CN111042814A - 一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，属于矿山综采技术领域，本方案通过启动采矿机，通过有线连接装置传输电能，同时通过无线连接装置传输信号，从而依次启动液压支架、刮板输送机、矿石转载机、带式输送机和破碎机，从而对矿山自动开采，当出现故障时，通过电流传感器感应到电流的异变，并将信号传输给电磁铁后，使得电磁铁与磁铁块之间相互排斥，从而推动通气塞扎入到气嘴中，释放其中压缩的二氧化碳气体，使得两个接触环相互分离，由于电线之间接触不良，容易使得局部的温度升高，使得球形气囊膨胀，使得锥刺扎入到锥形槽中，将隔热环扎破，使得球形空腔内的绝缘液体流出，对电线进行绝缘保护。

Description

一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备

技术领域

本发明涉及矿山综采技术领域，更具体地说，涉及一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备。

背景技术

物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理，物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

采矿工程分为煤矿类和非煤矿类，采矿是自地壳内或地表开采矿产资源的技术和科学，一般指金属或非金属矿床的开采，广义的采矿还包括煤和石油的开采及选矿，其实质是一种物料的选择性采集和搬运过程，采矿工业是一种重要的原料采掘工业，如金属矿石是冶金工业的主要原料，非金属矿石是化工原料和建筑材料，煤和石油是重要的能源，多数矿石需经选矿富集，方能作为工业原料。

目前，在对矿山进行综合采矿的过程中，通常是使用电线对连接多个不同的机械设备，现有技术中，当出现故障而又来不及检修时，不易快速恢复矿石的开采，因此大大的降低了矿石开采的工作效率。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，它可以实现当电路连接出现故障时，通过准备多组预备线路，可以使得综采自动化设备继续运行，当再次出现故障时，可以使得预备线路快速断开，减少在使用时出现意外事故的可能性。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，包括采矿机、液压支架、刮板输送机、矿石转载机、带式输送机和破碎机，所述采矿机与液压支架电性连接，所述液压支架与刮板输送机电性连接，所述刮板输送机与矿石转载机电性连接，所述矿石转载机与带式输送机电性连接，所述带式输送机与破碎机电性连接，所述采矿机、液压支架、刮板输送机、矿石转载机、带式输送机和破碎机的外端均固定连接有有线连接装置，所述有线连接装置外端安装有无线连接装置，所述采矿机、液压支架、刮板输送机、矿石转载机、带式输送机和破碎机均与无线连接装置电性连接，所述有线连接装置包括一对连接箱，所述无线连接装置包括信号接收器和信号发射器，所述信号接收器位于左侧连接箱外端，所述信号发射器位于右侧的连接箱外端，所述信号接收器与信号发射器信号连接，矿山开采时，启动采矿机，通过有线连接装置传输电能，同时通过无线连接装置传输信号，从而依次启动液压支架、刮板输送机、矿石转载机、带式输送机和破碎机，从而对矿山自动开采。

进一步的，所述连接箱内部开凿有内置空腔，所述内置空腔内安装有第一电线，相互靠近的两个所述第一电线之间固定连接有连接线，所述内置空腔内安装有三个第二电线，位于不同设备上的两个所述第二电线之间固定连接有备用连接线，位于右侧的连接箱内的所述第二电线上安装有电流传感器，所述备用连接线包括左连接线和副连接线，所述左连接线和副连接线外端均固定连接有接触环，两个所述接触环相互靠近的一端均开凿有收纳槽，其中位于左侧的所述收纳槽内设有磁铁块，其中位于左侧的所述电磁铁内安装有电磁铁，所述磁铁块与收纳槽内底端之间固定连接有压缩弹簧，所述磁铁块远离压缩弹簧的一端固定连接有活动板，所述活动板远离磁铁块的一端固定连接有通气塞，其中位于右侧的所述收纳槽内壁固定连接有隔板，所述隔板内嵌接有气嘴，当其中一个设备出现故障时，会使得矿山开采中断，通过无线连接装置改变运行电路，从而启动备用连接线使得多个设备依次电性连接，当设备再次出现故障时，通过电流传感器感应到电流的异变，并将信号传输给电磁铁后，启动电磁铁，使得电磁铁与磁铁块之间相互排斥，从而推动通气塞扎入到气嘴中，释放其中压缩的二氧化碳气体，从而通过气体的冲击，使得两个接触环相互分离，使得左连接线和副连接线快速断开。

