防事故发生，排除安全隐患，实现自主巡检，安全巡检。

2、相较于现有的矿用巡检设备，本发明的提供的巡检机构，利用双悬臂的结构设计，能够实现从矿用输送装置底部两侧对输送装置同时进行全方位监控检测。避免出现输送装置皮带底部两边托辊过热，或损坏发出异响时，无法被巡查设备发现的问题的出现。

3、本发明的提供的巡检机构中，两个悬臂可向中间靠拢，能够自适应不同宽度的矿用输送装置，适用范围广。

4、本发明提供的巡检机构，通过吊臂下方的摄像装置能够识别输送装置皮带上的煤量是否存在堆煤现象，通过两侧悬臂上配置的红外热遥感摄像能够识别皮带底部托辊是否出现发热起火情况，并且利用配置的噪声传感器还能够感知托辊是否出现异响，为及时排除故障提供了保证。

5、本发明利用双悬臂上分别设置的红外热遥感摄像机配合吊臂下方的摄像装置，还实现了三摄像头获取图像可以无缝拼接成立体图像，形成全景图像，提高了巡检机构的准确性。

6、此外，本发明所提供的巡检机构上还配置多个活动连接部，悬臂以及配置在悬臂上的监控检测设备能够多角度转动，不会出现漏检情况，真正意义上形成360度无死角监控。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明所提供巡检机构结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

基于本发明的发明目的，提供一种用于巡检矿用输送装置的吊装式巡检机构，该巡检机构能够实现从矿用输送装置底部两侧对输送装置同时进行全方位监控检测，且该机构能够自适应不同宽度的矿用输送装置。结合图1所示，具体地，所述巡检机构包括：

轨道总成1；

位于所述轨道总成1上的承载本体2，所述承载本体2可沿轨道总成1轨迹路线移动；

由所述承载本体2向承载本体2下方延伸出的吊臂3；

由吊臂3向吊臂3两侧延展的，且呈相对设置的两个悬臂4；

所述悬臂4包括：

沿横向方向延伸的第一支臂41，以及

与第一支臂41连接固定的，沿竖向方向延伸的第二支臂42；

所述巡检机构还包括有安装固定在所述第二支臂42上的监控检测设备5。

其中，轨道总成1主要用于支撑承载本体2在轨道总成上移动。根据现场环境情况，再结合承载本体2的规格，轨道总成1的轨道通常具有不同的尺寸规格，以保证吊挂在轨道总成1上的承载本体2可沿轨道总成轨迹路线移动。一般地，为了减轻轨道总成的重量，轨道选用铝合金型材，当然也可以是其他材料，但无论何种材料其硬度和重量都应满足现场的铺设条件。

需要说明的是，针对承载本体2在轨道总成1上行走，轨道总成1可以设置为截面为工字形的轨道，包括上横梁、下横梁和竖直梁，竖直梁的顶部连接于上横梁，竖直梁的底部连接于下横梁。本实施方式中，所述轨道总成1呈工字型结构，承载本体2包括有供轨道总成穿过的通道21，对于承载本体2的行走模块可以为设置的至少一个主动行走轮22，结合图式结构，所述主动行走轮22位于上横梁上方，且主动行走轮22可在上横梁的顶面上滚动，以实现承载本体2沿轨道总成1轨迹路线移动行走。

针对承载本体2相对于轨道总成1的行走，还可以有其他方式，例如承载本体的行走模块至少一对行走轮，成对的行走轮的转动轴线与竖直梁平行，且位于竖直梁的两侧，上横梁和下横梁能够限制行走轮的上下移动，成对的行走轮转向相反，能够分别在竖直梁的两侧滚动，以实现行走。也即，上横梁的两端分别限制一对行走轮向上移动，下横梁的两端分别限制一对行走轮向下移动；本实施方式对此不做限制。

此外，所述承载本体2通常内置有控制模块、驱动模块、通信模块、定位模块和行走模块等模块，主要用于执行承载本体的巡检任务。通常情况下，巡检机构的定位模块用于实时确认巡检机构位置，然后将位置信息通过通信模块实时传输至控制模块，控制模块将接收到的位置信息发送给驱动模块，使驱动模块驱动行走模块，从而使承载本体沿轨道总成移动。当然，承载本体的定位方式不唯一，也可以采用其它诸如GPS的定位方式，但无论何种定位方式，都要保证定位模块能准确导航并定位承载本体的位置。也即，当承载本体处于某一矿用输送装置监控检测位置时，能够利用定位模块将该监控检测位置发送至后台或用户的移动终端，以便准确获知矿用输送装置出现问题的具体位置。

