CN109204334A - 一种架空索道绳位检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种架空索道绳位检测系统和方法，所述检测系统包括索道支架，还包括信号采集模块、信息传输模块、信息处理模块和索道控制装置；所述信号采集模块，包括模拟量传感器和模拟量采集模块，模拟量传感器位于索道支架两侧托索轮处的钢丝绳进绳端的下方，模拟量采集模块设置在索道支架上并与模拟量传感器电连接；所述信息传输模块，一端电连信号采集模块，另一端电连设置在索道主控室的信息处理模块。本发明的检测系统和方法，可有效的对运载索的运行状态进行检测，在未发生实际脱索前及时发出减速和停车信号，避免出现运载索脱出托索轮，引起实际的脱索故障，减少因脱索故障引起的故障修复难度大及游客滞空时间过长等不良影响。

Description

一种架空索道绳位检测系统和方法

技术领域

本发明属于架空索道技术领域，涉及一种架空索道绳位检测系统和方法。

背景技术

目前国内的索道对支架脱索故障的检测都是采用U型针的方式实现的，作用机理是运载索脱出托索轮后，掉在捕捉器内打断U型针，索道停车保护，这种方式是一种出现了脱索故障后的事后安全保护装置，众所周知，索道支架都是安装在深山峡谷，一旦出现脱索故障，必须靠维修人员步行至出现脱索故障的支架进行运载索复位，而出现索道运载索脱索一般都是由于大风等恶劣天气引起的，由于山高路远，天气恶劣，维修人员携带沉重的起重工具到达故障点往往需要3-5个小时的时间，对维修人员的体力和耐力是一种极大的考验，国内目前最长的因运载索脱索故障造成的停运时间是10小时左右，被困游客达160余人，可想而知人在高空密闭狭小的索道车厢内被困10小时是何等的煎熬，造成了严重的不良影响。

发明内容

针对目前国内索道的脱索保护系统是一种事后的保护，因脱索故障造成的故障修复时间过长、维修人员劳动强度大，以及游客滞空时间过长等不良影响；本发明提供了一种架空索道绳位检测系统，该系统能实时的、连续的对运载索在支架托索轮的位置进行检测，一旦发现运载索偏离了托索轮，达到偏心设定值，立即发出报警并自动使索道降速运行，如果运载索继续发生偏离，达到脱索设定值，索道立即停车，从而避免了运载索从托索轮上掉到捕捉器内必须进行运载索复位的严重故障。

本发明是通过以下技术方案实现的，提供一种架空索道绳位检测系统，包括多个设置在架空索道运行线路上的带托索轮的索道支架，还包括信号采集模块、信息传输模块、信息处理模块和索道控制装置；所述信号采集模块，包括模拟量传感器和模拟量采集模块，所述模拟量传感器位于索道支架两侧托索轮处的钢丝绳进绳端的下方，所述模拟量采集模块设置在索道支架上并与模拟量传感器电连接；所述信息传输模块，一端电连信号采集模块，另一端电连设置在索道主控室的信息处理模块；所述信息处理模块还电连索道控制装置。所述信号采集模块，用于对运载索绳位信息的采集、转换和输出；所述信息传输模块，用于将信号采集模块采集的绳位信息传输给信息处理模块；所述信息处理模块，用于对运载索绳位信息的寻址、运算、处理、比较、若目标值超出安全范围，则向所述控制装置发送控制命令；所述控制装置，用于根据所述信息处理模块的控制命令，控制索道安全制动系统进行索道减速或紧急刹车。

进一步地，所述信息处理模块包括PLC控制器、触摸屏、切除电路；所述PLC控制器设置在位于索道主控室的检测控制箱内，PLC控制器通过信息传输模块连接信号采集模块，PLC控制器用于对绳位采集信号的运算、处理、比较、以及控制命令的输出；触摸屏设置在检测控制箱的箱盖上，触摸屏电连PLC控制器，触摸屏用于显示各支架绳位所处的工作状态和报警信息的显示；切除电路设置在检测控制箱内并连接PLC控制器和信息传输模块，切除电路用于对出现故障的采集模块的手动切除，防止影响其它支架信息的采集。

