CN204777390U - 一种胶带输送机保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种胶带输送机保护装置，包括对射红外探测器组和向外呈弧形发射圆弧红外光的热释红外探测器组，所述对射红外探测器组和所述热释红外探测器均与同一控制系统连接，所述热释红外探测器组分别设置在胶带输送机的机头和机尾，所述对射红外探测器组设置在所述胶带输送机的机身的前侧，每组所述对射红外探测器组包括至少两个前后平行设置的对射红外探测器本体，每个所述对射红外探测器本体包括发射至少三条相互平行的平行红外光的发射端和接收所述平行红外光的接收。有效保护了工作人员安全并减少了危险事故发生。

Description

一种胶带输送机保护装置

技术领域

本实用新型涉及选煤厂防止胶带输送机伤人及保护领域，特别涉及一种胶带输送机保护装置。

背景技术

胶带输送机是煤炭企业生产中的主要运输设备，在生产过程中胶带输送机会出现跑偏、打滑、撕裂以及旋转部件伤人等各种事故，煤矿安全规程第373条规定，采用滚筒驱动胶带输送机必须使用阻燃输送带，装设防滑保护、纵撕保护、烟雾保护、堆煤保护、温度保护、跑偏保护、张紧力下降保护，这些保护的对象都是胶带输送机设备的安全运行，国内学者已针对上述煤矿安全规程设计开发不同种类的胶带输送机综合监测保护系统。目前国内外关于胶带输送机人员保护装置主要是针对矿工过载以及被胶带输送机抛入煤仓造成伤亡事故等问题，为防止因夜班人员犯困和冬季厂房能见度低以及工作人员在清除胶带机下方落煤等情况时发生输送机旋转部件伤人的事故，选择适合选煤厂工作环境且能够准确探测人体的红外线探测装置，通过与在用综合保护装置联接，实现胶带输送机保护一体化，提高输送机监测保护自动化程度，有利于解决工作人员单独工作时出现突发事件后难以自行摆脱，导致事故扩大的问题。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术中的不足，提供了一种有效保护了工作人员安全并减少了危险事故发生的胶带输送机保护装置。

本实用新型一种胶带输送机保护装置的技术方案是：

一种胶带输送机保护装置，包括对射红外探测器组和向外呈弧形发射圆弧红外光的热释红外探测器组，所述对射红外探测器组和所述热释红外探测器均与同一控制系统连接，所述热释红外探测器组分别设置在胶带输送机的机头和机尾，所述对射红外探测器组设置在所述胶带输送机的机身的前侧，每组所述对射红外探测器组包括至少两个前后平行设置的对射红外探测器本体，每个所述对射红外探测器本体包括发射至少三条相互平行的平行红外光的发射端和接收所述平行红外光的接收端。

本实用新型一种胶带输送机保护装置的技术方案还可以是：

所述对射红外探测器组至少为三组，每组所述对射红外探测器组的发射端和接收端之间的距离均相等。

每个所述发射端距地面的距离为25cm，每个所述接收端距地面的距离为50cm。

每条相互平行的所述平行红外光之间的距离为10cm。

每个热释红外探测器组包括至少两个所述热释红外探测器本体，每个所述热释红外探测器本体相互对称地设置。

每个所述热释红外探测器本体距地面的距离为3.5m-5m，每个所述热释红外探测器本体与竖直面的的倾斜角为12.8°-14.4°。

进一步优选地，每个所述热释红外探测器本体距地面的距离为3.7m，每个所述热释红外探测器本体与竖直面的的倾斜角为13°。

所述控制系统包括主机、集控中心和配电柜控制中心，所述集控中心和所述配电柜控制中心均与所述主机连接，所述主机配置用于判断并输出信号；所述集控中心配置用于实行报警；所述配电柜控制中心配置用于实行断电，所述主机与所述对射红外探测器组和所述热释红外探测器连接。

