一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿开采设备领域，具体涉及一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置。

背景技术：

2.矿井提升机是联系井下与地面的唯一通道，担负着提升煤炭、矸石，下放材料及升降人员、设备的任务。斜井箕斗提升主要用于大、中型矿山，斜井倾角一般为30
°
～40
°
，具有提升量大、装卸容易实现自动化操作、运行速度高、运输稳定、运行安全等优点。
3.斜井箕斗矿车提升在减轻采矿劳动强度，给人们带来高效、方便的同时，也带来了不安全因素。矿井提升系统是矿山生产过程中一个重要的组成部分，其中斜井轨道提升系统在运行过程中跑车事故发生的频率较高，矿山斜井轨道运输危害最大的事故是脱轨跑车事故。斜井轨道跑车事故，主要是指斜井上部车场或在斜坡上，车辆脱离机械牵引装置在自重力作用下冲入井下的情况，除了撞坏井筒和沿巷的电缆、风管、水管等设施外，还会造成作业人员人身伤亡事故。因此如何从根本上检测斜井箕斗脱轨掉道故障，对于提升机的安全运行有着十分重大的意义。
4.由于提升机的运行区间往往长达几百米近千米，如果采用人工检测的话无法实现人员跟随设备进行检测，该方式无论从安全性和实施性均不具备条件，因此只能通过视频进行检测。但传统的视频检测由于矿井环境恶劣存在诸多弊端，如空气质量差，可视程度低，有线网络布线改线工程量大。有线带宽不断的增加，换线工作将会无比艰巨。由于使用实体线，其线路容易损坏，一旦出错将不得不换掉整条线，维护不易。

