CN215754834U - 一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及监控系统技术领域，尤其是一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，包括：磁性感应块，固定在托辊上，随托辊周向转动；无线智能传感器模组，固定在托辊的支架上，位于磁性感应块转动路径的外侧，包括封闭式的外壳，以及安装在外壳内部的集成板和电池组，集成板设置有主控芯片以及与其电连接的磁感应传感器、电源管理模块、通信模块，电池组对集成板供电；网关设备，通过网络与云端服务器连接，该网关设备接收通信模块发出的无线信号之后，转换成网络信号发送至云端服务器，云端服务器接收网络信号后进行处理，生成托辊运行状态数据并且存储；终端设备，通过网络连接云端服务器，访问云端服务器存储的托辊运行状态数据。

Description

一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统

技术领域

本实用新型涉及监控系统技术领域，尤其是一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统。

背景技术

带式输送机是非常重要的物料输送设备，广泛应用在矿山、冶金、港口、水泥生产、采石/采砂、建材、化工等工业领域的输送线中。托辊是带式输送机上的一个极其重要的部件，带式输送机中70%的阻力来自于托辊。托辊的工作状况是否良好，极大程度地影响输送带的使用寿命、输送线的耗电量以及输送带跑偏程度，决定了整条输送线能否正常高效安全的运行，因此，管理、维护和监测托辊的运行状态显得越来越重要。

在实际生产中，输送线上的托辊是否在运转，目前主要靠人工目测检查来完成，而输送线的工作环境往往比较恶劣，空间狭小，某些应用场合光线黑暗，很多停止运转的托辊靠人工无法检测到。托辊传统的人工巡检方式已显露出很多的弊端，大工作量、长距离和人为因素使很多故障托辊不能及时识别和更换。

随着工业技术的发展，人们对设备的自动化、智能化要求也越来越高，在托辊的运行监测上也使用了远程视频、红外感应、探温技术，经过一段时间的运用后，这些方法也暴露出以下缺陷：

1、对故障托辊模糊定位或定位不准确，从而很难精确找出故障托辊，往往是一段一段托辊更换，其中许多未损坏托辊也被更换，造成不必要浪费；

2、受环境温度变化、通风风速、位置及地热影响，红外感应、探温技术探测不到温度变化；

3、受湿度、粉尘、震动影响，视频红外感应、探温技术探测失效。

上述人工巡检、远程视频、红外感应、探温技术都是被动发现故障托辊，往往是故障较长时间或出现较多故障后才会发现，发现问题托辊的滞后性较长。所以，找到一种及时、高效、准确判断故障托辊的方法，是一件十分迫切的任务。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，该监控系统布设成本低，受环境影响小，能够对托辊的运行状况进行监控，及时发现并且准确定位故障托辊，从而保障输送线的正常运行。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，包括：

磁性感应块，固定在托辊上，随托辊周向转动；

无线智能传感器模组，固定在托辊的支架上，位于磁性感应块转动路径的外侧，该无线智能传感器模组包括封闭式的外壳，以及安装在外壳内部的集成板和电池组，集成板设置有主控芯片以及与其电连接的磁感应传感器、电源管理模块、通信模块，电池组对集成板供电；当磁性感应块经过磁感应传感器时，磁感应传感器产生感应信号传输给主控芯片，主控芯片对感应信号进行处理之后，通过通信模块向外发出无线信号；

网关设备，通过网络与云端服务器连接，该网关设备接收通信模块发出的无线信号之后，转换成网络信号发送至云端服务器，云端服务器接收网络信号后进行处理，生成托辊运行状态数据并且存储；

终端设备，通过网络连接云端服务器，访问云端服务器存储的托辊运行状态数据。

作为优选，所述磁感应传感器为霍尔传感器。

作为优选，所述集成板还设置有地址芯片，该地址芯片与主控芯片电连接。

作为优选，所述磁性感应块粘附或者嵌入到托辊的端面，所述无线智能传感器模组的磁感应传感器位于该端面的外侧，且正对着磁性感应块的转动路径布置。

作为优选，所述磁性感应块嵌入托辊的周向外壁，所述无线智能传感器模组的磁感应传感器位于托辊的周向外壁的外侧，且正对着磁性感应块的转动路径布置。

作为优选，所述磁性感应块上设置有用于存储托辊信息的RFID芯片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用磁感应传感器（霍尔传感器）无接触地采集托辊的转动信号，可以及时、准确地监控托辊的状态，利用电池组供电以及无线通信的方式，无需在托辊上布线，工程量降低，可靠性增加，运行不受温度、湿度、通风、粉尘等影响， 数据传输迅速准确；设定无线智能传感器模组间歇采集托辊转动信号，可以有效节约电量，延长电池寿命；在主监控室或授权管理人员、维修人员的终端设备（手机、显示屏）上，可随时查询输送线上托辊运行状态信息，避免管理人员、监督人员的信息不对称，合理调度维修次序和进度，杜绝人为掩盖故障点，保障输送机的良好运行。