所述控制系统还包括声光报警器和紧停按钮，所述声光报警器和所述紧停按钮均与所述主机连接。

所述主机采用AT89C51芯片。

本实用新型一种胶带输送机保护装置，包括对射红外探测器组和向外呈弧形发射圆弧红外光的热释红外探测器组，所述对射红外探测器组和所述热释红外探测器均与同一控制系统连接，所述热释红外探测器组分别设置在胶带输送机的机头和机尾，所述对射红外探测器组设置在所述胶带输送机的机身的前侧，每组所述对射红外探测器组包括至少两个前后平行设置的对射红外探测器本体，每个所述对射红外探测器本体包括发射至少三条相互平行的平行红外光的发射端和接收所述平行红外光的接收端。这样，设置在机头和机尾的热释红外探测器组向外呈弧形发射的红外光，可以覆盖胶带输送机的机头和机尾的部分，并形成机头和机尾的保护区，当人员进入到机头和机尾的保护区内时，信号传递到控制系统，控制系统发出声光报警信号或启动停机保护。而设置在机身前侧的对射红外探测器组包括至少两个前后平行设置的对射红外探测器本体在机身的前侧形成了两道保护区域，分别检测人体靠近输送机机身运动部件的距离。每个所述对射红外探测器本体包括发射端和接收端，每个发射端均设有向对应的所述接收端发射的至少三条相互平行的红外光。由于每个对射红外探测器本体发送和接收三束平行的红外光线，当人员遮挡前侧组两条及两条以上红外光时，信号传递到控制系统，控制系统发出声光报警信号，提醒工作人员注意，当工作人员遮挡后侧组两条及两条以上红外光时，信号传递到控制系统，控制系统启动停机保护。从而，在机头机尾形成保护区，防止和保护工作人员进入机头或机尾；又同时在机身前侧设置两道保护区域，并分别进行警示和停机保护，更加有效的保护了现场工作人员的安全，减少了伤亡事故的发生。

附图说明

图1本实用新型一种胶带输送机保护装置的结构示意图；

图2本实用新型一种胶带输送机保护装置的热释红外探测器本体在标称条件下安装的示意图；

图3本实用新型一种胶带输送机保护装置的热释红外探测器本体在现场条件下安装的示意图；

图4本实用新型一种胶带输送机保护装置的平行设置的两束圆弧红外光监测区域示意图；

图5本实用新型一种胶带输送机保护装置的控制系统示意图；

图号说明

1…胶带输送机2…机头3…机尾4…平行红外光5…发射端6…接收端7…热释红外探测器本体8…圆弧红外光

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的一种胶带输送机保护装置进行进一步说明。

如图1-4所示，一种胶带输送机保护装置，包括对射红外探测器组和向外呈弧形发射圆弧红外光8的热释红外探测器组，所述对射红外探测器组和所述热释红外探测器均与同一控制系统连接，所述热释红外探测器组分别设置在胶带输送机1的机头2和机尾3，所述对射红外探测器组设置在所述胶带输送机1的机身的前侧，每组所述对射红外探测器组包括至少两个前后平行设置的对射红外探测器本体，每个所述对射红外探测器本体包括发射至少三条相互平行的平行红外光4的发射端5和接收所述平行红外光4的接收端6。这样，设置在机头2和机尾3的热释红外探测器组向外呈弧形发射的圆弧红外光8，可以覆盖胶带输送机1的机头2和机尾3的部分，并形成机头2和机尾3的保护区，当人员进入到机头2和机尾3的保护区内时，信号传递到控制系统，控制系统发出声光报警信号或启动停机保护。而设置在机身前侧的对射红外探测器组包括至少两个前后平行设置的对射红外探测器本体在机身的前侧形成了两道保护区域，分别检测人体靠近输送机机身运动部件的距离。每个所述对射红外探测器本体包括发射端5和接收端6，每个发射端5均设有向对应的所述接收端6发射的至少三条相互平行的平行红外光4。由于每个对射红外探测器本体发送和接收三束平行的平行红外光4，当人员遮挡前侧组两条及两条以上平行红外光4时，信号传递到控制系统，控制系统发出声光报警信号，提醒工作人员注意，当工作人员遮挡后侧组两条及两条以上平行红外光4时，信号传递到控制系统，控制系统启动停机保护。从而，在机头2和机尾3形成保护区，防止和保护工作人员进入机头2或机尾3；又同时在机身前侧设置两道保护区域，并分别进行警示和停机保护，更加有效的保护了现场工作人员的安全，减少了伤亡事故的发生。同时，为保证对射红外探测器本体能够适应于现场工作环境，在对射红外探测器本体外部加装铝合金外壳。为避免对射红外探测器本体辐射范围受铝合金外壳影响，对射红外探测器本体在正面分别设有机玻璃罩，从而不影响红外光对射，同时也减小受损或煤尘侵入，并且，有机玻璃罩与金属外壳间有用硅胶密封。

