CN110092160A - 一种长距离皮带机智能保护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长距离皮带机智能保护系统,其包括:若干个拉绳开关;若干个扩音电话,每个扩音电话与一个拉绳开关配合连接;至少两对跑偏开关;烟雾传感器,所述烟雾传感器设置在皮带机的机头的驱动滚筒上方;速度传感器,所述速度传感器设置在皮带机的机头下方;控制器,所述控制器与位于机头正上方的扩音电话连接,并分别连接烟雾传感器和速度传感器;撕裂传感器,所述撕裂传感器设置在皮带机的机尾处,并与位于机尾正上方的扩音电话连接;料量检测装置,所述料量检测装置设置在皮带机的机尾处,并与位于机尾正上方的扩音电话连接。本发明安装简单,经济性好,可靠性高,且功能完善。
Description
技术领域
本发明涉及皮带机机保护控制领域,具体涉及一种与长距离隧道、地铁施工盾构/TBM后配套的长距离皮带机智能保护系统。
背景技术
皮带机输送系统已经成为最重要的散料运输系统,广泛应用于煤矿、冶金、化工、电厂、码头等。保护系统为皮带机高效、安全运行提供了可靠的保证。皮带机保护系统作为不可或缺的重要组成部分,其可靠性、经济性、安装、使用便捷性,成为保护系统选型的重要考量。目前皮带机保护系统各种传感器均通过硬接线接入主控,主控判断动作信号进行报警保护;拉绳开关配上地址编码器可实现唯一编码功能;缺乏沿线语音通话功能;缺乏料流量检测功能;安装时各布各的线,尤其拉绳开关和扩音电话沿皮带机机头到机尾需要各布一趟线;皮带机长度超过3KM,需要另加中继供电。
发明内容
本发明为了解决上述问题,从而提供一种长距离皮带机智能保护系统。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种长距离皮带机智能保护系统,所述长距离皮带机智能保护系统包括:
若干个拉绳开关,这些拉绳开关分别匀距设置在皮带机一侧,并通过钢丝绳依次串联;
若干个扩音电话,这些扩音电话分别匀距设置在皮带机一侧,并通过通信电缆依次串联,每个扩音电话与一个拉绳开关配合连接;
至少两对跑偏开关,皮带机的机头和机尾处分别设有一对跑偏开关,所述跑偏开关与位于其正上方的扩音电话连接;
烟雾传感器,所述烟雾传感器设置在皮带机的机头的驱动滚筒上方;
速度传感器,所述速度传感器设置在皮带机的机头下方;
控制器,所述控制器与位于机头正上方的扩音电话连接,并分别连接烟雾传感器和速度传感器;
撕裂传感器,所述撕裂传感器设置在皮带机的机尾处,并与位于机尾正上方的扩音电话连接;
料量检测装置,所述料量检测装置设置在皮带机的机尾处,并与位于机尾正上方的扩音电话连接。
在本发明的一个优选实施例中,拉绳开关为双向拉绳开关,钢丝绳穿过相邻两个双向拉绳开关的两头,并用卡件卡住。
在本发明的一个优选实施例中,相邻两个拉绳开关的间距为60米或200米。
在本发明的一个优选实施例中,相邻两个扩音电话的间距为60米或200米。
在本发明的一个优选实施例中,通信电缆为7芯通信电缆,分别为L芯、N芯、信号+芯、信号-芯、CAN+芯、CAN-芯和GND芯,其中CAN+芯和CAN-芯为屏蔽双绞线。
本发明的有益效果是:
本发明安装简单,经济性好,可靠性高,且功能完善。
另外,本发明不仅具有跑偏、拉线、撕裂、速度、烟雾等常规保护功能,还具有长距离皮带机启车预警、打点、沿线通话、故障自动报警保护和料量检测功能,根据料量扫描装置输出体积和料量数据信号自动调节皮带机速度,并把数据信号传输给前级皮带,前级皮带计算启车时间适时启车,实现皮带机系统“顺物流”自动启车,达到节能目的,且其成本较低、性能稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的控制原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
参见图1和图2,本发明提供的长距离皮带机智能保护系统,其包括控制器100、撕裂传感器24、料量检测装置25、烟雾传感器28、速度传感器29、若干个拉绳开关和若干个扩音电话。
