CN201945864U - 一种出矿量的多站监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种出矿量的多站监控方法及装置。其方法是在每个矿井口的每条轨道上设置用于采集数据的下位机，每个下位机均采用 RS485 通信方式与上位机进行双向数据交换，上位机依次接收每个下位机的数据，并进行运算处理，将数据汇总，上位机通过 RS485 通信方式与远端监控中心服务器进行双向数据交换并接受远端监控中心服务器控制。其装置包括设在每条轨道的下位机（ 1 ），每台下位机（ 1 ）均经 RS485 电缆（ 2 ）与上位机（ 3 ）电气连接，上位机（ 3 ）经 RS485 电缆（ 2 ）与远端监控中心服务器（ 4 ）连接。本实用新型采用数字信号传输，提高计量的准确性，减小误差。本实用新型可降低设备投入成本，减小施工量，并可灵活组合，便于维护。

Description

一种出矿量的多站监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种出矿量的多站监控装置，属于矿山用的监控设备。

背景技术

我国是一个矿产资源生产与消耗大国，矿产资源税收是我国重要的税收来源之一，所以准确的监控出矿量，是防止国有资源流失的重要手段，另外在采矿生产中，也可通过监控出矿量，作为作业班组的考核依据。

目前所用的出矿量监控装置，结构单一、部署方式固化，且多采用模拟信号传输方式，经常出现计量误差，计量准确性差。在使用中如果在计量点通过倒车，还会出现人为的重复计量的现象。另外，在矿井有多个出煤点时导致部署工作烦杂、施工量大且投入费用高，因此实际使用效果并不好。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种出矿量的多站监控装置。以适应单个矿井有多个出煤点的计量需要，采用数字信号传输，提高计量的准确性，减小误差。本实用新型可降低设备投入成本，减小施工量，并可灵活组合，便于维护。

本实用新型的技术方案：本实用新型的一种出矿量的多站监控装置包括设在每条轨道的下位机，每台下位机均经RS485电缆与上位机电气连接，上位机经RS485电缆与远端监控中心服务器连接。

前述出矿量的多站监控装置中，所述下位机分别与近井传感器和远井传感器电气连接。

前述出矿量的多站监控装置中，所述下位机为数据采集器，所述上位机为计量控制器。

前述出矿量的多站监控装置中，所述每条轨道均设有视频监视器，或每个矿井口视频监视器，视频监视器经视频服务器与计量控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型组网灵活，实施方便：在矿井有多个出煤点的时候，只需对应增加数据采集器，无须增加计量控制器，较少了施工量与资金投入。信号传输抗干扰性强，采用RS485数字通信数据线，具有传输距离远、抗干扰能力强的特点。数字信号只有“0”和“1”两个电平，数字化后的信号是用若干位二进制的两个电平表示，因而在连续处理过程或在传输过程中引入杂波后，其杂波幅度只要不超过某一额定电平，通过数字信号再生，就可以把它清除掉，即使某一杂波电平超过额定值，造成误码，也可以利用纠错、编解码技术把它们纠正过来，确保计量数据在矿山较强的电磁环境下的无错传输。确保数据在传输过程中的准确性，从而保证产品的计量精度。本实用新型的两个计量传感器错位设置，在正常计量的情况下不需要增加任何附加材料就可取代现有的方向传感器，可以正确判别矿车行进方向，较好的解决通过倒车实现重复计量的问题，大大的提高了计量的准确性，可节省设备投资。本实用新型还在每个井口设有视频监视器，在矿车出矿时，自动进行抓拍，当一个井口有多条轨道时可使用一个视频监视器，可远程监视出矿情况，并可收集图像信息。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是多个矿井口共用一个视频监视器的示意图；

图3是传统监控装置的示意图；

图4是本实用新型前端轨道的计量传感器安装结构示意图。

附图中的标记为：1-下位机，2-RS485电缆，3-上位机，4-远端监控中心服务器，5-近井传感器，6-远井传感器，7-视频监视器，8-视频服务器，9-信号变送器，10-方向传感器，11-计量传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。

