CN114873153A - 一种皮带输送机点检装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种皮带输送机点检装置，属于冶金设备技术领域。本发明的技术方案是：现场信息收集发送单元设置在移动机械单元上，现场信息收集发送单元的输出端与图像数据收集识别分析储存单元连接，图像数据收集识别分析储存单元的输出通过控制单元控制移动机械单元，定时采集和存储，通过采集的音视频数据，研发有效的分析算法，通过软件对数据的自动分析，利用图像识别等现代化科技功能与人结合，判断是否存在设备故障以及进行故障定位。本发明的有益效果是：准确预警和及时处置，减轻工作人员的劳动强度、降低劳动风险，及时发现出现的问题，避免事故扩大化，降低了生产过程中的非正常停机时间。

Description

一种皮带输送机点检装置
技术领域
本发明涉及一种皮带输送机点检装置，属于冶金设备技术领域。
背景技术
冶金行业钢铁生产的系统中，特别是一些临港的钢铁生产企业皮带输送机是现场应用非常多的一种设备，而随着工业自动化程度越来越高的智能制造的大趋势，自动上料功能被更多的企业应用于企业的现场，自动上料后，减少了许多岗位用工，皮带输送机的巡视点检自然成了一个比较重要的焦点，由于人工巡检频率低、间隔长，在设备运行过程中因安全原因不能巡检，造成相关单位对巡视间隔期内设备可能发生的情况一无所知，因此当设备有问题时不能及时发现问题导致问题扩大化。
在矿山、冶金等输送带通廊中输送带运行过程中，皮带机的滚筒、托辊经常岀现损坏，输送带突发纵撕、坑道积水等，且巡检工不能沿皮带巷进行巡检，不能及时发现问题进行处理而引起更大的问题，造成直接和间接较大经济损失。
为了保障皮带输送机的点检全覆盖无死角作业，必须有专业点检员承担起主要工作，占用了较大量的专业点检员的定员，皮带输送机的动态和静态点检都是一种存在着较大安全隐患的工作，安全案例上，皮带输送机发生工亡事故的概率较高。
发明内容
本发明目的是提供一种皮带输送机点检装置，定时采集和存储，通过采集的音视频数据，研发有效的分析算法，通过软件对数据的自动分析，利用图像识别等现代化科技功能与人结合，判断是否存在设备故障以及进行故障定位，以达到准确预警和及时处置的功能，从而减轻工作人员的劳动强度、降低劳动风险，及时发现出现的问题，避免事故扩大化，降低了生产过程中的非正常停机时间，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种皮带输送机点检装置，包含移动机械单元、控制单元、现场信息收集发送单元和图像数据收集识别分析储存单元，所述现场信息收集发送单元设置在移动机械单元上，现场信息收集发送单元的输出端与图像数据收集识别分析储存单元连接，图像数据收集识别分析储存单元的输出通过控制单元控制移动机械单元；
移动机械单元中，单梁轨道设置在皮带输送机传动侧，单梁轨道始于皮带输送机的机头终于皮带输送机的机尾，机械限位挡板Ⅰ和机械限位挡板Ⅱ分别设置在单梁轨道的头尾两端；小跑车悬挂于单梁轨道的下方；支撑立柱垂直固定在小跑车上，机座板Ⅰ和机座板Ⅱ分别设置在支撑立柱的顶端和下部，机座板Ⅱ的高度与机械限位挡板Ⅰ和机械限位挡板Ⅱ相匹配；
图像数据收集识别分析储存单元中，中控系统PLC与工业计算机连接；
控制单元中，接近开关限位挡铁一和接近开关限位挡铁二分别设置在单梁轨道上机械限位挡板Ⅰ和机械限位挡板Ⅱ的内侧；接近开关限位Ⅰ和接近开关限位Ⅱ分别设置在机座板Ⅱ的两端，与接近开关限位挡铁一和接近开关限位挡铁二匹配使用；电控箱通过耳板连接在小跑车的下方，电控箱内设有电瓶、数字信号无线发射器、逆变器、电信号遥控接收器和继电器；电信号遥控接收器的输入端通过电信号遥控发射器与中控系统PLC连接，电信号遥控接收器的输出端通过继电器依次连接电瓶、逆变器和小跑车的电动机；接近开关限位Ⅰ和接近开关限位Ⅱ通过继电器与中控系统PLC连接；
现场信息收集发送单元中，俯视摄像头设置在机座板Ⅰ上，平视摄像头设置在机座板Ⅱ上，俯视摄像头和平视摄像头通过数字信号无线发射器连接数字信号无线接收器，数字信号无线接收器与中控系统PLC连接。