拉绳开关具体为双向拉绳开关,这些拉绳开关分别匀距设置在皮带机200一侧,钢丝绳97可穿过相邻两个双向拉绳开关的两头,并用卡件卡住。
第一个拉绳开关1、第二个拉绳开关16,一直到第N-1个拉绳开关18、第N个(最后一个)拉绳开关20具体都沿皮带机200行人侧从头到尾间隔200米或60米布置,从第一个拉绳开关1开始、第二个拉绳开关16一直到第N-1个拉绳开关18、第N个(最后一个)拉绳开关20依次用钢丝绳97进行串联,这样皮带机200发生紧急情况时,可拉动任意一个钢丝绳97使任意一个拉绳开关动作进而产生拉绳开关动作信号13。
若干个扩音电话也分别设置在皮带机200的行人一侧,并且每个扩音电话与一个拉绳开关配合连接,成对设置,扩音电话之间通过通信电缆99依次串联,扩音电话是用于播报撕裂传感器24、料量检测装置25和拉绳开关发送来的信号和将接收到的信号发送给控制器100。
通信电缆99具体为7芯通信电缆,分别为L芯、N芯、信号+芯、信号-芯、CAN+芯、CAN-芯和GND芯,其中CAN+芯和CAN-芯为屏蔽双绞线。
其中第一芯、第二芯为定义为电源线;第三芯、第四芯定义为音频线,要求为屏蔽双绞线;第五芯、第六芯定义为CAN总线;第七芯定义为地线。
任意一个拉绳开关动作产生拉绳开关动作信号13后可传入到对应的扩音电话内,从而进行播报进行提示。
每个扩音电话都包括数据处理模块3、语音模块4、扬声器5、开关电源6、送话器7、打点按钮8和讲话按钮9。
按下任意一个扩音电话的打点按钮8,皮带机200沿线的各个扩音电话都发出打点信号,可用作皮带机启动预告。在皮带机200沿线需要联络通话时,一方只需按下任意一个扩音电话的讲话按钮9,声音通过送话器7到语音模块4处理,扬声器5再把声音放大,这样沿线其他扩音电话可进行扩音广播,而要听到对方讲话,只需把讲话按钮9放下即可。
数据处理模块3用于接受拉绳开关信号、跑偏开关信号、撕裂传感器信号、烟雾传感器信号和模拟量信号有速度信号。
数据处理模块3具体包括单片机10、CAN控制器11和CAN收发器12。
这样,使得每台扩音电话数据处理模块3就是一个CAN节点,当CAN节点需要发送数据时,单片机10把要发送的二进制编码发送到CAN收发器12,然后收发器12把这个普通的逻辑电平转化为差分信号输出到CAN总线网络,CAN总线已经成为国际标准。CAN总线为多主控制方式,网络上任何一个节点均可在任意时刻向网络上其他节点发送信息,如果多个设备同时开始发送信息,那么发送最高优先级ID消息的设备获得发送资格。
CAN信号传输采用帧结构,每一帧的有效字节数为8个,传输时间短,可靠性高,数据通信实时性强。ID即标识符,采用29位扩展帧,自定义为报文内容和节点地址。
单片机10具体可选用STC12C5A16S2,LQFP44封装,具有低功耗、低价、高速、高可靠性,抗干扰能力强等优点。
另外,在皮带机200的机头和机尾处分别设有一对跑偏开关,具体为机头左侧跑偏开关14、机头右侧跑偏开关15、机尾左侧跑偏开关22和机尾右侧跑偏开关23,机头左侧跑偏开关14和机头右侧跑偏开关15分别连接位于机头处的第一个扩音电话2,机尾左侧跑偏开关22和机尾右侧跑偏开关23分别连接位于机尾处的最后一个扩音电话21。
机头左侧跑偏开关14、机头右侧跑偏开关15、机尾左侧跑偏开关22和机尾右侧跑偏开关23可分别检测皮带机200的机头和机尾处是否有胶带跑偏,并将检测到的信号分别发送给第一个扩音电话2和最后一个扩音电话21,如有胶带跑偏可通过第一个扩音电话2或最后一个扩音电话21进行语音报警。
控制器100通过电缆连接位于顶端的第一个扩音电话2,第一个扩音电话2可将接受到的信号发送给控制器100。
控制器100接受到第一个扩音电话2发送来的信号后,可根据ID识别出动作开关地址和内容。
撕裂传感器24,其设置在皮带机200的机尾处,并与位于机尾正上方的最后一个扩音电话21连接,其是用于感应重量,当其感应到重量变大时,则证明有料掉落到其上面,则皮带机200漏料,其将感应到的信号发送给最后一个扩音电话21,通过最后一个扩音电话21进行报警。