进一步的，所述接触环内壁固定连接有隔热环，所述隔热环内开凿有多个均匀分布的球形空腔，所述球形空腔内壁固定连接有连接杆，所述连接杆内外端固定连接有球形气囊，所述球形气囊远离连接杆的一端固定连接有锥刺，所述球形空腔内壁开凿有与锥刺相匹配的锥形槽，在左连接线和副连接线分离时，由于电线之间接触不良，从而容易使得局部的温度升高，从而使得球形气囊膨胀，从而使得锥刺扎入到锥形槽中，使得将隔热环扎破，从而使得球形空腔内的绝缘液体流出，从而对电线进行绝缘保护。

进一步的，所述左连接线和副连接线内壁均设有导线，位于左侧的所述导线外端开凿有插槽，位于右侧的所述导线外端固定连接有与插槽相互匹配的插杆，通过设置相互匹配的插槽和插杆，可以方便将左连接线和副连接线连接。

进一步的，所述电磁铁外端安装有微控制器，所述微控制器与电流传感器信号连接，通过设置微控制器，可以用来控制电磁铁的工作状态。

进一步的，所述球形空腔内填充有绝缘液体，所述绝缘液体由蓖麻油制成，通过设置绝缘液体，可以使得电线之间接触不良时，可以快速对电线进行绝缘处理。

进一步的，所述球形气囊内由橡胶材质制成，所述球形气囊内填充有二氧化碳水溶液，通过在球形气囊内填充有二氧化碳水溶液，可以使得球形气囊受热可以快速膨胀。

进一步的，所述通气塞靠近活动板的一端固定连接有连接柱，所述连接柱的直径小于通气塞的直径，通过设置连接柱并将连接柱的直径设置成小于通气塞的直径，可以使得二氧化碳气体可以从通孔内快速的逸出。

进一步的，所述通气塞外端开凿有多个均匀分布的通孔，所述通孔位于连接柱外侧，所述通孔外端固定连接有限位环，通过设置限位环，可以使得连接柱不易完全扎入到气嘴中。

一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，包括以下步骤：

S1、矿山开采时，启动采矿机（1），通过有线连接装置（7）传输电能，同时通过无线连接装置（8）传输信号，从而依次启动液压支架（2）、刮板输送机（3）、矿石转载机（4）、带式输送机（5）和破碎机（6），从而对矿山自动开采；

S2、当其中一个设备出现故障时，会使得矿山开采中断，通过无线连接装置（8）改变运行电路，从而启动备用连接线（15）使得多个设备依次电性连接，当设备再次出现故障时，通过电流传感器（16）感应到电流的异变，并将信号传输给电磁铁（23）后，启动电磁铁（23），使得电磁铁（23）与磁铁块（22）之间相互排斥，从而推动通气塞（26）扎入到气嘴（28）中，释放其中压缩的二氧化碳气体，从而通过气体的冲击，使得两个接触环（19）相互分离，使得左连接线（17）和副连接线（18）快速断开；

S3、在左连接线（17）和副连接线（18）分离时，由于电线之间接触不良，从而容易使得局部的温度升高，从而使得球形气囊（32）膨胀，从而使得锥刺（34）扎入到锥形槽（35）中，使得将隔热环（29）扎破，从而使得球形空腔（30）内的绝缘液体流出，从而对电线进行绝缘保护。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案通过启动采矿机，通过有线连接装置传输电能，同时通过无线连接装置传输信号，从而依次启动液压支架、刮板输送机、矿石转载机、带式输送机和破碎机，从而对矿山自动开采，当出现故障时，通过电流传感器感应到电流的异变，并将信号传输给电磁铁后，使得电磁铁与磁铁块之间相互排斥，从而推动通气塞扎入到气嘴中，释放其中压缩的二氧化碳气体，使得两个接触环相互分离，在左连接线和副连接线分离时，由于电线之间接触不良，从而容易使得局部的温度升高，从而使得球形气囊膨胀，从而使得锥刺扎入到锥形槽中，使得将隔热环扎破，从而使得球形空腔内的绝缘液体流出，从而对电线进行绝缘保护。