参见附图1-4，本实用新型的一种胶带输送机保护装置在上述技术方案的基础上，可以是：所述对射红外探测器组至少为三组，每组所述对射红外探测器组的发射端5和接收端6之间的距离均相等。这样，等距离分布在机身前侧的发射端5和接收端6可以发射出多束平行红外光4，对整个机身的前侧起到保护的作用。另外，发射端5和接收端6之间并不仅限于等距离分布，一切适合于机身长度和发射范围的分布均可以应用于此，例如，每组发射端5和接收端6间也可以以58m、60m、64m的距离设置。进一步优选的技术方案可以是：每个所述发射端5距地面的距离为25cm，每个所述接收端6距地面的距离为50cm。这样，较低位置的发射端5发出的红外光由较高位置的接收端6所接收，在发射端5和接收端6之间形成了倾斜向上的辐射范围，使得能够探测到人体进入危险区域的范围相比直线红外光更广，更快速和有利的发出进入危险区的信号。进一步优选的技术方案还可以是：每条相互平行的所述平行红外光4之间的距离为10cm。这样，相距10cm的平行红外光4可以确定人体靠近机身前侧危险区域的范围，即当人体由机身最前侧向后每遮挡一束平行红外光4，表示向机身危险区域靠近了10cm。

参见附图1-4，本实用新型的一种胶带输送机保护装置在上述技术方案的基础上，可以是：每个热释红外探测器组包括至少两个所述热释红外探测器本体7，每个所述热释红外探测器本体7相互对称地设置。这样，相互对称地设置在所述机头2或者机尾3的热释红外探测器本体7可以增加弧形的红外光的辐射范围。进一步优选的技术方案可以是：每个所述热释红外探测器本体7距地面的距离为3.5m-5m，每个所述热释红外探测器本体7与竖直面的的倾斜角为12.8°-14.4°。这样，调整这热释红外探测器本体7距离地面的高度和倾斜角，可确定弧形红外光的辐射监测范围。众所周知，光线传播范围大小与所处安装位置高度及倾斜角有关，调节热释红外探测器本体7距离地面高度及倾斜角可以改变弧形红外光的辐射曲率半径。而光源所处安装位置越高，传播距离越远，但光强相对变弱，热释红外探测器本体7距地面的距离为3.5m-5m，倾斜角为12.8°-14.4°时，弧形红外光的辐射范围和光线强度处于最优条件范围内。进一步优选的技术方案还可以是：每个所述热释红外探测器本体7距地面的距离为3.7m，每个所述热释红外探测器本体7与竖直面的的倾斜角为13°。这样，在热释红外探测器本体7距地面的距离为3.7m，倾斜角为13°，弧形红外光的辐射范围和光线强度最优。

相关的实验数据：如图2所示，依据热释红外探测器本体7的标称条件，距地面的距离2.2m，且倾斜角为0°时，按照弧形红外光的出射角90°计算，弧形红外光的监测区域离墙3.5m～5m，测得对应辐射角度57.8°～66.3°。如图3所示，依据现场机头2具体安装的现场条件，热释红外探测器本体7允许距离地面的距离是3.7m，而允许人体进入弧形红外光的监测区域离墙3.5m～5m。但若保证对应辐射角度为57.8°～66.3°时，弧形红外光的监测区域离墙则为5.9m～8.3m，已超过要求得到的3.5m～5m的弧形红外光的监测区域的范围。按照允许人体进入弧形红外光的监测区域应离墙距离3.5m～5m的要求，并且现场热释红外探测器本体7允许距离地面的距离是3.7m，通过改变热释红外探测器本体7的倾斜角度来达到所要求，即按照上述要求，计算辐射角度43.4°～53.5°，这时，可以计算得出倾斜角12.8°－14.4°。现场实际安装时倾斜角取13°最佳，此时，弧形红外光的监测区域应离墙距离3.5m～5m，辐射角度43.4°～53.5°，对应辐射曲率半径5.13m～6.26m。可以计算得出弧形红外光的圆弧弧长：

$l=\frac{\mathrm{\θ}}{180}\mathrm{\π}R=\frac{90}{180}\×\mathrm{\π}\×(5.13-6.26)=8.05-9.82m$