料量检测装置25,其也设置在皮带机200的机尾处,其用于检测皮带机200上装置的输出体积和料量,并将检测到的数据发送给位于末端的最后一个扩音电话21,然后通过依次传递,最后传送给控制器100,控制器100可根据料量检测装置25发送来的数据信号自动调节皮带机200速度,并把数据信号传输给前级皮带,前级皮带计算启车时间适时启车,这样可实现“顺物流”自动启车,达到节能的目的。
料量检测装置25具体包括小型断路器26、开关电源6、物料扫描仪30等。
开关电源6给物料扫描仪30供电,物料扫描仪30选用Bulkscan LMS511型号,基于时间飞行原理,可用于输送带上对物体散料体积和物量进行非接触式测量。
物料扫描仪30首先扫描空载时带式输送机轮廓,然后根据扫描频率扫描物料表面轮廓,根据各个点与扫描仪的相对位置,返回其测量值,测量值经过数据处理,先发送给位于末端的最后一个扩音电话21,然后再通过CAN接口,把物料和体积数据传送给控制器100的数据处理模块3(与扩音电话内的数据处理模块相同),控制器100具有485接口,通过串口通信线98与显示器27相连,作数据及传感器状态显示用。还可以通过485接口,既可以控制变频器给定速度进而实现根据料量调节皮带机带速功能,还可以把物料和体积数据传送给下级皮带机,以作下级皮带机启停机用。
烟雾传感器28,其设置在皮带机200的机头的驱动滚筒上方,并直接通过电缆连接控制器100,其是用于检测皮带机200上是否有烟雾产生,并将检测到的信号发送给控制器100,这样,当皮带机200上着火产生烟雾时,控制器100可立刻关闭皮带机200,大大提高安全性。
速度传感器29,其设置在皮带机200的机头处,并直接通过电缆连接控制器100,其是用于实时检测皮带机200的速度,并将检测到的速度信号发送给控制器100,这样控制器100可根据料量检测装置25发送来的数据信号和速度传感器29发送来的速度信号来自动调节皮带机200速度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种长距离皮带机智能保护系统,其特征在于,所述长距离皮带机智能保护系统包括:
若干个拉绳开关,这些拉绳开关分别匀距设置在皮带机一侧,并通过钢丝绳依次串联;
若干个扩音电话,这些扩音电话分别匀距设置在皮带机一侧,并通过通信电缆依次串联,每个扩音电话与一个拉绳开关配合连接;
至少两对跑偏开关,皮带机的机头和机尾处分别设有一对跑偏开关,所述跑偏开关与位于其正上方的扩音电话连接;
烟雾传感器,所述烟雾传感器设置在皮带机的机头的驱动滚筒上方;
速度传感器,所述速度传感器设置在皮带机的机头下方;
控制器,所述控制器与位于机头正上方的扩音电话连接,并分别连接烟雾传感器和速度传感器;
撕裂传感器,所述撕裂传感器设置在皮带机的机尾处,并与位于机尾正上方的扩音电话连接;
料量检测装置,所述料量检测装置设置在皮带机的机尾处,并与位于机尾正上方的扩音电话连接。
2.根据权利要求1所述的一种长距离皮带机智能保护系统,其特征在于,拉绳开关为双向拉绳开关,钢丝绳穿过相邻两个双向拉绳开关的两头,并用卡件卡住。
3.根据权利要求1所述的一种长距离皮带机智能保护系统,其特征在于,相邻两个拉绳开关的间距为60米或200米。
4.根据权利要求1所述的一种长距离皮带机智能保护系统,其特征在于,相邻两个扩音电话的间距为60米或200米。
5.根据权利要求1所述的一种长距离皮带机智能保护系统,其特征在于,通信电缆为7芯通信电缆,分别为L芯、N芯、信号+芯、信号-芯、CAN+芯、CAN-芯和GND芯,其中CAN+芯和CAN-芯为屏蔽双绞线。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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