附图说明

图1为本发明的整体的模块图；

图2为本发明的局部的剖面图；

图3为本发明的预备连接线部分的剖面图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明的通气塞部分的剖面图。

图中标号说明：

1采矿机、2液压支架、3刮板输送机、4矿石转载机、5带式输送机、6破碎机、7有线连接装置、8无线连接装置、9连接箱、10信号接收器、11内置空腔、12第一电线、13连接线、14第二电线、15备用连接线、16电流传感器、17左连接线、18副连接线、19接触环、21收纳槽、22磁铁块、23电磁铁、24压缩弹簧、25活动板、26通气塞、27隔板、28气嘴、29隔热环、30球形空腔、31连接杆、32球形气囊、34锥刺、35锥形槽、36连接柱、37通孔、38限位环、39信号发射器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，包括采矿机1、液压支架2、刮板输送机3、矿石转载机4、带式输送机5和破碎机6，采矿机1与液压支架2电性连接，液压支架2与刮板输送机3电性连接，刮板输送机3与矿石转载机4电性连接，矿石转载机4与带式输送机5电性连接，带式输送机5与破碎机6电性连接，采矿机1、液压支架2、刮板输送机3、矿石转载机4、带式输送机5和破碎机6的外端均固定连接有有线连接装置7，多个有线连接装置7之间依次电性连接，有线连接装置7外端安装有无线连接装置8，多个无线连接装置8之间依次信号连接，采矿机1、液压支架2、刮板输送机3、矿石转载机4、带式输送机5和破碎机6均与无线连接装置8电性连接，有线连接装置7包括一对连接箱9，无线连接装置8包括信号接收器10和信号发射器39，信号接收器10位于左侧连接箱9外端，信号发射器39位于右侧的连接箱9外端，信号接收器10与信号发射器39信号连接，矿山开采时，启动采矿机1，通过有线连接装置7传输电能，同时通过无线连接装置8传输信号，从而依次启动液压支架2、刮板输送机3、矿石转载机4、带式输送机5和破碎机6，从而对矿山自动开采。

请参阅图2-3，连接箱9内部开凿有内置空腔11，内置空腔11内安装有第一电线12，相互靠近的两个第一电线12之间固定连接有连接线13，内置空腔11内安装有三个第二电线14，位于不同设备上的两个第二电线14之间固定连接有备用连接线15，位于右侧的连接箱9内的第二电线14上安装有电流传感器16，备用连接线15包括左连接线17和副连接线18，左连接线17和副连接线18外端均固定连接有接触环19，两个接触环19相互靠近的一端均开凿有收纳槽21，其中位于左侧的收纳槽21内设有磁铁块22，其中位于左侧的电磁铁23内安装有电磁铁23，磁铁块22与收纳槽21内底端之间固定连接有压缩弹簧24，磁铁块22远离压缩弹簧24的一端固定连接有活动板25，活动板25远离磁铁块22的一端固定连接有通气塞26，其中位于右侧的收纳槽21内壁固定连接有隔板27，收纳槽21和隔板27之间填充有压缩的二氧化碳气体，通过二氧化碳气体，可以使得电线接触不良时不易着火，隔板27内嵌接有气嘴28，当其中一个设备出现故障时，会使得矿山开采中断，通过无线连接装置8改变运行电路，从而启动备用连接线15使得多个设备依次电性连接，当设备再次出现故障时，通过电流传感器16感应到电流的异变，并将信号传输给电磁铁23后，启动电磁铁23，使得电磁铁23与磁铁块22之间相互排斥，从而推动通气塞26扎入到气嘴28中，释放其中压缩的二氧化碳气体，从而通过气体的冲击，使得两个接触环19相互分离，使得左连接线17和副连接线18快速断开。

