CN218968021U - 一种皮带机综合保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种皮带机综合保护装置。本实用新型通过皮带机现场的管架上装设的红外摄像装置，能够实时获取皮带图像、皮带位置信息、皮带面以及滚筒位置的温度信号。通过通讯方式传输给综合保护控制器，综合保护控制器能够基于这些数据掌握皮带机的多方面的状况。例如温度是否过高、皮带是否跑偏、皮带是否料流。通过该保护装置实现对皮带机的多方面功能、故障的识别和报警，化繁为简，从而减少了需要布置的保护装置种类及数量，便于安装和现场检修。

Description

一种皮带机综合保护装置

技术领域

本实用新型涉及输送设备技术领域，特别是涉及一种皮带机综合保护装置。

背景技术

带式输送机(简称皮带机)是最主要的散状物料输送与装卸设备，可广泛用于矿山，冶金，建材，化工，电力，食品加工等工业领域。在煤矿，金属/非金属矿山，钢铁企业，港口，水泥厂等地都可以看到带式输送机的大量应用。皮带机不仅能够完成散状物料的输送，还可以来输送成件物料。

为了保障皮带机的正常、稳定的工作，通常对其加设多种保护装置。例如打滑保护装置、跑偏保护装置、温度保护装置、急停拉线开关、撕裂保护、物流开关、堵塞开关灯。举例来说，急停拉线开关布置在皮带机沿线位置间隔30-50米；跑偏保护装置布置在皮带机头部和尾部位置，温度保护装置、物流开关布置在皮带机头部；撕裂保护、打滑保护装置布置在皮带机尾部位置。

上述的常规保护装置一般为独立的开关型保护，每个保护装置检测到故障时分别向皮带机的控制系统发送信号指令，控制系统根据故障类型进行报警或者停机动作指令。如此方式导致在皮带机现场需要安装较多数量、较多类型的保护装置，不便于现场的检修工作。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供了一种皮带机综合保护装置，以通过较少数量的保护装置实现对皮带机较多的保护功能，减少现场安装和检修的不便。

本实用新型实施例公开了如下技术方案：

本实用新型提供一种皮带机综合保护装置。该皮带机综合保护装置包括：管架、红外摄像装置和综合保护控制器；所述管架架设在皮带机的外围，所述红外摄像装置和所述综合保护控制器均设置在所述管架上，所述红外摄像装置与所述综合保护控制器通信连接；

所述红外摄像装置用于拍摄所述皮带机得到皮带图像、皮带位置信息、皮带面以及滚筒位置的温度信号，将所述皮带图像、皮带位置信息、皮带面以及滚筒位置的温度信号传入所述综合保护控制器；

所述综合保护控制器用于根据所述皮带图像识别物料形态，并当所述物料形态满足报警条件时生成料流报警信号；

所述综合保护控制器还用于根据所述皮带位置信息判断皮带是否跑偏，并当确定皮带跑偏时生成跑偏报警信号；

所述综合保护控制器还用于根据所述皮带面以及滚筒位置的温度信号形成温度曲线，并当所述温度曲线满足警戒条件时生成温度报警信号。

可选地，所述综合保护控制器还与所述皮带机的运行控制器连接；

所述综合保护控制器还用于向所述运行控制器发送以下至少一种信号，以使所述运行控制器根据所接收的信号控制所述皮带机停机：

所述料流报警信号、所述跑偏报警信号或所述温度报警信号。

可选地，所述综合保护控制器与上位机通信连接；

所述综合保护控制器还用于将所述温度曲线的数据传输给所述上位机，以使所述上位机对所述温度曲线进行展示。

可选地，所述管架包括横管、第一竖管、第二竖管、第一支撑部、第二支撑部、两个第一锁紧器和两个第二锁紧器；所述第一支撑部和所述第二支撑部支撑在所述皮带机所处场地的地面；

所述第一竖管和所述第二竖管各自通过一个第一锁紧器连接在所述横管的两端；

所述第一竖管和所述第一支撑部通过一个第二锁紧器连接；所述第二竖管和所述第二支撑部通过另一个第二锁紧器连接；

所述红外摄像装置装设在所述横管上。

可选地，所述综合保护控制器设置在任一第二锁紧器上。

可选地，所述红外摄像装置的镜头光轴与皮带面下方最底端托辊的轴线相互垂直。

可选地，所述红外摄像装置的镜头拍摄角度可调。

可选地，所述红外摄像装置设置在以滚筒为中心的预设范围内。

可选地，所述红外摄像装置包括五个颜色数据接口；所述综合保护控制器包括五个与所述五个颜色数据接口对应连接的接口；

所述五个颜色数据接口包括：棕色数据接口、灰色数据接口、黑色数据接口、白色数据接口和蓝色数据接口。

可选地，所述综合保护控制器还包括：两个光纤通讯接口和电源接口.

