CN209210169U - 一种用于矿井罐笼的减速控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于矿井罐笼的减速控制系统，包括罐笼；罐笼位于罐道中，通过地面上的提升机的牵引实现罐笼在罐道中升降；距离罐道顶面出口预设距离以及距离罐道底面出口预设距离处个设有磁块；罐笼的外侧壁上设有干簧管，罐笼的内侧壁上设有上行按键和下行按键；干簧管、上行按键和下行按键分别与位于罐笼内的控制器Ⅰ输入端相连，控制器Ⅰ与无线通信模块Ⅰ相连；位于地面监控室内设有与控制器Ⅱ相连的无线通信模块Ⅱ，无线通信模块Ⅰ和无线通信模块Ⅱ两者之间进行无线通信，控制器Ⅱ的输出端与提升机的减速器、指示灯模块和报警模块相连。本实用新型实现了提升机的平稳停靠。

Description

一种用于矿井罐笼的减速控制系统

技术领域

本实用新型涉及矿井提升机领域，具体涉及一种用于矿井罐笼的减速控制系统。

背景技术

矿井提升机是一种大型提升机械设备，由电机带动机械设备，以带动钢丝绳从而带动容器在井筒中升降，完成输送任务，矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来，现代的矿井提升机提升量大，速度高等优点。

现有中，由于矿井深度大，多在500米到1000米的井深，而且罐笼移动速度快，罐道中的罐笼都是在临近罐道顶面出口或者罐道底面出口时才进行快速减速，这无疑加大了罐笼的晃动，使得罐笼中的矿井工人感觉到很不舒服。

其次，在现有技术中，罐笼停靠泊位的安全防护区是设置有安全门的，但没有安全措施警 示工作人员在罐笼运行的过程中打开安全门攀爬井筒。若在罐笼运行的过程中，工作人员 需通过安全防护区进入井筒中执行相关任务，正在运行的罐笼会对工作人员会造成严重的人身安全。

发明内容

本实用新型公开一种用于矿井罐笼的减速控制系统，用以实现提升机的平稳停靠。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种用于矿井罐笼的减速控制系统，包括罐笼；所述罐笼位于罐道中，通过地面上的提升机的牵引实现罐笼在罐道中升降；距离所述罐道顶面出口预设距离以及距离所述罐道底面出口预设距离处个设有磁块；所述罐笼的外侧壁上设有干簧管，所述罐笼的内侧壁上设有上行按键和下行按键；所述干簧管、上行按键和下行按键分别与位于罐笼内的控制器Ⅰ输入端相连，所述控制器Ⅰ与无线通信模块Ⅰ相连；位于地面监控室内设有与控制器Ⅱ相连的无线通信模块Ⅱ，所述无线通信模块Ⅰ和无线通信模块Ⅱ两者之间进行无线通信，所述控制器Ⅱ的输出端与提升机的减速器、指示灯模块和报警模块相连；当干簧管运行到磁块磁性范围内后，控制器Ⅰ将接收到干簧管闭合信号通过无线通信模块Ⅰ和无线通信模块Ⅱ传递给控制器Ⅱ，控制器Ⅱ接收干簧管闭合信号以及上行按键或者下行按键信号后控制减速器对提升机进行减速。

进一步，所述控制器Ⅰ由晶振电路、复位电路和单片机组成；其中，所述单片机采用STC89C52芯片。

进一步，所述干簧管的一端与STC89C52芯片的引脚4相连，干簧管的另一端接地。

进一步，所述上行按键的一端与STC89C52芯片的引脚27相连，上行按键的另一端接地；所述下行按键的一端与STC89C52芯片的引脚28相连，下行按键的另一端接地。

进一步，所述控制器Ⅱ由晶振电路、复位电路和单片机组成；其中，所述单片机采用STC89C52芯片。

进一步，所述指示灯模块包括LED灯Ⅰ、LED灯Ⅱ；所述LED灯Ⅰ、LED灯Ⅱ的正极相连后通过连接电阻R1与电源相连，LED灯Ⅰ的负极与STC89C52芯片的引脚1相连，当控制器Ⅱ检测到上行按键信号后，控制器Ⅱ控制LED灯Ⅰ常亮，LED灯Ⅱ的负极与STC89C52芯片的引脚6相连，当控制器Ⅱ检测到下行按键信号后，控制器Ⅱ控制LED灯Ⅱ常亮。

进一步，所述LED灯Ⅰ采用绿色灯，所述LED灯Ⅱ采用蓝色灯。

进一步，报警模块采用蜂鸣器，该蜂鸣器与三极管Q1的发射极相连，三极管Q1的基极通过电阻R2与STC89C52芯片的引脚21相连，三极管Q1的集电极接地；当控制器Ⅱ检测到上行按键信号或者下行按键信号后，控制器Ⅱ控制蜂鸣器发出警报。

进一步，所述无线通信模块Ⅰ和无线通信模块Ⅱ均采用NRF24L01芯片。

本实用新型有益效果：

在罐笼运行前，当所有人都处在安全区域内后，按下上行按键或者下行按键信号后，监控内工作人员才打开提升机进行运转，从而可以避免在工作人员通过安全防护区进入井筒中执行相关任务而造成严重的人身安全的问题；

