CN117068696A - 一种智能识别皮带堆煤监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能识别皮带堆煤监测装置及方法，属于皮带输煤技术领域；所述监测装置包括安装架、位置检测板、检测线框、固定线框、数据采集处理装置；该方法是利用堆煤本身对位置检测板进行挤压，挤压之后固定线框与检测线框之间会出现间隙差，通过数据采集处理装置将固定线框与检测线框之间的间隙差数据进行实时收集并处理间隙差数据，判断位置检测板是否遭到堆煤的挤压，进而明确不同时刻的堆煤情况；采用本发明所述的监测装置有效的提高了堆煤监测的准确性；避免了误报警现象和依靠警戒线监测堆煤不严谨的问题。

Description

一种智能识别皮带堆煤监测装置及方法

技术领域

本发明属于皮带输煤技术领域，涉及一种智能识别皮带堆煤监测装置及方法。

背景技术

输煤皮带机是煤矿运输物料的主要装置，在皮带输煤过程中，需经过多个输送皮带配合工作，完成对煤的升降以及其他加工过程。输送过程中，在经过有落差的两个皮带输送机时，煤在下落的过程中在皮带的端部经常出现堆煤的情况，尤其是在皮带机长时间的运行过程中，皮带堆煤是经常出现的问题。皮带堆煤常会引起系统故障停机，直接影响生产作业效率，同时也给安全生产带来极大的隐患。

公告号为CN 110053943 B的专利技术中，公开了一种人工智能视频识别皮带堆煤的监测方法，解决的技术问题是由于传感器都是基于碰触检测方式来实现皮带堆煤检测，当有大的煤块经过，或是有工人误碰触时容易发生误报警现象，因此该技术取消对堆煤传感器的使用，通过矿用高清防爆摄像机对堆煤位置进行监测，通过服务器分析视频警戒线是否被遮档来检测是否煤量堆积。但是，警戒线毕竟是一种布条线，并且堆煤处的情况是会根据煤的下落而改变的，堆煤会有时高有时低，对检测堆煤情况并不严谨。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种智能识别皮带堆煤监测装置及方法，解决皮带机堆煤监测不准确的问题。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种智能识别皮带堆煤监测装置，包括安装架、位置检测板、检测线框、固定线框、数据采集处理装置；所述的安装架固定安装在易造成堆煤的皮带处，且靠近上一条输送带下料的位置；所述安装架的两侧内壁均固定安装有固定框，固定线框连接在两个固定框之间；所述固定框滑动连接有定位杆，两个定位杆远离固定框的一端与所述的位置检测板相连接，两个定位杆靠近固定框的一侧与检测线框相连接；所述定位杆连接有往复驱动装置；在往复驱动装置的带动下定位杆相对固定框做往复运动，使固定线框与检测线框之间的间距发生变化，连接在定位杆之间的位置检测板用于与堆煤挤压接触，数据采集处理装置用于收集固定线框与检测线框之间的间隙差数据并判断位置检测板是否遭到堆煤的挤压。

进一步的，所述的往复驱动装置包括第一复位弹簧、固定块、转杆、驱动电机；固定框开设有定位孔，定位杆滑动连接在定位孔内；所述第一复位弹簧一端固定在定位杆位于定位孔内的一端，所述第一复位弹簧另一端固定在固定框上；固定块固定设置在定位杆靠近第一复位弹簧的一端外侧；安装架的中部通过轴承转动安装有转杆，安装架的一侧安装有用于转杆转动的驱动电机；转杆的两端对应固定块的位置固定安装有挤压块，所述挤压块用于抵住固定块并带动定位杆移动。

进一步的，位置检测板呈倾斜设置，位置检测板正面朝向煤堆的位置。

进一步的，数据采集处理装置包括数据采集摄像机和处理器，数据采集摄像机固定安装在安装架的顶部内壁位置，数据采集摄像机与处理器连接。

更进一步的，所述安装架的顶部靠近堆煤处的一侧固定安装有挡板。

更进一步的，所述安装架的一端顶部固定安装有报警灯，所述报警灯与处理器相连接。

进一步的，所述安装架的底部靠近堆煤处的一侧连接有推煤装置。

更进一步的，所述推煤装置包括滑杆、连接架、推料板；安装架固定连接有安装板，安装板的中部对称开设有滑孔，每个滑孔的内部滑动安装有滑杆，两个滑杆的一端固定安装有连接架，连接架远离滑杆的一端通过轴销转动安装有推料板，推料板与连接架之间的转动夹角范围为30°~90°；滑杆远离连接架的一端固定安装有固定架，固定架的顶部开设有长条形的穿孔，所述转杆的中部固定安装有推动杆，推动杆的端部穿过穿孔，推动杆在转杆的带动下用于进入穿孔内并带动固定架移动，滑杆远离连接架的一端套设有第二复位弹簧，第二复位弹簧的一端与安装板的一侧固定连接，第二复位弹簧的另一端与固定架的一侧固定连接。