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过皮带机现场的管架上装设的红外摄像装置，能够实时获取皮带图像、皮带位置信息、皮带面以及滚筒位置的温度信号。通过通讯方式传输给综合保护控制器，综合保护控制器能够基于这些数据掌握皮带机的多方面的状况。例如温度是否过高、皮带是否跑偏、皮带是否料流。通过该保护装置实现对皮带机的多方面功能、故障的识别和报警，化繁为简，从而减少了需要布置的保护装置种类及数量，便于安装和现场检修。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种皮带机综合保护装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种综合保护控制器的对外接口示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种皮带机综合保护装置装设在皮带机现场的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种综合保护控制器的外形示意图。

具体实施方式

正如前文描述，目前为了达到对皮带机的性能及功能监测的目的，往往需要在现场安装多种类型、数量繁多的保护装置。这给安装和检修工作带来了不便。本实用新型实施例中提出化繁为简，以皮带机综合保护装置实现对皮带机性能、功能的监测目的，减少需要安装的装置数量，以智能化的方案实现多方面的监测。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种皮带机综合保护装置的结构示意图。如图1所示的皮带机综合保护装置包括：管架0、红外摄像装置6和综合保护控制器1。其中，管架0的主要用途是构建一个支撑在安装现场并能够为红外摄像装置6和综合保护控制器1提供稳定安装位置的框架。红外摄像装置6与综合保护控制器1均设置在管架0上。其中，红外摄像装置6与综合保护控制器1通信连接。具体而言，红外摄像装置6与综合保护控制器1可以通过无线或者有线的方式通讯和传输数据。

若红外摄像装置6通过有线的方式与综合保护控制器1通讯和传输数据，二者的连接线路可以沿着管架0绑绕在管架0上。或者，若管架0做成中空的结构，二者的连接线路也可以管架0的中空的区域穿过，从而避免线路暴露在管架0的外部，提升该皮带机综合保护装置的美观性，也避免线路长期暴露收到日晒和环境原因导致的寿命降低。

图2为本实用新型实施例提供的一种综合保护控制器的对外接口示意图。如图2所示的综合保护控制器包含共计12个接口，其中标号为1和2的接口为220V交流电源接口，标号为3和4的接口为光纤通讯接口。综合保护控制器可以通过光纤通讯接口向上位机传输信号。标号为5和6的接口之间连接有开关，二者处于常开状态。标号为7至11的五个接口用于与红外摄像装置的五个颜色数据接口一一对接。

如图2所示的红外摄像装置包括的五个颜色数据接口分别为棕色数据接口(BN)、灰色数据接口(GY)、黑色数据接口(BK)、白色数据接口(WH)和蓝色数据接口(BU)。这五个接口还会与综合保护控制器的标识为地的接口连接。

在本实用新型实施例中采用的红外摄像装置可以具体是一种红外测温型的AI视频保护装置。其具备摄像功能并能够通过采集到的红外光得到能够反应图像中对应位置的温度情况的温度信号。具体而言，所述红外摄像装置用于拍摄所述皮带机得到皮带图像、皮带位置信息、皮带面以及滚筒位置的温度信号，将所述皮带图像、皮带位置信息、皮带面以及滚筒位置的温度信号传入所述综合保护控制器。为了保证红外摄像装置能够得到皮带面以及滚筒位置的温度信号，要求红外摄像装置设置在以皮带机的滚筒为中心的预设范围内。从而保证皮带机的滚筒在红外摄像装置的视场内。其中，预设范围可以根据红外摄像装置的镜头参数、探测器分辨率等参数而定。作为示例预设范围为半径15米的范围。

所述综合保护控制器用于根据所述皮带图像识别物料形态，并当所述物料形态满足报警条件时生成料流报警信号。例如，综合保护控制器可以预先分析一些皮带机正常输送物料时，拍摄的皮带上物料形态的图像，并通过分析此类图像得到形态的特征。当接收到红外摄像装置提供的皮带图像时，可以分析皮带图像中物料形态与预先得到的正常物料形态的异同。例如，当物料形态特征差异较大，或者物料与皮带的相对位置存在明显的料流的特征时，可以确定物料形态满足报警条件，并生成料流报警信号。通过料流报警信号，提示皮带机输送工作的监控人员此情况的发生，进而提示其进行及时的干预。