当罐道深度在500-700米时，距离所述罐道顶面出口50米左右以及距离所述罐道底面出口50米左右处时就能够实现对罐笼进行减速运行，最终使得罐笼能够平稳停靠；当罐道深度在700-1000米时，距离所述罐道顶面出口100米左右以及距离所述罐道底面出口100米左右处时就能够实现对罐笼进行减速运行，最终使得罐笼能够平稳停靠。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为罐笼内的控制原理图；

图3为图2电路图；

图4为地面监控室内的控制原理图；

图5为图4电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

如图1、图2、图4所示，一种用于矿井罐笼的减速控制系统，包括罐笼2；罐笼2位于罐道1中，通过地面上的提升机3的牵引实现罐笼2在罐道1中升降；距离罐道1顶面出口预设距离以及距离罐道1底面出口预设距离处个设有磁块5；罐笼2的外侧壁上设有干簧管4，罐笼2的内侧壁上设有上行按键7和下行按键8；干簧管4、上行按键7和下行按键8分别与位于罐笼2内的控制器Ⅰ9输入端相连，控制器Ⅰ9与无线通信模块Ⅰ6相连；位于地面监控室内设有与控制器Ⅱ12相连的无线通信模块Ⅱ10，无线通信模块Ⅰ6和无线通信模块Ⅱ10两者之间进行无线通信，控制器Ⅱ12的输出端与提升机3的减速器、指示灯模块11和报警模块13相连；

当干簧管4运行到磁块5磁性范围内后，控制器Ⅰ9将接收到干簧管4闭合信号通过无线通信模块Ⅰ6和无线通信模块Ⅱ10传递给控制器Ⅱ12，控制器Ⅱ12接收干簧管4闭合信号以及上行按键7或者下行按键8信号后控制减速器对提升机3进行减速。

当罐道1深度在500-700米时，距离罐道1顶面出口50米左右以及距离罐道1底面出口50米左右处设有磁块5；当罐道1深度在700-1000米时，距离罐道1顶面出口100米左右以及距离罐道1底面出口100米左右处设有磁块5。

如图3所示，控制器Ⅰ9由晶振电路、复位电路和单片机组成；其中，单片机采用STC89C52芯片。其中，STC89C52芯片具有功耗低、体积小、集成高、可靠性高等优点。

以下给出干簧管、上行按键和下行按键具体连接关系：

干簧管4的一端与STC89C52芯片的引脚4相连，干簧管4的另一端接地。干簧管4在磁力的作用下，内部两个簧片端点相互吸引并闭合，从而导通电路。

上行按键7的一端与STC89C52芯片的引脚27相连，上行按键的另一端接地；下行按键8的一端与STC89C52芯片的引脚28相连，下行按键的另一端接地。

如图5所示，控制器Ⅱ由晶振电路、复位电路和单片机组成；其中，单片机采用STC89C52芯片。其中，STC89C52芯片具有功耗低、体积小、集成高、可靠性高等优点。

以下给出指示灯模块和报警模块具体连接关系：

指示灯模块11包括LED灯Ⅰ、LED灯Ⅱ；LED灯Ⅰ、LED灯Ⅱ的正极相连后通过连接电阻R1与电源相连，LED灯Ⅰ的负极与STC89C52芯片的引脚1相连，当控制器Ⅱ12检测到上行按键7信号后，控制器Ⅱ12控制LED灯Ⅰ常亮，LED灯Ⅱ的负极与STC89C52芯片的引脚6相连，当控制器Ⅱ12检测到下行按键8信号后，控制器Ⅱ12控制LED灯Ⅱ常亮。

需要说明的是，LED灯Ⅰ采用绿色灯，LED灯Ⅱ采用蓝色灯。

报警模块13采用蜂鸣器，该蜂鸣器与三极管Q1的发射极相连，三极管Q1的基极通过电阻R2与STC89C52芯片的引脚21相连，三极管Q1的集电极接地；

当控制器Ⅱ12检测到上行按键7信号或者下行按键8信号后，控制器Ⅱ12控制蜂鸣器发出警报。

当三极管Q1的基极为高电平时，发射极关闭，当基极为低电平时，发射极导通。当接上电源时，整个电路处于工作状态。当获取数据到达预设的最大值时，STC89C52芯片的引脚21至低电平，此时三极管Q1导通（相当于导线），蜂鸣器就会发出警报。

需要说明的，上述实施例中，无线通信模块Ⅰ6和无线通信模块Ⅱ12均采用NRF24L01芯片。NRF24L01芯片是一款工作于2.4GHz～2.5GHz的无线收发模块，同时具备发射数据和接受数据模式。