附图说明

图1是本实用新型的原理图。

图2是无线智能传感器模组的原理框图。

图3是磁性感应块与无线智能传感器模组的安装结构实施例一的示意图。

图4是磁性感应块与无线智能传感器模组的安装结构实施例二的示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述，但本实用新型并不局限于以下实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解一般术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供的一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，包括磁性感应块3、无线智能传感器模组4、网关设备5、云端服务器6以及终端设备7。

所述磁性感应块3，固定在托辊2上，随托辊2周向转动。输送线上的带式输送机，其输送带1由布置成一个水平布置的托辊及其两侧倾斜布置的托辊一起承托，如图3所示，作为其中一种实施方式，磁性感应块3粘附或者嵌入托辊2的端面，如图4所示，作为另一种实施方式，磁性感应块3嵌入托辊2的周向外壁，且高度不超过周向外壁以免影响输送带1的移动。

所述无线智能传感器模组4，固定在托辊2的支架8上，位于磁性感应块3转动路径的外侧，与磁性感应块3保持一定间距，实现无接触监控。

无线智能传感器模组4包括封闭式的外壳，以及安装在外壳内部的集成板和电池组4.6。外壳采用固体胶水密闭封装，防水防爆以达到煤矿等应用场合的井下安全要求。电池组可以由干电池串并联组成。如图2所示，集成板设置有主控芯片4.1，以及与主控芯片4.1电连接的磁感应传感器4.2、电源管理模块4.5、通信模块4.3以及常规外围电路，进一步的，所述集成板还设置有地址芯片4.4，该地址芯片4.4与主控芯片4.1电连接。电池组4.6在电源管理模块4.5的控制下对集成板上的电子元件供电。为了节约电量，提高无线智能传感器模组4的使用寿命，可以设定无线智能传感器模组4采集托辊2转动信号的时间间隔，例如可以在输送线启用时进行第一次检测，后续每隔3~4小时进行一次检测，还可以根据操作者的指令实时进行检测。电池组4.5在微型的电源管理模块4.5的控制下，使无线智能传感器模组4不需要外接电源就可以完成各项工作，将整个无线智能传感器模组4的能耗降低在最低水平。使其电能储量能保证无线智能传感器模组4使用寿命在五年甚至更长时间，基本与输送线使用寿命一致。

所述磁感应传感器4.2优选霍尔传感器。当磁性感应块3在正常转动过程中，周期性地经过磁感应传感器4.2时，根据霍尔效应，磁感应传感器4.2产生感应信号传输给主控芯片4.1，主控芯片4.1对感应信号进行处理之后，通过通信模块4.3向外发出无线信号。可以根据磁感应传感器4.2采集到的磁性感应块3的转动周期判断其是正常转动、缓转还是停转。

如图3所示，当所述磁性感应块3粘附或者嵌入到托辊2的端面时，所述无线智能传感器模组4的磁感应传感器4.2位于该端面的外侧，且正对着磁性感应块3的转动路径布置。如图4所示，当所述磁性感应块3嵌入托辊2的周向外壁时，所述无线智能传感器模组4的磁感应传感器4.2位于托辊2的周向外壁的外侧，且正对着磁性感应块3的转动路径布置。

所述网关设备5，通过网络与云端服务器6连接，该网络可以是4G、5G等蜂窝网络，或者WIFI、有线网络等。该网关设备5接收通信模块4.3发出的无线信号之后，转换成网络信号发送至云端服务器6，云端服务器6接收网络信号后，经过预先编辑好的软件程序经过信息化处理（此为现有技术），生成托辊运行状态数据并且存储，将运行状况正常和不良的托辊分类显示于终端设备，将停止运转的托辊提供位置信息并报警提醒更换。