进一步地，所述切除电路包括各索道支架信号采集器的切断开关和复位按钮，所述切断开关和复位按钮设置在检测控制箱的箱盖上，以便于操作。

进一步地，所述触摸屏采用液晶面板，触摸屏既能显示索道绳位检测系统全部索道支架的检测元件运行状态，又能够显示每个支架的上下行车方向上托索轮进绳端绳位是否正常。

进一步地，所述模拟量传感器采用模拟量电磁感应传感器，模拟量传感器固定在托索轮处的索道支架连板上，距离托索轮处进绳端钢丝绳一定距离，该距离是模拟量传感器的最佳工作距离。模拟量传感器，用于对运载索在托索轮位置处绳位信息的采集，其原理是绳位的变化导致钢丝绳距离模拟量传感器距离的改变，模拟量电磁感应传感器的电磁感应产生的电信号也将改变，模拟量电磁感应传感器所改变的电信号由模拟量采集模块收集、转换并传递给检测系统的信息处理模块。如果电信号的变化大于提前设定的标准值，则意味着钢丝绳位置远离托索轮中心或靠近托索轮中心，靠近托索轮中心，说明绳槽磨损较多应该更换托索轮，如果钢丝绳位置远离托索轮中心，则钢丝绳有脱索趋势，此时数值如果大于设定值，则由信息处理模块发出控制指令给索道控制装置。

更进一步地，模拟量传感器距离托索轮处进绳端钢丝绳的底面20mm，此时模拟量传感器处于最佳测试灵敏度的工作范围。

进一步地，所述模拟量采集模块包括A/D转换器；模拟量采集模块，用于对模拟量传感器绳位采集信息的A/D转换和输出，以便于信息处理模块的接收和处理。

进一步地，所述信息传输模块，为485工业总线。

进一步地，所述索道控制装置电连索道的安全制动系统，由索道控制装置根据信息处理模块发出控制指令控制索道的安全制动系统，在绳位处于距离大于设定减速数值时，让索道运行速度减半，绳位处于距离大于设定停车数值时让索道紧急停车。

架空索道绳位检测系统的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：模拟量传感器对索道支架托索轮处进绳端绳位信息进行采集；

步骤2：模拟量采集模块对采集的绳位信息进行A/D转换，并将信息通过信息传输模块传输给信息处理模块；

步骤3：信息处理模块接收到绳位信息后，通过寻址、运算、处理、比较，若目标值超出安全范围，则向索道控制装置发送控制命令；

步骤4：所有的绳位信息都在信息处理模块的触摸屏上显示，同时报警信息也在信息处理模块的触摸屏上显示；

步骤5、如触摸屏上显示某一支架包括传感器在内的信号采集模块出现故障，可通过信息处理模块切除电路上的切断开关进行手动切除，防止影响其它支架信息的采集，在修复后按复位按钮恢复故障支架的检测。某一索道支架信号采集模块出现故障，就会在信息处理模块的触摸屏上显示出来，此时信息处理模块的PLC控制器按照设定程序关闭故障信号采集模块的电路，为防止影响其他支架信息的采集，再通过信息处理模块切除电路上的切断开关进行出现故障信号采集模块支架电路的手动切除。

有益效果：通过本发明可有效的对运载索的运行状态进行检测，在未发生实际脱索前及时发出减速和停车信号，避免出现运载索脱出托索轮，引起实际的脱索故障，减少因脱索故障引起故障修复时间过长、游客滞空时间过长等不良影响。

附图说明

图1本发明实施例的架空索道绳位检测系统的结构示意图；

图2本发明实施例中检测系统各装置电连接示意图；

图3本发明实施例中模拟量传感器安装位置示意图；

图4本发明实施例中切除电路示意图；

图5本发明实施例中检测控制箱箱盖示意图；

图中：1、信号采集模块，11、模拟量传感器，12、模拟量采集模块，13、避雷器，14、信号电缆，2、信息传输模块，3、信息处理模块，30、检测控制箱，31、PLC控制器，32、触摸屏，33、切除电路，331、复位按钮，332、切断开关，4、索道控制装置，5、索道支架，51、托索轮，52、钢丝绳，53、支架连板，54、固定座，55、连板支撑，56、U型针，6、安全制动装置。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

查询图1至图5、一种架空索道绳位检测系统，包括多个设置在架空索道运行线路上的带托索轮的索道支架5，还包括信号采集模块1、信息传输模块2、信息处理模块3和索道控制装置4；信号采集模块1，包括模拟量传感器11和模拟量采集模块12，模拟量传感器11位于索道支架5两侧托索轮51处的钢丝绳52进绳端的下方，模拟量采集模块12设置在索道支架5上并与模拟量传感器11电连接；信息传输模块2，一端电连信号采集模块1，另一端电连设置在索道主控室的信息处理模块3；信息处理模块3还电连索道控制装置4。信号采集模块1，用于对运载索绳位信息的采集、转换和输出；信息传输模块2，用于将信号采集模块1采集的绳位信息传输给信息处理模块3；信息处理模块3，用于对运载索绳位信息的寻址、运算、处理、比较、若目标值超出安全范围，则向所述索道控制装置4发送控制命令；控制装置4，用于根据所述信息处理模块3的控制命令，控制索道安全制动系统进行索道减速或紧急刹车。