请参阅图3-4，接触环19内壁固定连接有隔热环29，隔热环29内开凿有多个均匀分布的球形空腔30，球形空腔30内壁固定连接有连接杆31，连接杆31内外端固定连接有球形气囊32，球形气囊32远离连接杆31的一端固定连接有锥刺34，球形空腔30内壁开凿有与锥刺34相匹配的锥形槽35，在左连接线17和副连接线18分离时，由于电线之间接触不良，从而容易使得局部的温度升高，从而使得球形气囊32膨胀，从而使得锥刺34扎入到锥形槽35中，使得将隔热环29扎破，从而使得球形空腔30内的绝缘液体流出，从而对电线进行绝缘保护。

请参阅图3，左连接线17和副连接线18内壁均设有导线，位于左侧的导线外端开凿有插槽，位于右侧的导线外端固定连接有与插槽相互匹配的插杆，通过设置相互匹配的插槽和插杆，可以方便将左连接线17和副连接线18连接，电磁铁23外端安装有微控制器，微控制器与电流传感器16信号连接，通过设置微控制器，可以用来控制电磁铁23的工作状态。

请参阅图3-4，球形空腔30内填充有绝缘液体，绝缘液体由蓖麻油制成，通过设置绝缘液体，可以使得电线之间接触不良时，可以快速对电线进行绝缘处理，球形气囊32内由橡胶材质制成，球形气囊32内填充有二氧化碳水溶液，通过在球形气囊32内填充有二氧化碳水溶液，可以使得球形气囊32受热可以快速膨胀，通气塞26靠近活动板25的一端固定连接有连接柱36，连接柱36的直径小于通气塞26的直径，通过设置连接柱36并将连接柱36的直径设置成小于通气塞26的直径，可以使得二氧化碳气体可以从通孔37内快速的逸出，通气塞26外端开凿有多个均匀分布的通孔37，通孔37位于连接柱36外侧，通孔37外端固定连接有限位环38，通过设置限位环38，可以使得连接柱36不易完全扎入到气嘴28中。

一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，包括以下步骤：

S1、矿山开采时，启动采矿机1，通过有线连接装置7传输电能，同时通过无线连接装置8传输信号，从而依次启动液压支架2、刮板输送机3、矿石转载机4、带式输送机5和破碎机6，从而对矿山自动开采；

S2、当其中一个设备出现故障时，会使得矿山开采中断，通过无线连接装置8改变运行电路，从而启动备用连接线15使得多个设备依次电性连接，当设备再次出现故障时，通过电流传感器16感应到电流的异变，并将信号传输给电磁铁23后，启动电磁铁23，使得电磁铁23与磁铁块22之间相互排斥，从而推动通气塞26扎入到气嘴28中，释放其中压缩的二氧化碳气体，从而通过气体的冲击，使得两个接触环19相互分离，使得左连接线17和副连接线18快速断开；

