ES2214408T3 - Dispositivo para la vigilancia de maquinas de mineria. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la vigilancia de máquinas de galería o de extracción, con el que se detectan datos de medida para parámetros de funcionamiento, como por ejemplo el consumo de potencia, la temperatura del motor o la posición del brazo de la rozadora, caracterizado porque está prevista una memoria de datos de medida distinta de los dispositivos de seguimiento y control de la máquina de galería y unida de modo soltable con la máquina, en la cual los datos de medida se pueden memorizar a lo largo de un espacio de tiempo predeterminado junto con el tiempo obtenido de una base de tiempo de la memoria de datos de medida y con la que están unidos sensores para la detección de datos de medida separados para cada fase de tensión, consumo de corriente y frecuencia de la tensión de alimentación, y porque la memoria de datos de medida presenta puntos de corte para la lectura de los datos memorizados que se pueden bloquear mecánica o electrónicamente.

Description

Dispositivo para la vigilancia de máquinas de minería.

La invención se refiere a un dispositivo para la vigilancia de máquinas de minería, en particular máquinas de galería o de extracción, con el que se detectan datos de medida para parámetros de funcionamiento, como por ejemplo el consumo de potencia, la temperatura del motor o la posición del brazo de la rozadora.

Según el documento DE 39 27 414 A1 se han publicado un procedimiento para la vigilancia de accionamientos, así como un dispositivo de medida, con los que se vigilan accionamientos bajo tierra mediante mediciones de corriente y mediciones de temperatura. Tales dispositivos de medida permiten detectar los parámetros actuales y controlar la máquina en correspondencia. En relación con esto se han propuesto también ya dispositivos indicadores, con los que se puede detectar la posición del brazo de la rozadora o de las herramientas de rozado respectivamente, y representarla por ejemplo en una pantalla, lo que es particularmente ventajoso si un contacto visual directo con el punto de ataque resulta dificultado por una elevada generación de polvo. Es común a los dispositivos de medida conocidos, que en cada caso se detectan parámetros actuales, para permitir de esta manera un correcto control de la máquina. Partes individuales de las máquinas de galería, y en particular los accionamientos, están protegidas también generalmente mediante fusibles correspondientes. Así por ejemplo, con una medición de temperatura mediante conductores fríos, que están insertados en el devanado del motor, se determina un calentamiento inadmisible, estando previstos por lo demás fusibles automáticos, que en caso de sobrecarga desconectan el accionamiento de la fuente de alimentación de corriente. Para un correcto funcionamiento de tales máquinas es necesaria naturalmente también una fuente de alimentación fiable correspondiente, y entre otros en el documento DE 39 27 414 A1 se ha propuesto detectar la posición de fase respectiva, y medir de esta manera la carga normal de los accionamientos bajo tierra y de la red de suministro eléctrica también en cuanto a potencia reactiva, potencia activa y potencia aparente, para garantizar una vigilancia correcta.

En aparatos de medida electrónicos múltiples se ha propuesto ya almacenar los datos de medida respectivos en una memoria, y transmitir los mismos mediante un punto de corte a una instalación de tratamiento de datos.

Dispositivos de vigilancia que aseguran, además de las indicaciones existentes de los parámetros de funcionamiento respectivos y del control de los accionamientos respectivos, una memorización paralela e invisible de los datos de medida, se emplean hasta ahora en los aviones en forma de una llamada "caja negra", memorizándose una selección determinada de parámetros de funcionamiento a lo largo de un espacio de tiempo determinado. El análisis de las señales memorizadas en una caja negra permite posteriormente obtener conclusiones sobre causas de accidentes, debiéndose precisar una selección definida de parámetros relevantes, que se almacenan en una memoria de este tipo.

Análogo es el comportamiento de los tacógrafos, que vigilan y dibujan, en los camiones, el respeto de los necesarios descansos, así como las velocidades de circulación respectivas, estando tales aparatos registradores previstos además de los aparatos de medida existentes, como por ejemplo un tacómetro.

Para la vigilancia de máquinas de minería subterráneas, se ha considerado hasta ahora solamente que los parámetros actuales y medidos respectivos proporcionan una información completa sobre el correcto modo de funcionamiento.