信息处理模块3包括PLC控制器31、触摸屏32、切除电路33；PLC控制器31设置在位于索道主控室的检测控制箱30内，PLC控制器31通过信息传输模块2连接信号采集模块1，PLC控制器31用于对绳位采集信号的运算、处理、比较、以及控制命令的输出；触摸屏32设置在检测控制箱30的箱盖上，触摸屏32电连PLC控制器31，触摸屏32用于显示各支架绳位所处的工作状态和报警信息的显示；切除电路33设置在检测控制箱30内并连接PLC控制器31和信息传输模块2，切除电路33用于对出现故障的采集模块的手动切除，防止影响其它支架信息的采集。

切除电路33包括各索道支架信号采集器的切断开关332和复位按钮331，切断开关332和复位按钮331设置在检测控制箱30的箱盖上，以便于操作。

触摸屏32采用液晶面板，触摸屏32既能显示索道绳位检测系统全部索道支架的检测元件运行状态，又能够显示每个支架的上下行车方向上托索轮进绳端绳位是否正常。

模拟量传感器11采用模拟量电磁感应传感器，模拟量传感器11固定在托索轮51处的索道支架连板53上，距离托索轮51处进绳端钢丝绳52一定距离，该距离是模拟量传感器11的最佳工作距离。模拟量传感器11，用于对运载索在托索轮51位置处绳位信息的采集，其原理是绳位的变化导致钢丝绳52距离模拟量传感器11距离的改变，模拟量电磁感应传感器的电磁感应产生的电信号也将改变，模拟量电磁感应传感器所改变的电信号由模拟量采集模块12收集、转换并传递给检测系统的信息处理模块3。如果电信号的变化大于提前设定的标准值，则意味着钢丝绳52位置远离托索轮51中心或靠近托索轮51中心，靠近托索轮51中心，说明绳槽磨损较多应该更换托索轮51，如果钢丝绳52位置远离托索轮51中心，则钢丝绳52有脱索趋势，此时数值如果大于设定值，则由信息处理模块3发出控制指令给索道控制装置4。

模拟量传感器11距离托索轮51处进绳端钢丝绳52的底面20mm，此时模拟量传感器11处于最佳测试灵敏度的工作范围。

模拟量采集模12块包括A/D转换器；模拟量采集模块12，用于对模拟量传感器11绳位采集信息的A/D转换和输出，以便于信息处理模块3的接收和处理。

信息传输模块2，为485工业总线。

索道控制装置4电连索道的安全制动系统，由索道控制装置4根据信息处理模块3发出控制指令控制索道的安全制动系统，在绳位处于距离大于设定减速数值时，让索道运行速度减半，绳位处于距离大于设定停车数值时让索道紧急停车。

架空索道绳位检测系统的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：模拟量传感器11对索道支架5托索轮51处进绳端绳位信息进行采集；

步骤2：模拟量采集模12块对采集的绳位信息进行A/D转换，并将信息通过信息传输模块2传输给信息处理模块3；

步骤3：信息处理模块3接收到绳位信息后，通过寻址、运算、处理、比较，若目标值超出安全范围，则向索道控制装置4发送控制命令；

步骤4：所有的绳位信息都在信息处理模块3的触摸屏32上显示，同时报警信息也在信息处理模块3的触摸屏32上显示；

步骤5、如触摸屏32上显示某一支架包括模拟量传感器11在内的信号采集模块1出现故障，可通过信息处理模块3切除电路33上的切断开关332进行手动切除，防止影响其它支架信息的采集，在修复后通过复位按钮331恢复检测。某一索道支架信号采集模块出现故障，就会在信息处理模块3的触摸屏32上显示出来，此时信息处理模块3的PLC控制器31按照设定程序关闭故障信号采集模块的电路，为防止影响其他支架信息的采集，再通过信息处理模块切除电路33上的切断开关进行出现故障信号采集模块支架电路的手动切除。