相较于现有的矿用巡检设备，本发明的提供的巡检机构，利用双悬臂的结构设计，能够实现从矿用输送装置底部两侧对输送装置同时进行全方位监控检测。避免出现输送装置皮带底部两边托辊过热，或损坏发出异响时，无法被巡查设备发现的问题的出现。进而优选地，所述第二支臂42位于所述第一支臂41的远离所述吊臂3的端部；且两个第二支臂42分别位于输送装置边侧部的外侧。

本实施方式中，在第一支臂41所在平面上，两个悬臂4可向中间靠拢。该设计能够自适应不同宽度的矿用输送装置，适用范围广，避免了针对不同宽度的矿用输送装置时，两个悬臂4的过渡展开所带来的空间占用以及与其它设备产生干涉的情况的出现。

另外，所述吊臂3为电控可伸缩结构，该吊臂3可带动两个悬臂4在吊臂3的延伸方向上移动。且所述第一支臂41与第二支臂42之间通过活动连接部6连接；通过所述活动连接部6，所述第二支臂42可围绕该活动连接部6水平旋转、上下翻转或左右翻转。优选地，所述第二支臂42为电控可伸缩结构；该第二支臂42可带动监控检测设备5在第二支臂42的延伸方向上移动。优选地，所述监控检测设备5也可通过对应设置的活动连接部安装固定在第二支臂42上。进而使得监控检测设备5可围绕其对应的活动连接部水平旋转、上下翻转或左右翻转。

其中，活动连接部6可以为具有多个自由度的万向轴，可驱动第二支臂42的顶部，或者监控检测设备5相对于第二支臂42实现多种运动，例如，第二支臂42可围绕活动连接部6可以水平旋转、上下翻转或左右翻转等，显然，可以根据现场待测输送装置的具体结构和具体布置方式选用具有合适自由度的活动连接部。在该具体实施方式中，活动连接部6能够使第二支臂42相对于第一支臂41实现水平旋转、左右翻转。活动连接部6可以铰接在第一支臂41的端部，当然，可以是一体式，也可以是分体式。监控检测设备5相对于第二支臂42实现多种运动，与上述第二支臂42与第一支臂41之间的活动连接部类似，不再赘述。对于吊臂3的可伸缩结构以及第二支臂42的可伸缩结构，可采用类似气缸的结构形式实现，或者采用多连杆的伸缩结构方式，本实施方式对此不做限制。

进一步地，所述吊臂3的远离承载本体2的端部设置有通过活动连接部71与所述吊臂3结合固定摄像装置7；该摄像装置7可围绕其对应的活动连接部71水平旋转、上下翻转或左右翻转。本发明提供的巡检机构，通过吊臂3下方的摄像装置7能够识别输送装置皮带上的煤量是否存在堆煤现象，配合两侧悬臂4上配置的红外热遥感摄像能够识别皮带底部托辊是否出现发热起火情况，并且利用配置的噪声传感器还能够感知托辊是否出现异响，为及时排除故障提供了保证。

此外利用双悬臂4上分别设置的红外热遥感摄像机配合吊臂3下方的摄像装置，还实现了三摄像头获取图像可以无缝拼接成立体图像，形成全景图像，提高了巡检机构的准确性。其中，三摄像头获取的图像可以无缝拼接成全景图像的原理大致如下：由于三摄像头的相对位置是固定的，则在不同采集时刻，三摄像头所采集的图像信息的重叠部分是始终不变的，可先通过至少一组图像实例确定重叠部分的位置，在无缝拼接时只需将已确定位置的重叠部分消去，再将剩余部分拼接在一起即可得到全景图像。

本实施方式中，所述监控检测设备5包括红外热遥感摄像机以及噪声传感器。所述述巡检机构还包括有配置在所述承载本体2上，或者配置在所述悬臂4上的放电超声波检测仪以及危险气体传感器。其中所述放电超声波检测仪用于对巡检机构放电进行监控，发现放电点时进行报警。危险气体传感器对输送装置周边的危险气体进行监控。本领域技术人员可以理解的是，通常所述承载本体内部设有预制位存储部，在预制位存储部中常含有用于调用红外热遥感摄像机的预制位装置，承载本体内置控制模块通过自主调用红外热遥感摄像机预制位装置以调整红外热遥感摄像机的位置，使红外热遥感摄像机能精确地定位到待测的输送装置皮带上。