S3、在左连接线17和副连接线18分离时，由于电线之间接触不良，从而容易使得局部的温度升高，从而使得球形气囊32膨胀，从而使得锥刺34扎入到锥形槽35中，使得将隔热环29扎破，从而使得球形空腔30内的绝缘液体流出，从而对电线进行绝缘保护。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，包括采矿机（1）、液压支架（2）、刮板输送机（3）、矿石转载机（4）、带式输送机（5）和破碎机（6），其特征在于：所述采矿机（1）与液压支架（2）电性连接，所述液压支架（2）与刮板输送机（3）电性连接，所述刮板输送机（3）与矿石转载机（4）电性连接，所述矿石转载机（4）与带式输送机（5）电性连接，所述带式输送机（5）与破碎机（6）电性连接，所述采矿机（1）、液压支架（2）、刮板输送机（3）、矿石转载机（4）、带式输送机（5）和破碎机（6）的外端均固定连接有有线连接装置（7），所述有线连接装置（7）外端安装有无线连接装置（8），所述采矿机（1）、液压支架（2）、刮板输送机（3）、矿石转载机（4）、带式输送机（5）和破碎机（6）均与无线连接装置（8）电性连接，所述有线连接装置（7）包括一对连接箱（9），所述无线连接装置（8）包括信号接收器（10）和信号发射器（39），所述信号接收器（10）位于左侧连接箱（9）外端，所述信号发射器（39）位于右侧的连接箱（9）外端，所述信号接收器（10）与信号发射器（39）信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，其特征在于：所述连接箱（9）内部开凿有内置空腔（11），所述内置空腔（11）内安装有第一电线（12），相互靠近的两个所述第一电线（12）之间固定连接有连接线（13），所述内置空腔（11）内安装有三个第二电线（14），位于不同设备上的两个所述第二电线（14）之间固定连接有备用连接线（15），位于右侧的连接箱（9）内的所述第二电线（14）上安装有电流传感器（16），所述备用连接线（15）包括左连接线（17）和副连接线（18），所述左连接线（17）和副连接线（18）外端均固定连接有接触环（19），两个所述接触环（19）相互靠近的一端均开凿有收纳槽（21），其中位于左侧的所述收纳槽（21）内设有磁铁块（22），其中位于左侧的所述电磁铁（23）内安装有电磁铁（23），所述磁铁块（22）与收纳槽（21）内底端之间固定连接有压缩弹簧（24），所述磁铁块（22）远离压缩弹簧（24）的一端固定连接有活动板（25），所述活动板（25）远离磁铁块（22）的一端固定连接有通气塞（26），其中位于右侧的所述收纳槽（21）内壁固定连接有隔板（27），所述隔板（27）内嵌接有气嘴（28）。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，其特征在于：所述接触环（19）内壁固定连接有隔热环（29），所述隔热环（29）内开凿有多个均匀分布的球形空腔（30），所述球形空腔（30）内壁固定连接有连接杆（31），所述连接杆（31）内外端固定连接有球形气囊（32），所述球形气囊（32）远离连接杆（31）的一端固定连接有锥刺（34），所述球形空腔（30）内壁开凿有与锥刺（34）相匹配的锥形槽（35）。

4.根据权利要求2所述的一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，其特征在于：所述左连接线（17）和副连接线（18）内壁均设有导线，位于左侧的所述导线外端开凿有插槽，位于右侧的所述导线外端固定连接有与插槽相互匹配的插杆。

5.根据权利要求2所述的一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，其特征在于：所述电磁铁（23）外端安装有微控制器，所述微控制器与电流传感器（16）信号连接。

6.根据权利要求3所述的一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，其特征在于：所述球形空腔（30）内填充有绝缘液体，所述绝缘液体由蓖麻油制成。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，其特征在于：所述球形气囊（32）内由橡胶材质制成，所述球形气囊（32）内填充有二氧化碳水溶液。

8.根据权利要求2所述的一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，其特征在于：所述通气塞（26）靠近活动板（25）的一端固定连接有连接柱（36），所述连接柱（36）的直径小于通气塞（26）的直径。

9.根据权利要求2所述的一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，其特征在于：所述通气塞（26）外端开凿有多个均匀分布的通孔（37），所述通孔（37）位于连接柱（36）外侧，所述通孔（37）外端固定连接有限位环（38）。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种基于物联网控制的矿山综采自动化设备，其特征在于：包括以下步骤：

S1、矿山开采时，启动采矿机（1），通过有线连接装置（7）传输电能，同时通过无线连接装置（8）传输信号，从而依次启动液压支架（2）、刮板输送机（3）、矿石转载机（4）、带式输送机（5）和破碎机（6），从而对矿山自动开采；

S2、当其中一个设备出现故障时，会使得矿山开采中断，通过无线连接装置（8）改变运行电路，从而启动备用连接线（15）使得多个设备依次电性连接，当设备再次出现故障时，通过电流传感器（16）感应到电流的异变，并将信号传输给电磁铁（23）后，启动电磁铁（23），使得电磁铁（23）与磁铁块（22）之间相互排斥，从而推动通气塞（26）扎入到气嘴（28）中，释放其中压缩的二氧化碳气体，从而通过气体的冲击，使得两个接触环（19）相互分离，使得左连接线（17）和副连接线（18）快速断开；

S3、在左连接线（17）和副连接线（18）分离时，由于电线之间接触不良，从而容易使得局部的温度升高，从而使得球形气囊（32）膨胀，从而使得锥刺（34）扎入到锥形槽（35）中，使得将隔热环（29）扎破，从而使得球形空腔（30）内的绝缘液体流出，从而对电线进行绝缘保护。

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