CN210720203U - 一种基于物联网的煤炭在线测灰仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的煤炭在线测灰仪，属于煤炭灰分在线测量技术领域。主要解决现有的煤炭在线测灰仪不能联网和维护不及时导致测量准确性较差等问题。本实用新型的特征是：包括电源模块、通讯组件、主控组件、检测组件和放射源，所述电源模块分别为所述主控组件、所述通讯组件和所述检测组件供电，所述主控组件包括微处理器、人机接口模块和GPS定位模块。本实用新型检测准确，并能通过物联网对煤炭在线测灰仪进行数据采集和监控。

Description

一种基于物联网的煤炭在线测灰仪

技术领域

本实用新型涉及煤炭灰分在线测量技术领域，尤其涉及一种基于物联网的煤炭在线测灰仪。

背景技术

不论是动力煤还是炼焦煤，煤炭灰分是衡量煤炭质量的最重要指标，它代表了煤炭完全燃烧后剩下的矿物质总量，灰分越低，可燃体的含量越高。煤炭灰分是煤炭计价、选煤加工生产调度和设备操作的主要依据，灰分数据的实时性和准确性直接影响企业的经济效益和现代化管理水平，传统的人工采样、人工化验灰分的方法既耗时又耗力，按照国标化验一个灰分样至少需要2小时，得到的数据滞后时间太长，对于指导选煤工艺操作意义不大。因此，在线测灰仪是煤炭加工和利用最关键的检测仪器。但是，测灰仪的稳定性和准确性是用户最为关心的方面。

现有的煤炭在线测灰仪因为现场没有设置岗位进行专人维护，而测灰仪厂家超过保质期后也无法提供无偿服务，导致测灰仪得不到定期和及时的校准，从而测量的准确性较差。另外，现有的煤炭在线测灰仪没有联网，一旦出现问题不能及时发现，厂家对测灰仪的维护、维修和校准都必须到现场，导致成本高和服务滞后等问题。

发明内容

本实用新型提供一种基于物联网的煤炭在线测灰仪，解决现有的煤炭在线测灰仪因现场没有专人维护，而且不能联网，测灰仪厂家也无法进行异地维护，从而导致灰分仪测量的准确性较差。

本实用新型为解决目前煤炭在线测灰仪存在的技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的煤炭在线测灰仪，其特征是：包括电源模块、通讯组件、主控组件、检测组件和放射源，所述电源模块分别为所述主控组件、所述通讯组件和所述检测组件供电，所述主控组件包括微处理器、人机接口模块和GPS定位模块，所述人机接口模块和所述GPS定位模块均电性连接到所述微处理器，所述通讯组件包括4G无线通讯模块、以太网有线通讯模块、wifi通讯模块和蓝牙通讯模块，所述4G无线通讯模块、所述以太网有线通讯模块、所述wifi通讯模块和所述蓝牙通讯模块均电性连接到所述微处理器，所述检测组件包括高压模块、计数模块、光电倍增管和煤层测厚模块，所述高压模块、所述计数模块和所述煤层测厚模块均电性连接到所述微处理器，所述高压模块和所述计数模块还电性连接到所述光电倍增管，所述放射源的射线出口正对着所述光电倍增管射线接收窗。

优选的，所述人机接口模块包括电性连接到所述微处理器的显示模块和操作面板，所述显示模块和所述操作面板均电性连接到所述微处理器。。

所述微处理器通过所述4G无线通讯模块、所述以太网有线通讯模块或者所述wifi通讯模块通信连接到物联网。

所述微处理器通过所述蓝牙通讯模块通信连接到手持移动终端。

在现有技术基础上，本实用新型增加了皮带上煤层厚度测量、GPS定位和与物联网的通讯，从而提高了测灰仪的性能。

本实用新型的优点在于：本实用新型中的微处理器能通过4G无线通讯模块、以太网有线通讯模块或者wifi通讯模块与物联网相连，向物联网平台提供数据，根据这些数据可以对煤炭在线测灰仪进行异地管理和维护。这些数据包括高压模块的输出电压、计数模块输出的放射线穿透煤炭后的计数率、实时煤炭灰分、GPS位置信息。高压模块的输出电压如果超出正常范围，对检测放射线穿过煤炭后的射线强度有一定影响，从而影响测量的准确性。计数率的大小与煤炭灰分具有高度相关性，微处理器根据计数率和灰分模型，计算得到煤炭的灰分。根据计数率及其变化率可以判断输煤皮带的工作状态。结合计数率和GPS位置信息可以判断放射源是否被丢失。因此，通过物联网，相关人员可以监视和维护本实用新型的煤炭在线测灰仪，以提高检测灰分的精确度，并降低煤炭在线测灰仪的故障率。