更进一步的，所述滑孔与滑杆紧密贴合滑动；所述连接架的下表面与皮带贴合设置。

基于所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置的堆煤监测方法，由于堆煤的量和高度不同，位置检测板与堆煤的挤压程度也不同，固定线框与检测线框之间将出现间隙差，通过数据采集处理装置将固定线框与检测线框之间的间隙差数据进行实时收集并处理间隙差数据，判断位置检测板是否遭到堆煤的挤压，当固定线框与检测线框之间的间隙差位于设置的数据范围内或者固定线框超过检测线框时，表明出现堆煤的情况；当固定线框与检测线框之间的间隙差超出设置的数据范围时，表明没有出现堆煤的情况。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：

本发明利用堆煤本身对位置检测板进行挤压，挤压之后，固定线框与检测线框之间会出现间隙差，通过数据采集摄像机将固定线框与检测线框之间的间隙差数据进行实时收集，通过网络实时将间隙差数据传递给服务器，再通过服务器处理间隙差数据，判断位置检测板被挤压的程度，进而明确不同时刻的堆煤情况。

本发明不通过堆煤传感器或视频警戒线进行堆煤监测，避免了误报警现象和依靠警戒线监测堆煤不严谨的问题，采用本发明所述的监测装置有效的提高了堆煤监测的准确性；并且在随着装置运作带动位置检测板往复移动的同时，使连接架往复穿过煤堆的底部，将堆煤处的煤料进行推动，缓解了皮带煤料堆积的现象。

附图说明

图1为本发明所述智能皮带堆煤监测装置的整体结构示意图之一；

图2为本发明所述智能皮带堆煤监测装置的整体结构示意图之二；

图3为本发明所述智能皮带堆煤监测装置的爆炸图；

图4为本发明所述智能皮带堆煤监测装置的局部结构示意图之一；

图5为本发明所述智能皮带堆煤监测装置的局部结构示意图之二。

图中标号：1、安装架；2、位置检测板；3、检测线框；4、固定线框；5、数据采集摄像机；6、固定框；7、定位孔；8、定位杆；9、第一复位弹簧；10、固定块；11、转杆；12、驱动电机；13、挤压块；14、安装板；15、滑孔；16、滑杆；17、连接架；18、推料板；19、固定架；20、穿孔；21、推动杆；22、第二复位弹簧；23、挡板；24、报警灯。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

请结合参阅图1至图5，本实施例提出一种智能识别皮带堆煤监测装置及方法，所述监测装置包括安装架1、位置检测板2、检测线框3、固定线框4、数据采集摄像机5。所述的安装架1固定安装在易造成堆煤的皮带处，且靠近上一条输送带下料的位置。所述安装架1的两侧内壁均固定安装有固定框6，固定线框4连接在两个固定框6之间；固定框6的内部开设有定位孔7，定位孔7内滑动连接有定位杆8，两个定位杆8远离固定框6的一端之间与所述的位置检测板2相连接，两个定位杆8靠近固定框6的一侧之间与检测线框3相连接。

所述定位杆8滑动连接在定位孔7的一端上连接有第一复位弹簧9，第一复位弹簧9一端固定在固定框6上，另一端固定在定位杆8上。定位杆8靠近第一复位弹簧9的一端外侧固定安装有固定块10。

安装架1的中部通过轴承转动安装有转杆11，安装架1的一侧安装有用于驱动转杆11转动的驱动电机12。转杆11的两端对应固定块10的位置固定安装有挤压块13，所述挤压块13用于抵住固定块10并带动定位杆8移动。