所述终端设备7，可以是监控主机、PAD、手机等，终端设备7通过网络连接云端服务器6，访问云端服务器6存储的托辊2运行状态数据。此外，终端设备7可以进行操作，向云端服务器6发出指令，指令经过云端服务器6处理之后，通过所述网关设备5传送给无线智能传感器模组4，对无线智能传感器模组4的工作时间间隔等进行调整。

所述磁性感应块3上设置有RFID芯片，RFID芯片用于储存托辊生产厂商、入库、出库、安装日期维修记录等信息便于管理和维护，通过手持读取RFID读写设备可以对RFID芯片存储的信息进行读写操作。

本实用新型通过磁性感应块3与加装在支架8上的无线智能传感器模组4进行无接触感应探测，将探测结果无线传输至对应的网关设备5，然后通过网络传输至云端服务器6进行信息化处理和存储，相关人员可以通过主控制屏、电脑、PAD、手机等终端设备7看到实时的托辊2运行状态。

每个网关设备5与无线智能传感器模组4之间的无线信号设置特定的频率，相邻的网关设备5采用不同频率，能够有效做到定位不串频。网关设备5与无线传感器模组4进行一对多管理，在无线传输距离范围内可同时管理数百个无线传感器模组4。每个无线智能传感器模组4都有一个唯一的地址码（可以由网关设备5分配不同的ip地址来区分各个无线智能传感器模组4，或者根据地址芯片4.4来区分各个无线智能传感器模组4），同时可在主控芯片中编辑输入托辊的产品信息，对应安装在每一个被监控的托辊上，实施一对一定位的运行状态监测管理，并将运行状态传输至网关设备。只要在有网络的地方，操作者可以通过主控制屏、电脑、pad、手机等电子设备，看到最新更新的托辊运行状态监测显示数据，包括停转的数量、缓转的数量，停转托辊的位置标注、缓转托辊的位置标注。

尚需说明的是，本实用新型中提及的各种电子元件或模块，均为现有技术，可以商购获得。所述网关设备5根据无线智能传感器模组4的通信模块4.3所采用的通信芯片以及协议进行选购，使得网关设备5与通信模块4.3通信。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，其特征在于，包括：

磁性感应块（3），固定在托辊（2）上，随托辊（2）周向转动；

无线智能传感器模组（4），固定在托辊（2）的支架（8）上，位于磁性感应块（3）转动路径的外侧，该无线智能传感器模组（4）包括封闭式的外壳，以及安装在外壳内部的集成板和电池组（4.6），集成板设置有主控芯片（4.1）以及与其电连接的磁感应传感器（4.2）、电源管理模块（4.5）、通信模块（4.3），电池组（4.6）对集成板供电；当磁性感应块（3）经过磁感应传感器（4.2）时，磁感应传感器（4.2）产生感应信号传输给主控芯片（4.1），主控芯片（4.1）对感应信号进行处理之后，通过通信模块（4.3）向外发出无线信号；

网关设备（5），通过网络与云端服务器（6）连接，该网关设备（5）接收通信模块（4.3）发出的无线信号之后，转换成网络信号发送至云端服务器（6），云端服务器（6）接收网络信号后进行处理，生成托辊（2）运行状态数据并且存储；

终端设备（7），通过网络连接云端服务器（6），访问云端服务器（6）存储的托辊（2）运行状态数据。

2.根据权利要求1所述的一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，其特征在于：所述磁感应传感器（4.2）为霍尔传感器。

3.根据权利要求1或2所述的一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，其特征在于：所述集成板还设置有地址芯片（4.4），该地址芯片（4.4）与主控芯片（4.1）电连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，其特征在于：所述磁性感应块（3）粘附或者嵌入到托辊（2）的端面，所述无线智能传感器模组（4）的磁感应传感器（4.2）位于该端面的外侧，且正对着磁性感应块（3）的转动路径布置。

5.根据权利要求1或2所述的一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，其特征在于：所述磁性感应块（3）嵌入托辊（2）的周向外壁，所述无线智能传感器模组（4）的磁感应传感器（4.2）位于托辊（2）的周向外壁的外侧，且正对着磁性感应块（3）的转动路径布置。

6.根据权利要求1或2所述的一种带式输送机的托辊运行状态自动监控系统，其特征在于：所述磁性感应块（3）上设置有用于存储托辊信息的RFID芯片。

Images