La invención tiene por objeto pues diseñar un dispositivo del tipo citado al principio, que además de los dispositivos de medida y control conocidos ofrezca la posibilidad de detectar, en caso de reclamaciones, las causas que no se pueden reconstruir ya tras la aparición de un defecto. Esto es válido en particular si por ejemplo mediante manipulación se han puenteado fusibles, o se han puenteado las señales de los conductores fríos, para en casos extremos permitir una continuidad de funcionamiento, de lo que como consecuencia pueden resultar un caso de daños y un caso de reclamación. Para hacer posible una validación de tales reclamaciones y una reconstrucción real de la situación que ha conducido a un daño, para resolver este problema se propone según la invención un dispositivo, con el que se hace posible la vigilancia adicional de máquinas de minería, y en particular máquinas de galería o de extracción, consistiendo la disposición según la invención esencialmente en que está prevista una memoria de datos de medida distinta de los dispositivos de seguimiento y control de la máquina de galería, en la cual los datos de medida se pueden memorizar a lo largo de un espacio de tiempo predeterminado junto con el tiempo obtenido de una base de tiempo de la memoria de datos de medida, y que la memoria de datos de medida presenta un punto de corte para la lectura de los datos memorizados. Como no sólo se indican valores actuales, sino que los datos se memorizan de modo intermedio en intervalos de tiempo predeterminados, realmente a lo largo de un espacio de tiempo predeterminado de por ejemplo un turno de trabajo o una semana, las manipulaciones no permitidas y por ejemplo el funcionamiento de un dispositivo con parámetros de funcionamiento no permitidos se puede detectar también posteriormente, y es posible en particular detectar reclamaciones no procedentes, en caso de que se hayan producido daños con incumplimiento de las indicaciones de las instrucciones de funcionamiento. El dispositivo según la invención puede estar dispuesto además correspondientemente encapsulado e inaccesible, de modo que se puedan detectar en todo caso eventuales manipulaciones, para lo que la disposición está diseñada de modo que la memoria de datos de medida está unida de modo soltable con la máquina de minería. La unión soltable puede estar protegida por ejemplo mediante una cerradura correspondiente, de modo que los puntos de corte para la introducción y lectura respectivamente de los datos de medida estén dispuestos de modo que se puedan bloquear mecánica o electrónicamente, de modo que se pueda impedir incluso una manipulación posterior de los datos de medida memorizados por parte no autorizada.

Las condiciones para el funcionamiento de las máquinas de minería dependen en gran medida del lugar de utilización. Una vigilancia continua de las condiciones previas absolutamente necesarias para el funcionamiento en cada caso, como por ejemplo la tensión de alimentación, sólo se puede tomar en consideración en general directamente durante el funcionamiento en condiciones modificadas, de modo que los efectos a largo plazo no se pueden detectar en modo alguno. Debido a la circunstancia de que por ejemplo el mismo tipo de máquina encuentra diferentes propiedades de mineral, por ejemplo al ascender sobre un tramo durante el rozado, y por tanto condiciones de funcionamiento que se deben considerar admisibles durante un espacio de tiempo predeterminado, pero que se presentan por breve tiempo, por ejemplo debido a un mineral más duro, como condiciones de funcionamiento que pueden conducir a daños de accionamiento o máquina, con una vigilancia de este tipo de los valores momentáneos respectivos puede ocurrir, en el mejor de los casos, una compensación electrónica o manual correspondiente por breve tiempo, no pudiéndose detectar en modo alguno las posibilidades de variaciones irreversibles en el marco de una regulación electrónica o de un control manual de este tipo. Como se memorizan de modo intermedio gran cantidad de datos de medida, cuya importancia no es preciso detectar necesariamente en cada caso individual, durante los análisis posteriores los criterios de evaluación respectivos pueden variar en una magnitud que no es posible en aparatos de medida estacionarios, y en particular incluso en aparatos de medida con memoria. Tales aparatos de medida con memoria o dispositivos de medida para los valores actuales presuponen en efecto una conexión muy determinada de los datos de medida individuales, para hacer posible la declaración deseada en cada caso, que no se puede modificar sin más posteriormente.

En la memoria de datos de medida se hallan pues una serie de datos de medida, que no presentan importancia apreciable alguna para el funcionamiento directo de la máquina de minería. Puede ocurrir en particular que una máquina esté funcionando durante largo tiempo en el límite de las condiciones de funcionamiento admisibles para la temperatura. Sólo un análisis posterior, del que se deduzca que el espacio de tiempo durante el cual se mantuvieron tales condiciones extremas, que no se detectaron como condiciones de fallo, fue relativamente largo, permite realizar conexiones con otros datos de medida, y encontrar de esta manera motivos de fallo, que no se pudieron determinar en el marco de una vigilancia continua. Esto es válido particularmente si los datos de medida se promedian a lo largo de espacios de tiempo variables en cada caso, y se eligen valores medios o valores medios cuadráticos durante intervalos libremente definidos. Una observación detallada de este tipo en un espacio de tiempo determinado permite aclarar posteriormente las causas para un fallo o un defecto, que no se podrían haber detectado con la detección usual de datos de medida.