实施例。本实用新型的结构如图1和图2所示，本实用新型的一种出矿量的多站监控装置，包括设在每条轨道的下位机1，每台下位机1均经RS485电缆2与上位机3电气连接，上位机3经RS485电缆2与远端监控中心服务器4连接。下位机1分别与近井传感器5和远井传感器6电气连接。下位机1为数据采集器，所述上位机3为计量控制器。所述每条轨道均设有视频监视器7，或每个矿井口视频监视器7，视频监视器7经视频服务器8与计量控制器连接。

本实用新型所采用的出矿量的多站监控方法是在每个矿井口的每条轨道上设置用于采集数据的下位机，并对每条轨道的下位机进行编号；每个下位机均采用RS485通信方式与上位机进行双向数据交换，上位机依次接收每个下位机的数据，并进行运算处理，将数据汇总，上位机通过RS485通信方式与远端监控中心服务器进行双向数据交换，为远端监控中心服务器提供数据并接受远端监控中心服务器控制。所述每条轨道的下位机的编号是唯一的，不允许有重号。所述下位机通过计量传感器进行出矿量和矿车运行方向的数据采集，每条轨道的两根铁轨上均设有计量传感器，两个计量传感器错位设置，靠近井口的传感器为近井传感器，远离井口的为远井传感器，根据两个传感器传送数据的时间差确定矿车运行方向。所述下位机采用数据采集器，所述上位机采用计量控制器。所述每条轨道设置一台视频监视器，或每个矿井口设置一台视频监视器。所述视频监视器经视频服务器与计量控制器连接，并接受计量控制器控制。

本实用新型的工作原理如下：

图3是现有的监控装置，由图3可见，现有技术是在每条出矿轨道上分别安装计量传感器，每条出矿轨道的两根铁轨上均设有计量传感器，并且计量传感器11是并排安装的，因此无法监控矿车的运行方向，所以在每条出矿轨道上还配备有方向传感器。每条轨道上均配备有信号变送器9和计量控制器3，计量控制器3直接将数据送至远端监控中心服务器4。现有技术每条轨道上均配备有方向传感器10和计量控制器，设备投资成本高。

本实用新型将信号变送器取消，用数字化的数据采集器替代，并且多个数据采集器共用一个计量控制器与远端监控中心服务器连接，节约了投资成本。并且具有组网灵活，实施方便、施工量与资金投入小；信号传输抗干扰性强，确保计量数据在矿山较强电磁环境下的无错传输。

本实用新型中的计量控制器作为系统中的通信主机为上位机，计量数据采集器作为通信从机为下位机，上下位机之间采用RS485通信方式传输数据，所以数据线也采用RS485型数据线。实际使用时，在每个出煤点部署单独的下位机，每台下位机具有唯一的设备地址，日常工作时负责采集称重传感器的原始计量信号，经放大、A/D转换将其转换为适合远距离的传输的数字信号，并将其存储在本地。作为通信主机的计量控制器从地址1开始依次轮询每个出煤点的数据采集器4，数据采集器4接收到要求其上传数据的指令后，即将本地存储的计量原始数据上传至计量控制器1，计量控制器1接收完原始计量数据后，完成后期的运算处理，最终完成计量功能。

本实用新型区别于传统的产量监控系统的前端传感器并行安装方式，本实用新型前端轨道的计量传感器不是平齐安装在称重基础上的，而是如图4所示，前后错开一定的距离安装，图中的实心箭头表示重车出井的方向，出井方向的矿车,其驶出的过程为：A→B→C→D→E，必先驶入近井计量传感器5计量区域，然后才能驶入远井计量传感器6计量区域，之后先驶离近井计量传感器5计量区域，然后再驶离远井计量传感器6计量区域，所以出井方向上矿车的一轴通过轻轨衡的时序应为：5u6u5d6d（u:表示驶入；d:表示驶离），依次类推即可得到整列矿车出井方向的运动时序。