所述数字信号无线接收器和电信号遥控发射器固定在皮带输送机的中部水平与爬坡交汇的支架之上。
所述数字信号无线接收器和电信号遥控发射器与中控系统PLC有线连接。
所述小跑车设有充电装置，充电装置包含充电枢和充电器，接近开关限位挡铁一为12V充电极，充电器设置在单梁轨道的头部下方，通过连接板与接近开关限位挡铁一连接，充电枢设置在机座板Ⅱ的端部，与电瓶连接。
所述充电器、电瓶的负极和小跑车与单梁轨道为搭铁连接。
还包含电极绝缘垫片和电枢绝缘垫片，设置在充电枢与单梁轨道之间，电极绝缘垫片和电枢绝缘垫片为聚四氟材料。
所述单梁轨道为10#工字钢。
本发明的有益效果是：定时采集和存储，通过采集的音视频数据，研发有效的分析算法，通过软件对数据的自动分析，利用图像识别等现代化科技功能与人结合，判断是否存在设备故障以及进行故障定位，以达到准确预警和及时处置的功能，从而减轻工作人员的劳动强度、降低劳动风险，及时发现出现的问题，避免事故扩大化，降低了生产过程中的非正常停机时间。
附图说明
图1为本发明的主视图总图；
图2为本发明机头部分主视图放大图；
图3为本发明小跑车部分放大主视图；
图4为本发明行走至机尾状态主视图；
图5为本发明数字信号无线接收器和电信号遥控发射器的安装位置图；
图6为本发明的侧视图；
图7为本发明的侧视图放大；
图8为本发明的充电状态视图；
图9为本发明的充电状态视图放大图；
图10为本发明小跑车的侧视图；
图11为本发明小跑车的主视图；
图12为本发明小跑车的俯视图；
图中：俯视摄像头1、机座板Ⅰ2、机座板Ⅱ3、支撑立柱4、平视摄像头5、接近开关限位Ⅰ6、充电枢7、耳板8、电瓶9、数字信号无线发射器10、逆变器11、电信号遥控接收器12、继电器13、电控箱14、小跑车15、接近开关限位Ⅱ16、单梁轨道17、接近开关限位挡铁一18、连接板19、机械限位挡板Ⅰ20、充电器21、数字信号无线接收器22、电信号遥控发射器23、接近开关限位挡铁二24、机械限位挡板Ⅱ25、传动滚筒26、皮带27、槽形托辊28、下托辊29、支架30、中控系统PLC31、工业计算机32、电极绝缘垫片33、电枢绝缘垫片34；
电动机a、齿轮箱b、齿轮组件c、转动轮组件d、双头螺栓e、销轴f、间隔套g、轮转动轴h、固定架i。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，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案例，都属于本发明保护范围。
一种皮带输送机点检装置，包含移动机械单元、控制单元、现场信息收集发送单元和图像数据收集识别分析储存单元，所述现场信息收集发送单元设置在移动机械单元上，现场信息收集发送单元的输出端与图像数据收集识别分析储存单元连接，图像数据收集识别分析储存单元的输出通过控制单元控制移动机械单元；
移动机械单元中，单梁轨道17设置在皮带输送机传动侧，单梁轨道17始于皮带输送机的机头终于皮带输送机的机尾，机械限位挡板Ⅰ20和机械限位挡板Ⅱ25分别设置在单梁轨道17的头尾两端；小跑车15悬挂于单梁轨道17的下方；支撑立柱4垂直固定在小跑车15上，机座板Ⅰ2和机座板Ⅱ3分别设置在支撑立柱4的顶端和下部，机座板Ⅱ3的高度与机械限位挡板Ⅰ20和机械限位挡板Ⅱ25相匹配；
图像数据收集识别分析储存单元中，中控系统PLC31与工业计算机32连接；
控制单元中，接近开关限位挡铁一18和接近开关限位挡铁二24分别设置在单梁轨道17上机械限位挡板Ⅰ20和机械限位挡板Ⅱ25的内侧；接近开关限位Ⅰ6和接近开关限位Ⅱ16分别设置在机座板Ⅱ3的两端，与接近开关限位挡铁一18和接近开关限位挡铁二24匹配使用；电控箱14通过耳板8连接在小跑车15的下方，电控箱14内设有电瓶9、数字信号无线发射器10、逆变器11、电信号遥控接收器12和继电器13；电信号遥控接收器12的输入端通过电信号遥控发射器23与中控系统PLC31连接，电信号遥控接收器12的输出端通过继电器13依次连接电瓶9、逆变器11和小跑车15的电动机；接近开关限位Ⅰ6和接近开关限位Ⅱ16通过继电器13与中控系统PLC31连接；