红外热遥感摄像机通常利用可以非接触地测得被测对象的温度的优势，可以获取待测的输送装置皮带表面的温度分布情况，在输送装置发生过热时，进行报警处理，且结合噪声传感器的检测结果，从另一维度反映输送装置皮带的具体情况，从而可以直接反映输送装置皮带的异常情况。此外，该巡检机构还包括通信部、后台处理部和警报处理部。当然，该巡检机构也还可以配置显示设备或手持终端，以便于显示监控检测结果，可以实时监控检测输送装置的情况，以便于相关人员对有异常的输送装置及时、快速地做出反应。

具体地，通信部可以实现监控检测数据的实时传输，将输送装置的监控检测数据转化成模拟信号后传输至与之相连的后台处理部，为了进一步确保非接触式监控检测输送装置的正常可靠运行，本申请还可以设置用以监测红外热遥感摄像机、噪声传感器、放电超声波检测仪以及危险气体传感器是否能够正常运行的监测装置，监测装置可以为现有技术中的红外热遥感摄像机、噪声传感器、放电超声波检测仪以及危险气体传感器的检测电路，当上述设备出现故障无法实现其功能时，监测装置能够向警报处理部发送故障信号，以实现警报处理部进行报警，从而提示用户需要对上述设备进行维护，避免因上述设备出现故障而漏检所导致的意外事故发生。

针对本申请的巡检机构的动力来源，可以利用电池提供其驱动力，也即，在承载本体内设置锂电池或其他类型的电池，提供巡检机构所需的一切电能，其中包括承载本体的行进驱动力、吊臂以及悬臂的驱动运转、监控检测设备所需的电能等，本实施方式对此不做限制。

为了增加悬臂4与承载本体2之间的牢固强度，优选地，所述第一支臂41与所述吊臂3之间设置有辅助支撑拉杆8。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种用于巡检矿用输送装置的吊装式巡检机构，其特征在于，所述巡检机构包括：

轨道总成；

位于所述轨道总成上的承载本体，所述承载本体可沿轨道总成轨迹路线移动；

由所述承载本体向承载本体下方延伸出的吊臂；

由吊臂向吊臂两侧延展的，且呈相对设置的两个悬臂；

所述悬臂包括：

沿横向方向延伸的第一支臂，以及

与第一支臂连接固定的，沿竖向方向延伸的第二支臂；

所述巡检机构还包括有安装固定在所述第二支臂上的监控检测设备。

2.根据权利要求1所述的巡检机构，其特征在于，所述第二支臂位于所述第一支臂的远离所述吊臂的端部；且两个第二支臂分别位于输送装置边侧部的外侧。

3.根据权利要求1所述的巡检机构，其特征在于，在第一支臂所在平面上，两个悬臂可向中间靠拢。

4.根据权利要求1所述的巡检机构，其特征在于，所述吊臂为电控可伸缩结构，该吊臂可带动两个悬臂在吊臂的延伸方向上移动。

5.根据权利要求1所述的巡检机构，其特征在于，所述第一支臂与第二支臂之间通过活动连接部连接；

通过所述活动连接部，所述第二支臂可围绕该活动连接部水平旋转、上下翻转或左右翻转。

6.根据权利要求1所述的巡检机构，其特征在于，所述吊臂的远离承载本体的端部设置有通过活动连接部与所述吊臂结合固定摄像装置；该摄像装置可围绕其对应的活动连接部水平旋转、上下翻转或左右翻转。

7.根据权利要求1所述的巡检机构，其特征在于，所述第二支臂为电控可伸缩结构；该第二支臂可带动监控检测设备在第二支臂的延伸方向上移动。

8.根据权利要求1所述的巡检机构，其特征在于，所述监控检测设备包括红外热遥感摄像机以及噪声传感器。

9.根据权利要求1所述的巡检机构，其特征在于，所述巡检机构还包括有配置在所述承载本体上，或者配置在所述悬臂上的放电超声波检测仪以及危险气体传感器。

10.根据权利要求1所述的巡检机构，其特征在于，所述第一支臂与所述吊臂之间设置有辅助支撑拉杆；

所述监控检测设备通过活动连接部安装固定在第二支臂上。