按图4所示，空心箭头表示空车入进的方向。进井方向的矿车,其驶出的过程为：E→D→C→B→A，必先驶入远井计量传感器计量区域，然后才能驶入近井计量传感器计量区域，之后先驶离远井计量传感器计量区域，然后再驶离近井计量传感器计量区域，所以出井方向上矿车的一轴通过轻轨衡的时序应为：6u5u6d5d（u:表示驶入；d:表示驶离），依次类推即可得到整列矿车入井方向的运动时序。

因此，实际工作时我们用首节矿车的第一轴运行轨迹作为运行方向的判别依据，若得到时序为5u6u5d6d的运行轨迹，即可判别矿车为出井方向；若得到时序为6u5u6d5d的运行轨迹，即可判别矿车为入井方向。由以上规律可知，当矿车正常通过衡器时，其运行轨迹为：...5x6x5x6x....,即5和6交替出现(x=u或者d)。

当矿车在称重区域倒车时，不论矿车在称重区域的什么位置开始倒车，都必然得到一个呈现单个5x5x或6x6x的特征值。因此在矿车的运行轨迹中剔除上诉异常的特征值，即可得到一个正确的运行轨迹，从而避免重复计重发生。

例如矿车的运动轨迹为A->B->A->B->C->D->E，则得到的运行轨迹为:5u5d5u6u5d6d5u6u5d6d,因此剔除5u5d的异常特征值后即可得到5u6u5d6d5u6u5d6d的正常轨迹。所以在称量区无论倒车多少次只计一次的量。不会出现重复计量的问题，提高了计量的准确性。

图4中靠近井口的传感器定义为近井计量传感器，另一只为远井计量传感器。当矿车通过轨道时，因两只计量传感器错开一定的距离，因此矿车会依次触发近井计量传感器5与远井计量传感器6，以此为基础，轨道衡可记录下矿车通过时的运动轨迹，之后对矿车运动轨迹进行解读，从而判别出列车的行进方向以及是否有重复倒车现象的发生。

基于地址的工作模式，可灵活部署前端摄像设备，因每条出煤轨道均对应与出煤轨道编号一致的数据采集器和编号一致的摄像机，如1#轨道与1#数据采集器和1#摄像机对应，2#轨道与2#数据采集器和2#摄像机对应，以此类推。

在矿车出煤时，由数据采集器获取抓拍信号并向计量控制器发出，计量控制器收到抓拍信号后即向视频服务器发送抓拍指令，因指令中包含了轨道编号信息，所以视频服务器在收到抓拍指令后可按照对应的关联信息，指挥对应的摄像机进行照片抓拍。例如在1个井口有3条轨道的情况下，既可以1#摄像机拍1#轨道，2#摄像机拍2#轨道，3#摄像机拍3#轨道；也可按照以下配置方式使得3条轨道共用1台摄像机进行抓拍：即1#摄像机同时拍1#、2#和3#轨道。

前端计量采集器负责将数据发送至后端的采集服务器，由采集服务器负责解析、存储产量监控数据以及照片数据。

Claims (4)

1.一种出矿量的多站监控装置，其特征在于：包括设在每条轨道的下位机（1），每台下位机（1）均经RS485电缆（2）与上位机（3）电气连接，上位机（3）经RS485电缆（2）与远端监控中心服务器（4）连接。

2.根据权利要求1所述出矿量的多站监控装置，其特征在于：所述下位机（1）分别与近井传感器（5）和远井传感器（6）电气连接。

3.根据权利要求1或2所述出矿量的多站监控装置，其特征在于：所述下位机（1）为数据采集器，所述上位机（3）为计量控制器。

4.根据权利要求3所述出矿量的多站监控装置，其特征在于：所述每条轨道均设有视频监视器（7），或每个矿井口视频监视器（7），视频监视器（7）经视频服务器（8）与计量控制器连接。

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