所述综合保护控制器还用于根据所述皮带位置信息判断皮带是否跑偏，并当确定皮带跑偏时生成跑偏报警信号。综合保护控制器可以分析一些典型的皮带跑偏的图像或者皮带未跑偏的图像，从中分析得到跑偏或者未跑偏的特征。例如分析皮带未跑偏时皮带边缘或者中线的标定位置与本次获得的皮带位置信息中皮带边缘或者中线的位置的相对差异。根据相对差异判断皮带是否跑偏。通过在皮带跑偏时生成跑偏报警信号，能够提示皮带机输送工作的监控人员此情况的发生，进而提示其进行及时的干预，避免跑偏问题恶化，导致皮带检修工作的工作量过大、检修迟缓影响输送和生产。

所述综合保护控制器还用于根据所述皮带面以及滚筒位置的温度信号形成温度曲线，并当所述温度曲线满足警戒条件时生成温度报警信号。当皮带机的皮带面温度过高时或者滚筒位置温度过高时，表明皮带机有可能发生故障。举例而言，如果滚筒位置温度过高，有可能是因为皮带机输送超载，或者皮带机的电机功率异常导致皮带机的滚筒工作异常。在此情况下，如果不能及时察觉异常、及时干预，有可能导致皮带机使用寿命降低，影响正常的输送工作。在实际应用中可以预先为皮带面、皮带机的滚筒配置对应的警戒条件，例如可以是警戒阈值。当温度高于对应的警戒阈值，则生成温度报警信号。

皮带机以及滚筒位置的温度信号通过温度曲线的方式表现，能够更加直观易于读取。此外，警戒阈值也可以与温度曲线一同展示，实现更好的参照效果。

本实用新型通过皮带机现场的管架上装设的红外摄像装置，能够实时获取皮带图像、皮带位置信息、皮带面以及滚筒位置的温度信号。通过通讯方式传输给综合保护控制器，综合保护控制器能够基于这些数据掌握皮带机的多方面的状况。例如温度是否过高、皮带是否跑偏、皮带是否料流。通过该保护装置实现对皮带机的多方面功能、故障的识别和报警，化繁为简，从而减少了需要布置的保护装置种类及数量，便于安装和现场检修。

实际应用中，所述综合保护控制器还与所述皮带机的运行控制器连接；所述综合保护控制器还用于向所述运行控制器发送以下至少一种信号，以使所述运行控制器根据所接收的信号控制所述皮带机停机：

所述料流报警信号、所述跑偏报警信号或所述温度报警信号。

通过将料流报警信号、跑偏报警信号或者温度报警信号发送给皮带机的运行控制器，能够提升对皮带机的控制的安全性和可靠性，实现有效的监控和反馈。

此外，所述综合保护控制器与上位机通信连接；所述综合保护控制器还用于将所述温度曲线的数据传输给所述上位机，以使所述上位机对所述温度曲线进行展示。

图3为本实用新型实施例提供的一种皮带机综合保护装置装设在皮带机现场的示意图。如图3中所示，管架架设在皮带机的外围。

所述管架包括横管5、第一竖管3、第二竖管3’、第一支撑部A、第二支撑部A’、两个第一锁紧器4与4’和两个第二锁紧器2和2’。其中，所述第一支撑部A和所述第二支撑部A’支撑在所述皮带机所处场地的地面；所述第一竖管3和所述第二竖管3’各自通过第一锁紧器4和4’连接在所述横管5的两端；所述第一竖管3和所述第一支撑部A通过一个第二锁紧器2连接；所述第二竖管3’和所述第二支撑部A’通过另一个第二锁紧器2’连接；所述红外摄像装置6装设在所述横管5上。

在可选的实现方式中，红外摄像装置6装设在横管5的中央位置，其镜头光轴10与皮带面7下方最底端托辊8的轴线9相互垂直。也就是说，镜头能够垂直拍摄其下方的皮带面7。当然，在实际应用中，可以调整镜头的拍摄角度。该调整方式可以是电控的，也可以是手动调控。通过调整镜头的拍摄角度，能够改变红外摄像装置6的视野，提升红外摄像装置6的整体拍摄范围。