本发明实施例的工作过程：架空索道支架5的两侧都带有托索轮51，两运

载索运行方向相反，索道车循环运行，在需要对绳位进行检测的支架两侧进绳端的托索轮51上安装模拟量传感器11，将采集的模拟量信号传输至下位机模拟量信号采集器12上；由于485总线大多可支持挂32路负载，因此利用4根电缆可轻松的将多路模拟量信号采集器12信号传输至检测控制箱30内的PLC控制器31；PLC控制器31依次向各支架上进绳端的信号采集模块1发出电信号，各支架上的信号采集模块1每经过一定的时间间隔接收到来自PLC控制器31的询问电信号，这个时间间隔为60毫秒，如果运载索绳位没有变化，则信号采集模块1反馈给PLC控制器31的信号不会改变，如果运载索钢丝绳52有脱离托索轮51的趋势，则模拟量传感器11工作状态改变，信号采集模块1反馈的电信号变化；PLC控制器31对输入信号进行寻址、运算、等处理后，将得出的测量结果进行比较，如果出现异常则向控制装置4发送控制命令，从而实现了对绳位的检测；PLC控制器同时将各个支架绳位信息通过触摸屏32显示。如果某一支架的信号采集模块1出现故障，为避免PLC控制器查询信号停顿，通过信号处理模块1的切除电路33将该故障支路切除，不会影响信息处理模块3对其他支架绳位的检测。

有益效果：本发明实施例的架空索道绳位检测系统可有效的对运载索的运行状态进行检测，在未发生实际脱索前及时发出减速和停车信号，避免出现运载索脱出托索轮，引起实际的脱索故障，减少因脱索故障引起故障修复难度大、游客滞空时间过长等不良影响，本发明实施例的检测系统，检测可靠，准确度高，运行成本低，操作维护简单，有利于推广应用。

以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案，并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变

化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

本发明未具体描述之处为本领域现有技术。

Claims (10)

1.一种架空索道绳位检测系统，包括多个设置在架空索道运行线路上的带托索轮的索道支架，其特征在于：还包括信号采集模块、信息传输模块、信息处理模块和索道控制装置；所述信号采集模块，包括模拟量传感器和模拟量采集模块，所述模拟量传感器位于索道支架两侧托索轮处的钢丝绳进绳端的下方，所述模拟量采集模块设置在索道支架上并与模拟量传感器电连接；所述信息传输模块，一端电连信号采集模块，另一端电连设置在索道主控室的信息处理模块；所述信息处理模块还电连索道控制装置。

2.根据权利要求1所述的架空索道绳位检测系统，其特征在于：所述信息处理模块包括PLC控制器、触摸屏、切除电路；所述PLC控制器设置在位于索道主控室的检测控制箱内，PLC控制器通过信息传输模块连接信号采集模块；触摸屏设置在检测控制箱的箱盖上，触摸屏电连PLC控制器；切除电路设置在控制箱内并连接PLC控制器和信息传输模块。

3.根据权利要求2所述的架空索道绳位检测系统，其特征在于：所述切除电路包括所有索道支架信号采集器的切断和复位按钮，所述各按钮设置在检测控制箱的箱盖上。

4.根据权利要求2所述的架空索道绳位检测系统，其特征在于：所述触摸屏采用液晶面板。

5.根据权利要求1所述的架空索道绳位检测系统，其特征在于：所述模拟量传感器采用模拟量电磁感应传感器，模拟量传感器固定在托索轮处的索道支架连板上，距离托索轮处进绳端钢丝绳一定距离。

6.根据权利要求4所述的架空索道绳位检测系统，其特征在于：模拟量传感器距离托索轮处进绳端钢丝绳的底面20mm。

7.根据权利要求1所述的架空索道绳位检测系统，其特征在于：所述模拟量采集模块包括A/D转换器。

8.根据权利要求1所述的架空索道绳位检测系统，其特征在于：所述信息传输模块，为485工业总线。

9.根据权利要求1所述的架空索道绳位检测系统，其特征在于：所述索道控制装置电连索道的安全制动系统。

10.根据权利要求1所述的架空索道绳位检测系统的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：模拟量传感器对索道支架托索轮处进绳端绳位信息进行采集；

步骤2：模拟量采集模块对采集的绳位信息进行A/D转换，并将信息通过信息传输模块传输给信息处理模块；

步骤3：信息处理模块接收到绳位信息后，通过寻址、运算、处理、比较，若目标值超出安全范围，则向索道控制装置发送控制命令；

步骤4：所有的绳位信息都在信息处理模块的触摸屏上显示，同时报警信息也在信息处理模块的触摸屏上显示；

步骤5、如触摸屏上显示某一支架包括传感器在内的信号采集模块出现故障，可通过信息处理模块切除电路上的切断开关进行手动切除，防止影响其它支架信息的采集，在故障解除后按复位按钮复位。