如图4所示，热释红外探测器本体7相互对称地设置在所述机头2或者机尾3，从而将弧形红外光的辐射范围增至机头2和机尾3正面和侧区域，调整热释红外探测器本体7的高度和倾斜角，按照上述安装方式，使得平行设置的两个热释红外探测器本体7所共同达到的辐射角度不小于130°，在曲率半径5.13m～6.26m区域内。可以计算得出平行设置的两束弧形红外光的圆弧弧长：

$l=\frac{\mathrm{\θ}}{180}\mathrm{\π}R=\frac{130}{180}\×\mathrm{\π}\×(5.13-6.26)=11.6-14.2m$

热释红外探测器本体7布置完成后，相当于在胶带输送机1的机头2和机尾3周围的一定半径内，形成一个弧长为11.6m－14.2m的保护区域，当工作人员进入这个保护区域活动时，系统给予报警。

参见附图1-4，本实用新型的一种胶带输送机保护装置在上述技术方案的基础上，可以是：所述控制系统包括主机、集控中心和配电柜控制中心，所述集控中心和所述配电柜控制中心均与所述主机连接，所述主机配置用于判断并输出信号；所述集控中心配置用于实行报警；所述配电柜控制中心配置用于实行断电，所述主机与所述对射红外探测器组和所述热释红外探测器连接。这样，当对射红外探测器组和热释红外探测器组将采集信号送给主机时，主机判断处理后，通过集控中心输出，实行事故发生后报警、监控或者由配电柜控制中心输出，实行开关跳闸，有效避免胶带输送机1对工作人员的伤害。进一步优选的技术方案可以是：所述控制系统还包括声光报警器和紧停按钮，所述声光报警器和所述紧停按钮均与所述主机连接。这样，可以通过声光报警器响起警报对工作人员警鸣已经进入危险区域，并使得工作人员可以通过紧停按钮操作及时停止胶带输送机1的工作，及时避免胶带输送机1对工作人员的伤害。进一步优选的技术方案还可以是：所述主机采用AT89C51芯片。AT89C51芯片可靠性高、实时性好、速度快、系统掉电后重要数据和状态信息不会丢失。

上述仅对本实用新型中的一种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰，均应认为落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种胶带输送机保护装置，其特征在于：包括对射红外探测器组和向外呈弧形发射圆弧红外光的热释红外探测器组，所述对射红外探测器组和所述热释红外探测器均与同一控制系统连接，所述热释红外探测器组分别设置在胶带输送机的机头和机尾，所述对射红外探测器组设置在所述胶带输送机的机身的前侧，每组所述对射红外探测器组包括至少两个前后平行设置的对射红外探测器本体，每个所述对射红外探测器本体包括发射至少三条相互平行的平行红外光的发射端和接收所述平行红外光的接收端。

2.根据权利要求1所述的一种胶带输送机保护装置，其特征在于：所述对射红外探测器组至少为三组，每组所述对射红外探测器组的发射端和接收端之间的距离均相等。

3.根据权利要求2所述的一种胶带输送机保护装置，其特征在于：每个所述发射端距地面的距离为25cm，每个所述接收端距地面的距离为50cm。

4.根据权利要求3所述的一种胶带输送机保护装置，其特征在于：每条相互平行的所述平行红外光之间的距离为10cm。

5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种胶带输送机保护装置，其特征在于：每个热释红外探测器组包括至少两个热释红外探测器本体，每个所述热释红外探测器本体相互对称地设置。

6.根据权利要求5所述的一种胶带输送机保护装置，其特征在于：每个所述热释红外探测器本体距地面的距离为3.5m-5m，每个所述热释红外探测器本体与竖直面的的倾斜角为12.8°-14.4°。

7.根据权利要求6所述的一种胶带输送机保护装置，其特征在于：每个所述热释红外探测器本体距地面的距离为3.7m，每个所述热释红外探测器本体与竖直面的的倾斜角为13°。

8.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种胶带输送机保护装置，其特征在于：所述控制系统包括主机、集控中心和配电柜控制中心，所述集控中心和所述配电柜控制中心均与所述主机连接，所述主机配置用于判断并输出信号；所述集控中心配置用于实行报警；所述配电柜控制中心配置用于实行断电，所述主机与所述对射红外探测器组和所述热释红外探测器连接。

9.根据权利要求8所述的一种胶带输送机保护装置，其特征在于：所述控制系统还包括声光报警器和紧停按钮，所述声光报警器和所述紧停按钮均与所述主机连接。

10.根据权利要求9所述的一种胶带输送机保护装置，其特征在于：所述主机采用AT89C51芯片。