现场信息收集发送单元中，俯视摄像头1设置在机座板Ⅰ2上，平视摄像头5设置在机座板Ⅱ3上，俯视摄像头1和平视摄像头5通过数字信号无线发射器10连接数字信号无线接收器22，数字信号无线接收器22与中控系统PLC31连接。
所述数字信号无线接收器22和电信号遥控发射器23固定在皮带输送机的中部水平与爬坡交汇的支架30之上。
所述数字信号无线接收器22和电信号遥控发射器23与中控系统PLC31有线连接。
所述小跑车15设有充电装置，充电装置包含充电枢7和充电器21，接近开关限位挡铁一18为12V充电极，充电器21设置在单梁轨道17的头部下方，通过连接板19与接近开关限位挡铁一18连接，充电枢7设置在机座板Ⅱ3的端部，与电瓶9连接。
所述充电器21、电瓶9的负极和小跑车15与单梁轨道17为搭铁连接。
还包含电极绝缘垫片33和电枢绝缘垫片34，设置在充电枢7与单梁轨道17之间，电极绝缘垫片33和电枢绝缘垫片34为聚四氟材料。
所述单梁轨道17为10#工字钢。
俯视摄像头1 参数 海康威视DS-2CD3T87WD-L4mm；机座板Ⅰ2钢板加工 Q235 200*200*12；机座板Ⅱ3 钢板加工Q235 200*300*12；支撑立柱4 焊管Φ48*4；平视摄像头5 参数5YESTV-5MP-2.8mm；接近开关限位Ⅰ6 参数12V常闭（LZ12A3-4-Z\AX常闭NPN）；充电枢7复合铜板加工折弯尺寸40*100*4；耳板8 钢板加工Q235 尺寸100*150*12钻孔；电瓶9 参数12V20AH；数字信号无线发射器10、逆变器11 参数输入DC12V 输出AC220V；电信号遥控接收器12 参数E卡型一发一收12V ；继电器13 型号 HH52P –DC12V；电控箱14 尺寸参数250*500*400；小跑车15 参数 承载力0.5T 行走速度5M\Min；接近开关限位Ⅱ16参数 12V常闭（LZ12A3-4-Z\AX常闭NPN）；单梁轨道17参数10#工字钢；接近开关限位挡铁Ⅰ（12V充电极）18复合铜板加工折弯尺寸200*100*20 ；连接板19 Q235尺寸 200*400*20；机械限位挡板Ⅰ20Q235 钢板尺寸80*100*20；充电器21 12V20AH；数字信号无线接收器22、电信号遥控发射器23 参数E卡型一发一收12V；接近开关限位挡铁Ⅱ24 Q235 尺寸100*100*40；机械限位挡板Ⅱ25 Q23钢板 尺寸80*100*20；中控系统PLC31 参数400系；工业计算机参数32 IPC-510；电极绝缘垫片33 尺寸200*100*5 ；电枢绝缘垫片34 尺寸Φ40*Φ20*5。
对本发明的一个实例（270万吨炼钢上料系统）的应用作进一步详细的描述。
皮带输送机传动侧设有单梁轨道17，单梁轨道17始于皮带输送机的机头终于皮带输送机的机尾。根据中控系统PLC31程序设定每隔四个小时发出一次驱动小跑车15的行走指令，指令通过有线发送给电信号遥控发射器23，再通过电信号遥控发射器23无线发送至电信号遥控接收器12指令继电器13接通电瓶9、逆变器11、电动机a的动力回路，驱动指令完成，小跑车15离开皮带输送机机头作为充电极的接近开关限位挡铁一18匀速开往机尾进入点检巡视工作状态，俯视摄像头1和平视摄像头5将音视频数据采集后，通过数字信号无线发射器10（或wifi）传送至数字信号无线接收器22，数字信号无线接收器22通过光缆将采集到音视频的数据发送至中控系统PLC31，中控系统PLC31对数据进行存储，应用图象识别等手段分析处理后整理，异常信息在工业计算机32自动弹出报警画面，提示岗位操作工根据报警内容采取相应措施，并且报警内容自动发送至专业点检员的手机智能终端，专业点检第一时间给出处理意见。当小跑车15移动至机尾时，接近开关限位Ⅱ16与接近开关限位挡铁Ⅱ24接近继电器13工作，电瓶9、逆变器11和小跑车15的电动机a的动力回路断开，单程巡视点检完成。四个小时后中控系统PLC31根据程序设定再次发出一次驱动小跑车15的行走指令，小跑车15原路沿单梁轨道17返回，收集音视频数据，机头接近开关限位Ⅰ6与接近开关限位挡铁Ⅰ18接近继电器13工作，电瓶9、逆变器11、电动机a的动力回路断开，同时充电枢7与作为充电极的接近开关限位挡铁Ⅰ18接触接通充电状态，返程巡视点检闭环完成。