Con una memoria de datos de medida de este tipo se puede en particular memorizar también una serie de datos que no parecen relevantes inmediatamente, simultáneamente o con el tiempo correspondiente, de modo que diferentes parámetros se pueden poner en relación unos con otros posteriormente, tras la respectiva modificación del esquema de análisis, por lo que de esta manera se pueden obtener conocimientos que no se podrían haber deducido sin más de la vigilancia en funcionamiento continuo. Ventajosamente, la disposición está diseñada pues según la invención de modo que con la memoria de datos de medida están unidos sensores para la detección de datos de medida separados para cada fase de tensión, consumo de corriente y frecuencia de la tensión de alimentación, así como sensores adicionales para la detección de temperatura del motor, temperatura exterior, humedad, carga, en particular carga a flexión, y/o posición angular del brazo de la rozadora y/o la inclinación de las cintas transportadoras. Si por ejemplo, además de la detección de la calidad de la tensión de alimentación hay que almacenar en la memoria de datos de medida también valores de medida como por ejemplo temperatura del motor, temperatura exterior y/o humedad, se puede detectar tempranamente o bien posteriormente la existencia de daños del aislamiento o similares, y por ejemplo los parámetros de funcionamiento adecuados en cada caso para el funcionamiento de la máquina se pueden adaptar a las condiciones especiales de un lugar de extracción determinado, para reducir el peligro de un fallo.

Para el análisis posterior de los valores memorizados, cualesquiera valores de medida se pueden poner en correlación entre sí, y a partir de tales correlaciones se pueden obtener nuevos conocimientos, que durante una vigilancia continua de los datos de medida individuales no se podrían haber apreciado en absoluto. En particular la posibilidad posterior de modificar el esquema de análisis, para encontrar motivos de defectos, representa aquí una importante ventaja, pudiéndose prever incluso, en su caso, una transmisión a distancia de los contenidos de la memoria a una central de vigilancia, al objeto de un análisis de este tipo, si bien adaptado al lugar de utilización respectivo.

Según la invención se propone por tanto el empleo de una memoria de datos de medida móvil como dispositivo de vigilancia para máquinas de minería equipadas con accionamientos eléctricos.

La invención se explica a continuación en detalle con ayuda de un diagrama, representado a lo largo de un intervalo de tiempo definido, de valores de medida para la temperatura del motor, el consumo de corriente y la tensión de alimentación. En los dibujados se han representado sobre el eje de ordenadas la tensión en voltios, el consumo de corriente en amperios y la temperatura del motor en ºC respectivamente, mientras que el eje de abscisas representa el eje de tiempo. A partir de los valores de medida almacenados respectivamente en instantes determinados se obtienen pues las curvas representadas en los dibujos para las oscilaciones de consumo de corriente, tensión y temperatura, y se puede apreciar directamente que siempre que se comparan entre sí valores actuales respectivos, se puede determinar directamente si todos estos valores o solamente una parte de estos valores se hallan dentro de límites predeterminados, y se pueden considerar por tanto admisibles. Sólo de una observación conjunta de los desarrollos de las curvas se deduce que a lo largo de un espacio de tiempo determinado se pueden representar variaciones. Esto es válido, en el caso del intervalo de tiempo representado en los dibujos, por ejemplo para un aumento más o menos continuo de la temperatura del motor, que se produce particularmente en un espacio de tiempo en el que el consumo de corriente se hace puntualmente y en determinados momentos esencialmente más bajo. La disminución del consumo de corriente, el aumento de la temperatura y las variaciones esencialmente no significativas en la tensión de alimentación permiten apreciar por tanto ya pronto que aquí se pueden deducir evidentemente relaciones, para lo que simultáneamente se debe partir de la base de que en ningún momento existen condiciones de funcionamiento inadmisibles consideradas por sí mismas. Sólo la memorización intermedia de los valores a lo largo de un espacio de tiempo más prolongado permite por tanto encontrar correlaciones como las que se podrían obtener durante un análisis posterior y adaptado en cada caso a la cuestión planteada.

Claims (2)

1. Dispositivo para la vigilancia de máquinas de galería o de extracción, con el que se detectan datos de medida para parámetros de funcionamiento, como por ejemplo el consumo de potencia, la temperatura del motor o la posición del brazo de la rozadora, caracterizado porque está prevista una memoria de datos de medida distinta de los dispositivos de seguimiento y control de la máquina de galería y unida de modo soltable con la máquina, en la cual los datos de medida se pueden memorizar a lo largo de un espacio de tiempo predeterminado junto con el tiempo obtenido de una base de tiempo de la memoria de datos de medida y con la que están unidos sensores para la detección de datos de medida separados para cada fase de tensión, consumo de corriente y frecuencia de la tensión de alimentación, y porque la memoria de datos de medida presenta puntos de corte para la lectura de los datos memorizados que se pueden bloquear mecánica o electrónicamente.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque con la memoria de datos de medida están unidos además sensores para la detección de temperatura del motor, temperatura exterior, humedad, carga, en particular carga a flexión, y/o posición angular de brazos de rozadora y/o la inclinación de cintas transportadoras.