在装置使用时，通过驱动电机12驱动转杆11转动，挤压块13将转动并对定位杆8上的固定块10挤压，带动定位杆8向定位孔7的内部滑动，此时第一复位弹簧9处于压缩状态。转杆11持续转动，会取消挤压块13对固定块10的挤压，通过第一复位弹簧9的推动，将带动定位杆8在定位孔7的内部反向滑动，通过定位杆8的往复运动不断的带动位置检测板2进行往复运动，定位孔7用于对位置检测板2的移动进行限位。如果此处出现堆煤的情况，位置检测板2则会对堆煤进行反复的推挤，位置检测板2呈倾斜设置，通过往复移动也可以防止被堆煤处淹没。检测线框3与位置检测板2进行同步移动；由于固定线框4固定不动，当检测线框3移动时，检测线框3与固定线框4之间的间距则会变化。

数据采集摄像机5固定安装在安装架1的顶部内壁位置，数据采集摄像机5可用于监测固定线框4与检测线框3的相对位置，用于监测是否出现堆煤的情况。由于堆煤的量和高度不同，位置检测板2与堆煤的挤压程度也不同，固定线框4与检测线框3之间将出现一定的间隙差，通过数据采集摄像机5将固定线框4与检测线框3之间的间隙差数据进行实时收集，通过网络实时将间隙差数据传递给服务器，通过服务器处理间隙差数据，判断位置检测板2是否遭到堆煤的挤压，当固定线框4与检测线框3之间的间隙差较小（在设置的数据范围之内）或者固定线框4超过检测线框3时，表明出现堆煤的情况，将报警，当固定线框4与检测线框3之间的间隙差较大（在设置的数据范围之外）时，表明没有出现堆煤的情况。

进一步的，所述安装架1的顶部靠近堆煤处的一侧固定安装有挡板23。在煤料通过上一皮带输送下落至堆煤的皮带时，挡板23可防止煤料的碎渣落在安装架1上方，可将煤料完全的落在堆煤处。

安装架1的一端顶部固定安装有报警灯24。当出现堆煤的情况而报警时，服务器将控制报警灯24亮灯，用于提醒工人发现堆煤的情况。

请结合参阅图1至图5，所述安装架1的底部靠近堆煤处的一侧位置还连接有推煤装置，所述推煤装置包括滑杆16、连接架17、推料板18；具体的：安装架1固定安装有安装板14，安装板14的中部对称开设有滑孔15，每个滑孔15的内部滑动安装有滑杆16，两个滑杆16的一端固定安装有连接架17，连接架17远离滑杆16的一端通过轴销转动安装有推料板18，推料板18与连接架17之间的夹角可在30°~90°之间调节，滑杆16远离连接架17的一端固定安装有固定架19，固定架19的顶部开设有长条形的穿孔20，所述转杆11的中部固定安装有推动杆21，推动杆21的端部穿过穿孔20，推动杆21在转杆11的带动下可进入穿孔20内并带动固定架19移动，滑杆16远离连接架17的一端套设有第二复位弹簧22，第二复位弹簧22的一端与安装板14的一侧固定连接，第二复位弹簧22的另一端与固定架19的一侧固定连接。在堆煤处持续下料时，通过转杆11的转动带动推动杆21的端部进入穿孔20内，进而带动固定架19移动，此时第二复位弹簧22处于拉长状态，此过程中，一部分的煤料处于推料板18与连接架17之间的夹角处，随着固定架19的移动将带动推料板18转动至竖直状态，可对推料板18与连接架17之间的煤料进行推动，防止了煤料积累在堆煤处，随着转杆11的转动，推动杆21将滑出穿孔20并不对固定架19进行作用，在第二复位弹簧22的复位拉动效果下，将带动滑杆16顺着滑孔15的内部反向滑动，将连接架17穿过煤堆的底部，通过煤堆的挤压使推料板18与连接架17之间的夹角为三十度，实现下一次对煤堆的推动。

其中，所述滑孔15与滑杆16紧密贴合滑动，实现连接架17以及固定架19移动的稳定。

所述连接架17的下表面与堆煤皮带贴合设置，防止煤料堆积在连接架17的下方，也就是连接架17与堆煤皮带之间。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (10)