附图说明

图1为本实用新型中各个功能模块的信号连接结构图。

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

图1是本实用新型中各个功能模块的信号连接结构图。一种基于物联网的煤炭在线测灰仪，包括电源模块、通讯组件、主控组件、检测组件和放射源，所述电源模块分别为所述主控组件、所述通讯组件和所述检测组件供电，所述主控组件包括微处理器、人机接口模块和GPS定位模块，所述人机接口模块和所述GPS定位模块均电性连接到所述微处理器，所述通讯组件包括4G无线通讯模块、以太网有线通讯模块、wifi通讯模块和蓝牙通讯模块，所述4G无线通讯模块、所述以太网有线通讯模块、所述wifi通讯模块和所述蓝牙通讯模块均电性连接到所述微处理器，所述检测组件包括高压模块、计数模块、光电倍增管和煤层测厚模块，所述高压模块、所述计数模块和所述煤层测厚模块均电性连接到所述微处理器，所述高压模块和所述计数模块还电性连接到所述光电倍增管，所述放射源的射线出口正对着所述光电倍增管射线接收窗。

所述人机接口模块包括电性连接到所述微处理器的显示模块和操作面板，所述显示模块和所述操作面板电性连接到所述微处理器。

所述微处理器通过所述4G无线通讯模块、所述以太网有线通讯模块或者所述wifi通讯模块通信连接到物联网。

所述微处理器还通过所述蓝牙通讯模块通信连接到手持移动终端。

所述放射源为镅-241。

图2是本实用新型一种基于物联网的煤炭在线测灰仪的结构示意图。一种基于物联网的煤炭在线测灰仪，包括控制箱、煤层测厚模块、探头和放射源。控制箱电性连接煤层测厚模块和探头，所述放射源置于载煤皮带运输机载煤皮带的下方，所述探头置于载煤皮带运输机载煤皮带的上方，探头接收放射线的端面正对所述放射源的射线出口。

所述控制箱包括通讯组件、主控组件和电源模块，所述通讯组件包括4G无线通讯模块、以太网有线通讯模块、wifi通讯模块和蓝牙通讯模块，所述4G无线通讯模块、所述以太网有线通讯模块和所述wifi通讯模块用于与物联网通讯，这三种联网方式根据实际情况只需选用一种即可。控制箱外壳设有天线，与所述4G无线通讯模块电性连接。如果现场没有能与物联网通讯的有线以太网和无线wifi信号，则选用4G无线通讯，将激活后的4G卡插入控制箱外侧的卡槽里。控制箱外侧还设有以太网有线接口，连接到所述以太网有线通讯模块。

所述通讯组件还包括蓝牙通讯模块，所述微处理器通过蓝牙通讯模块通信连接到移动终端。移动终端可以是专用终端、手机、笔记本电脑或者平板电脑，这方便了技术人员就地对煤炭在线测灰仪进行参数配置、读取检测数据和对本煤炭在线测灰仪的控制。

所述煤层测厚模块置于载煤皮带运输机载煤皮带的上方，与所述探头沿皮带输煤方向相距1米。本实用新型在现有技术基础上增加了皮带上煤层厚度的测量，结合所述探头测得的放射线穿透煤层后的射线强度，使分析和计算得到的灰分更加准确，同时可以实时得到载煤皮带运输机上的煤流量信息，有利于异地调度生产。

所述探头包括高压模块、计数模块和光电倍增管，所述光电倍增管电性连接所述高压模块和所述计数模块，所述高压模块和所述计数模块均电性连接所述主控组件的微处理器。所述高压模块、所述计数模块和所述光电倍增管置于金属容器内，便于运输和安装。

所述放射源为镅-241。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于物联网的煤炭在线测灰仪，其特征在于：包括电源模块、通讯组件、主控组件、检测组件和放射源，所述电源模块分别为所述主控组件、所述通讯组件和所述检测组件供电，所述主控组件包括微处理器、人机接口模块和GPS定位模块，所述人机接口模块和所述GPS定位模块均电性连接到所述微处理器，所述通讯组件包括4G无线通讯模块、以太网有线通讯模块、wifi通讯模块和蓝牙通讯模块，所述4G无线通讯模块、所述以太网有线通讯模块、所述wifi通讯模块和所述蓝牙通讯模块均电性连接到所述微处理器，所述检测组件包括高压模块、计数模块、光电倍增管和煤层测厚模块，所述高压模块、所述计数模块和所述煤层测厚模块均电性连接到所述微处理器，所述高压模块和所述计数模块还电性连接到所述光电倍增管，所述放射源的射线出口正对着所述光电倍增管射线接收窗。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的煤炭在线测灰仪，其特征在于：所述人机接口模块包括显示模块和操作面板，所述显示模块和所述操作面板均电性连接到所述微处理器。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的煤炭在线测灰仪，其特征在于：所述放射源为镅-241。

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