Claims (7)

1.一种皮带输送机点检装置，其特征在于：包含移动机械单元、控制单元、现场信息收集发送单元和图像数据收集识别分析储存单元，所述现场信息收集发送单元设置在移动机械单元上，现场信息收集发送单元的输出端与图像数据收集识别分析储存单元连接，图像数据收集识别分析储存单元的输出通过控制单元控制移动机械单元；
移动机械单元中，单梁轨道（17）设置在皮带输送机传动侧，单梁轨道（17）始于皮带输送机的机头终于皮带输送机的机尾，机械限位挡板Ⅰ（20）和机械限位挡板Ⅱ（25）分别设置在单梁轨道（17）的头尾两端；小跑车（15）悬挂于单梁轨道（17）的下方；支撑立柱（4）垂直固定在小跑车（15）上，机座板Ⅰ（2）和机座板Ⅱ（3）分别设置在支撑立柱（4）的顶端和下部，机座板Ⅱ（3）的高度与机械限位挡板Ⅰ（20）和机械限位挡板Ⅱ（25）相匹配；
图像数据收集识别分析储存单元中，中控系统PLC（31）与工业计算机（32）连接；
控制单元中，接近开关限位挡铁一（18）和接近开关限位挡铁二（24）分别设置在单梁轨道（17）上机械限位挡板Ⅰ（20）和机械限位挡板Ⅱ（25）的内侧；接近开关限位Ⅰ（6）和接近开关限位Ⅱ（16）分别设置在机座板Ⅱ（3）的两端，与接近开关限位挡铁一（18）和接近开关限位挡铁二（24）匹配使用；电控箱（14）通过耳板（8）连接在小跑车（15）的下方，电控箱（14）内设有电瓶（9）、数字信号无线发射器（10）、逆变器（11）、电信号遥控接收器（12）和继电器（13）；电信号遥控接收器（12）的输入端通过电信号遥控发射器（23）与中控系统PLC（31）连接，电信号遥控接收器（12）的输出端通过继电器（13）依次连接电瓶（9）、逆变器（11）和小跑车（15）的电动机；接近开关限位Ⅰ（6）和接近开关限位Ⅱ（16）通过继电器（13）与中控系统PLC（31）连接；
现场信息收集发送单元中，俯视摄像头（1）设置在机座板Ⅰ（2）上，平视摄像头（5）设置在机座板Ⅱ（3）上，俯视摄像头（1）和平视摄像头（5）通过数字信号无线发射器（10）连接数字信号无线接收器（22），数字信号无线接收器（22）与中控系统PLC（31）连接。
2.根据权利要求1所述的一种皮带输送机点检装置，其特征在于：所述数字信号无线接收器（22）和电信号遥控发射器（23）固定在皮带输送机的中部水平与爬坡交汇的支架（30）之上。
3.根据权利要求1所述的一种皮带输送机点检装置，其特征在于：所述数字信号无线接收器（22）和电信号遥控发射器（23）与中控系统PLC（31）有线连接。
4.根据权利要求1所述的一种皮带输送机点检装置，其特征在于：所述小跑车（15）设有充电装置，充电装置包含充电枢（7）和充电器（21），接近开关限位挡铁一（18）为12V充电极，充电器（21）设置在单梁轨道（17）的头部下方，通过连接板（19）与接近开关限位挡铁一（18）连接，充电枢（7）设置在机座板Ⅱ（3）的端部，与电瓶（9）连接。
5.根据权利要求4所述的一种皮带输送机点检装置，其特征在于：所述充电器（21）、电瓶（9）的负极和小跑车（15）与单梁轨道（17）为搭铁连接。
6.根据权利要求4所述的一种皮带输送机点检装置，其特征在于：还包含电极绝缘垫片（33）和电枢绝缘垫片（34），设置在充电枢（7）与单梁轨道（17）之间，电极绝缘垫片（33）和电枢绝缘垫片（34）为聚四氟材料。
7.根据权利要求1所述的一种皮带输送机点检装置，其特征在于：所述单梁轨道（17）为10#工字钢。
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