1.一种智能识别皮带堆煤监测装置，其特征在于，包括安装架（1）、位置检测板（2）、检测线框（3）、固定线框（4）、数据采集处理装置；所述的安装架（1）固定安装在易造成堆煤的皮带处，且靠近上一条输送带下料的位置；所述安装架（1）的两侧内壁均固定安装有固定框（6），固定线框（4）连接在两个固定框（6）之间；所述固定框（6）滑动连接有定位杆（8），两个定位杆（8）远离固定框（6）的一端与所述的位置检测板（2）相连接，两个定位杆（8）靠近固定框（6）的一侧与检测线框（3）相连接；所述定位杆（8）连接有往复驱动装置；在往复驱动装置的带动下定位杆（8）相对固定框（6）做往复运动，使固定线框（4）与检测线框（3）之间的间距发生变化，连接在定位杆（8）之间的位置检测板（2）用于与堆煤挤压接触，数据采集处理装置用于收集固定线框（4）与检测线框（3）之间的间隙差数据并判断位置检测板（2）是否遭到堆煤的挤压。

2.根据权利要求1所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置，其特征在于，所述的往复驱动装置包括第一复位弹簧（9）、固定块（10）、转杆（11）、驱动电机（12）；固定框（6）开设有定位孔（7），定位杆（8）滑动连接在定位孔（7）内；所述第一复位弹簧（9）一端固定在定位杆（8）位于定位孔（7）内的一端，所述第一复位弹簧（9）另一端固定在固定框（6）上；固定块（10）固定设置在定位杆（8）靠近第一复位弹簧（9）的一端外侧；安装架（1）的中部通过轴承转动安装有转杆（11），安装架（1）的一侧安装有用于转杆（11）转动的驱动电机（12）；转杆（11）的两端对应固定块（10）的位置固定安装有挤压块（13），所述挤压块（13）用于抵住固定块（10）并带动定位杆（8）移动。

3.根据权利要求1所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置，其特征在于，位置检测板（2）呈倾斜设置，位置检测板（2）正面朝向煤堆的位置。

4.根据权利要求1所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置，其特征在于，数据采集处理装置包括数据采集摄像机（5）和处理器，数据采集摄像机（5）固定安装在安装架（1）的顶部内壁位置，数据采集摄像机（5）与处理器连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置，其特征在于，所述安装架（1）的顶部靠近堆煤处的一侧固定安装有挡板（23）。

6.根据权利要求4所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置，其特征在于，所述安装架（1）的一端顶部固定安装有报警灯（24），所述报警灯（24）与处理器相连接。

7.根据权利要求2所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置，其特征在于，所述安装架（1）的底部靠近堆煤处的一侧连接有推煤装置。

8.根据权利要求7所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置，其特征在于，所述推煤装置包括滑杆（16）、连接架（17）、推料板（18）；安装架（1）固定连接有安装板（14），安装板（14）的中部对称开设有滑孔（15），每个滑孔（15）的内部滑动安装有滑杆（16），两个滑杆（16）的一端固定安装有连接架（17），连接架（17）远离滑杆（16）的一端通过轴销转动安装有推料板（18），推料板（18）与连接架（17）之间的转动夹角范围为30°~90°；滑杆（16）远离连接架（17）的一端固定安装有固定架（19），固定架（19）的顶部开设有长条形的穿孔（20），所述转杆（11）的中部固定安装有推动杆（21），推动杆（21）的端部穿过穿孔（20），推动杆（21）在转杆（11）的带动下用于进入穿孔（20）内并带动固定架（19）移动，滑杆（16）远离连接架（17）的一端套设有第二复位弹簧（22），第二复位弹簧（22）的一端与安装板（14）的一侧固定连接，第二复位弹簧（22）的另一端与固定架（19）的一侧固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置，其特征在于，所述滑孔（15）与滑杆（16）紧密贴合滑动；所述连接架（17）的下表面与皮带贴合设置。

10.基于如权利要求1-9任一项所述的一种智能识别皮带堆煤监测装置的堆煤监测方法，其特征在于，由于堆煤的量和高度不同，位置检测板（2）与堆煤的挤压程度也不同，固定线框（4）与检测线框（3）之间将出现间隙差，通过数据采集处理装置将固定线框（4）与检测线框（3）之间的间隙差数据进行实时收集并处理间隙差数据，判断位置检测板（2）是否遭到堆煤的挤压，当固定线框（4）与检测线框（3）之间的间隙差位于设置的数据范围内或者固定线框（4）超过检测线框（3）时，表明出现堆煤的情况；当固定线框（4）与检测线框（3）之间的间隙差超出设置的数据范围时，表明没有出现堆煤的情况。