上述技术方案工作过程如下：

当井下的矿井工人走进罐笼2需要上升到地面时，此时，矿井工人按动上行按键，控制器Ⅰ9接收到上行按键7信号后，通过无线通信模块Ⅰ6和无线通信模块Ⅱ10将信号传递给控制器Ⅱ12，控制器Ⅱ12接收上行按键7信号后控制蜂鸣器发出警报以及LED灯Ⅰ亮起，以此提醒工作人员启动提升机运转；当罐笼2在罐道1中运行到距离罐道1顶面出口处的磁块5时，此时，干簧管4在磁性作用下实现闭合，控制器Ⅰ9将接收到干簧管4闭合信号通过无线通信模块Ⅰ6和无线通信模块Ⅱ10传递给控制器Ⅱ12，控制器Ⅱ12在干簧管4闭合信号以及上行按键7信号的共同作用下控制减速器对提升机3进行减速。

当地面上的矿井工人走进罐笼2需要下降到井下时，此时，矿井工人按动下行按键8，控制器Ⅰ9接收到下行按键8信号后，通过无线通信模块Ⅰ6和无线通信模块Ⅱ10将信号传递给控制器Ⅱ12，控制器Ⅱ12接收下行按键8信号后控制蜂鸣器发出警报以及LED灯Ⅱ亮起，以此提醒工作人员启动提升机3运转；当罐笼2在罐道1中运行到距离罐道1底面出口处的磁块5时，此时，干簧管4在磁性作用下实现闭合，控制器Ⅰ9将接收到干簧管4闭合信号通过无线通信模块Ⅰ6和无线通信模块Ⅱ10传递给控制器Ⅱ12，控制器Ⅱ12在干簧管4闭合信号以及下行按键8信号的共同作用下控制减速器对提升机3进行减速。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于矿井罐笼的减速控制系统，其特征在于：包括罐笼；所述罐笼位于罐道中，通过地面上的提升机的牵引实现罐笼在罐道中升降；

距离所述罐道顶面出口预设距离以及距离所述罐道底面出口预设距离处个设有磁块；

所述罐笼的外侧壁上设有干簧管，所述罐笼的内侧壁上设有上行按键和下行按键；

所述干簧管、上行按键和下行按键分别与位于罐笼内的控制器Ⅰ输入端相连，所述控制器Ⅰ与无线通信模块Ⅰ相连；位于地面监控室内设有与控制器Ⅱ相连的无线通信模块Ⅱ，所述无线通信模块Ⅰ和无线通信模块Ⅱ两者之间进行无线通信，所述控制器Ⅱ的输出端与提升机的减速器、指示灯模块和报警模块相连；

当干簧管运行到磁块磁性范围内后，控制器Ⅰ将接收到干簧管闭合信号通过无线通信模块Ⅰ和无线通信模块Ⅱ传递给控制器Ⅱ，控制器Ⅱ接收干簧管闭合信号以及上行按键或者下行按键信号后控制减速器对提升机进行减速。

2.根据权利要求1所述的一种用于矿井罐笼的减速控制系统，其特征在于：所述控制器Ⅰ由晶振电路、复位电路和单片机组成；其中，所述单片机采用STC89C52芯片。

3.根据权利要求2所述的一种用于矿井罐笼的减速控制系统，其特征在于：所述干簧管的一端与STC89C52芯片的引脚4相连，干簧管的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的一种用于矿井罐笼的减速控制系统，其特征在于：所述上行按键的一端与STC89C52芯片的引脚27相连，上行按键的另一端接地；

所述下行按键的一端与STC89C52芯片的引脚28相连，下行按键的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种用于矿井罐笼的减速控制系统，其特征在于：所述控制器Ⅱ由晶振电路、复位电路和单片机组成；其中，所述单片机采用STC89C52芯片。

6.根据权利要求5所述的一种用于矿井罐笼的减速控制系统，其特征在于：所述指示灯模块包括LED灯Ⅰ、LED灯Ⅱ；

所述LED灯Ⅰ、LED灯Ⅱ的正极相连后通过连接电阻R1与电源相连，LED灯Ⅰ的负极与STC89C52芯片的引脚1相连，当控制器Ⅱ检测到上行按键信号后，控制器Ⅱ控制LED灯Ⅰ常亮，LED灯Ⅱ的负极与STC89C52芯片的引脚6相连，当控制器Ⅱ检测到下行按键信号后，控制器Ⅱ控制LED灯Ⅱ常亮。

7.根据权利要求6所述的一种用于矿井罐笼的减速控制系统，其特征在于：所述LED灯Ⅰ采用绿色灯，所述LED灯Ⅱ采用蓝色灯。

8.根据权利要求5所述的一种用于矿井罐笼的减速控制系统，其特征在于：报警模块采用蜂鸣器，该蜂鸣器与三极管Q1的发射极相连，三极管Q1的基极通过电阻R2与STC89C52芯片的引脚21相连，三极管Q1的集电极接地；

当控制器Ⅱ检测到上行按键信号或者下行按键信号后，控制器Ⅱ控制蜂鸣器发出警报。

9.根据权利要求1所述的一种用于矿井罐笼的减速控制系统，其特征在于：所述无线通信模块Ⅰ和无线通信模块Ⅱ均采用NRF24L01芯片。