综合保护控制器1可以设置在任一第二锁紧器2或2’上。具体方式可以是焊接或者通过螺栓、螺母锁紧在第二锁紧器2或2’上。此外，综合保护控制器1也可以通过焊接或者螺栓、螺母锁紧在管架上，例如设置在第一竖管3或者第二竖管3’上。

图4为本实用新型实施例提供的一种综合保护控制器的外形示意图。如图4所示的综合保护控制器正面为矩形，其四个角分别设置有螺纹孔。综合保护控制器还配置有四个双孔垫片11，垫片11的一端的孔位用于与综合保护控制器上的螺纹孔对齐并且通过螺钉贯穿，实现综合保护控制器与垫片11的紧固连接。垫片11的另一端的孔位则用于与管架通过螺钉12贯穿连接。在可选实现方式中，可以通过在安装现场的管架上临时钻孔，实现将综合保护控制器固定在管架上。

可选实现方式中，综合保护控制器采用的电源规格是AC220V，功率25W，RS485输出，容量AC 250V 5A，重量1.5kg。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种皮带机综合保护装置，其特征在于，包括：管架、红外摄像装置和综合保护控制器；所述管架架设在皮带机的外围，所述红外摄像装置和所述综合保护控制器均设置在所述管架上，所述红外摄像装置与所述综合保护控制器通信连接；

所述红外摄像装置用于拍摄所述皮带机得到皮带图像、皮带位置信息、皮带面以及滚筒位置的温度信号，将所述皮带图像、皮带位置信息、皮带面以及滚筒位置的温度信号传入所述综合保护控制器；

所述综合保护控制器用于根据所述皮带图像识别物料形态，并当所述物料形态满足报警条件时生成料流报警信号；

所述综合保护控制器还用于根据所述皮带位置信息判断皮带是否跑偏，并当确定皮带跑偏时生成跑偏报警信号；

所述综合保护控制器还用于根据所述皮带面以及滚筒位置的温度信号形成温度曲线，并当所述温度曲线满足警戒条件时生成温度报警信号。

2.根据权利要求1所述的皮带机综合保护装置，其特征在于，所述综合保护控制器还与所述皮带机的运行控制器连接；

所述综合保护控制器还用于向所述运行控制器发送以下至少一种信号，以使所述运行控制器根据所接收的信号控制所述皮带机停机：

所述料流报警信号、所述跑偏报警信号或所述温度报警信号。

3.根据权利要求1所述的皮带机综合保护装置，其特征在于，所述综合保护控制器与上位机通信连接；

所述综合保护控制器还用于将所述温度曲线的数据传输给所述上位机，以使所述上位机对所述温度曲线进行展示。

4.根据权利要求1所述的皮带机综合保护装置，其特征在于，所述管架包括横管、第一竖管、第二竖管、第一支撑部、第二支撑部、两个第一锁紧器和两个第二锁紧器；所述第一支撑部和所述第二支撑部支撑在所述皮带机所处场地的地面；

所述第一竖管和所述第二竖管各自通过一个第一锁紧器连接在所述横管的两端；

所述第一竖管和所述第一支撑部通过一个第二锁紧器连接；所述第二竖管和所述第二支撑部通过另一个第二锁紧器连接；

所述红外摄像装置装设在所述横管上。

5.根据权利要求4所述的皮带机综合保护装置，其特征在于，所述综合保护控制器设置在任一第二锁紧器上。

6.根据权利要求4所述的皮带机综合保护装置，其特征在于，所述红外摄像装置的镜头光轴与皮带面下方最底端托辊的轴线相互垂直。

7.根据权利要求1所述的皮带机综合保护装置，其特征在于，所述红外摄像装置的镜头拍摄角度可调。

8.根据权利要求1所述的皮带机综合保护装置，其特征在于，所述红外摄像装置设置在以滚筒为中心的预设范围内。

9.根据权利要求1-8任一项所述的皮带机综合保护装置，其特征在于，所述红外摄像装置包括五个颜色数据接口；所述综合保护控制器包括五个与所述五个颜色数据接口对应连接的接口；

所述五个颜色数据接口包括：棕色数据接口、灰色数据接口、黑色数据接口、白色数据接口和蓝色数据接口。

10.根据权利要求9所述的皮带机综合保护装置，其特征在于，所述综合保护控制器还包括：两个光纤通讯接口和电源接口。

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