技术实现要素：

5.针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种多传感器、检测装置维护量小，低功耗、高容错性，高灵活性和高自主性的斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.本实用新型提供一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，包括设在矿车上的无线通信发射端和设在斜井上端的无线通信接收端，所述无线通信发射端包括分别与主控板电性连接的无线通信发射模块、加速度倾角传感器以及位移传感器；所述无线通信接收端包括设在斜井上端的无线通信接收模块，斜井上端还设有用于检测矿车是否移动到位的到位传感器，斜井上端用于起吊矿车的滚筒上设有能够检测滚筒旋转圈数的霍尔元件，所述无线通信接收模块、到位传感器、霍尔元件分别与控制滚筒运行的控制系统电性连接。
8.优选地，所述无线通信发射端设在防水防爆控制箱内部，所述防水防爆控制箱设在矿车底部。
9.优选地，所述无线通信接收端设在防水防爆箱内，所述无线通信接收端还设有报警装置。
10.优选地，所述位移传感器选用电感式接近开关，用来测量其自身与斜井上导轨之间的距离，矿车脱轨时，位移传感器检测到数据传输到主控板，主控板连接有报警装置进行报警，同时主控板控制无线通信发射模块将信息传输到无线通信接收模块并最终传输到控制系统，控制系统控制滚筒停止运行。
11.优选地，所述到位传感器为霍尔磁性接近开关，矿车上设有与其适配的磁块，所述霍尔磁性接近开关与控制系统相连并传输数据，到位传感器检测矿车到位时，控制系统判定矿车的行驶距离为零。
12.优选地，所述霍尔元件用来记录滚筒所转的圈数，并将信息传输给控制系统，间接知道矿车的行程。
13.优选地，所述主控板通过继电器连接有报警装置。
14.本实用新型的有益效果在于：
15.1、通过多传感器的数据采集与判断可以提高矿车箕斗防掉道监测的可靠性。
16.2、无需复杂的布线，检测响应速度快，可在掉道第一时间报警。
17.3、检测装置维护量小，低功耗、高容错性，高灵活性和高自主性。
18.4、成本低、范围大、布设灵活，移动支持。
19.5、采集的信息准确可靠，信息传输接口安全稳定，具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点，可以起到对矿车箕斗掉道的良好的监测作用。
附图说明
20.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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置的结构示意图。
22.附图标记说明：
23.1、锂电源；2、主控板；3、无线通信发射模块；5、加速度倾角传感器；6、位移传感器；7、导轨；9、无线通信接收模块；8、电源；10、到位传感器；11、霍尔元件。
具体实施方式
24.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。
25.如图1所示，一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，包括设在矿车上的无线通信发射端和设在斜井上端的无线通信接收端，所述无线通信发射端包括分别与主控板2电性连接的无线通信发射模块3、加速度倾角传感器5以及位移传感器6；主控板2选用采用阿尔泰dam-397c-k采集卡并适配相应的锂电源1；加速度倾角传感器5选用adxl345传感器；
26.所述无线通信接收端包括设在斜井上端的无线通信接收模块9，斜井上端还设有
用于检测矿车是否移动到位的到位传感器10，斜井上端用于起吊矿车的滚筒上设有能够检测滚筒旋转圈数的霍尔元件11，所述无线通信接收模块9、到位传感器10、霍尔元件11连接外部电源8并分别与控制滚筒运行的控制系统电性连接，控制系统可选用工控机、pc端或者plc系统。
27.无线通信发射模块3、无线通信接收模块9均选用lora模块。
28.所述无线通信发射端设在防水防爆控制箱内部，所述防水防爆控制箱设在矿车底部。
29.所述无线通信接收端设在防水防爆箱内，所述无线通信接收端还设有报警装置。
30.所述位移传感器6选用电感式接近开关，用来测量其自身与斜井上导轨7之间的距离，矿车脱轨时，位移传感器6检测到数据传输到主控板2，主控板2连接有报警装置进行报警，同时主控板2控制无线通信发射模块3将信息传输到无线通信接收模块9并最终传输到控制系统，控制系统控制滚筒停止运行。
31.所述到位传感器10为霍尔磁性接近开关，矿车上设有与其适配的磁块，所述霍尔磁性接近开关与控制系统相连并传输数据，到位传感器10检测矿车到位时，控制系统记载的矿车的行驶距离为零。
32.所述霍尔元件11用来记录滚筒所转的圈数，并将信息传输给控制系统，间接知道矿车的行程。
33.所述主控板2通过继电器连接有报警指示灯。
34.本实用新型通过多传感器来判断矿车是否掉道，主要是通过位移传感器与加速度倾角传感器的信息量来判断。将位移传感器固定在矿车的底部，测量位移传感器与轨道的之间的距离，如果测量值超过警戒值，说明矿车脱轨并发出报警。另外，通过加速度倾角传感器测量矿车加速度与倾角的数据来进一步确定矿车是否发生掉道，如果这两个参数也都超过了警戒值，将第一时间报警并停机，并将所存储的数据与故障信息发到控制系统。
35.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，其特征在于：包括设在矿车上的无线通信发射端和设在斜井上端的无线通信接收端，所述无线通信发射端包括分别与主控板(2)电性连接的无线通信发射模块(3)、加速度倾角传感器(5)以及位移传感器(6)；所述无线通信接收端包括设在斜井上端的无线通信接收模块(9)，斜井上端还设有用于检测矿车是否移动到位的到位传感器(10)，斜井上端用于起吊矿车的滚筒上设有能够检测滚筒旋转圈数的霍尔元件(11)，所述无线通信接收模块(9)、到位传感器(10)、霍尔元件(11)分别与控制滚筒运行的控制系统电性连接。2.如权利要求1所述的一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，其特征在于：所述无线通信发射端设在防水防爆控制箱内部，所述防水防爆控制箱设在矿车底部。3.如权利要求1所述的一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，其特征在于：所述无线通信接收端设在防水防爆箱内。4.如权利要求3所述的一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，其特征在于：所述位移传感器(6)选用电感式接近开关，用来测量其自身与斜井上导轨(7)之间的距离。5.如权利要求1所述的一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，其特征在于：所述到位传感器(10)为霍尔磁性接近开关，矿车上设有与其适配的磁块，所述霍尔磁性接近开关与控制系统相连并传输数据。6.如权利要求5所述的一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，其特征在于：所述霍尔元件(11)用来记录滚筒所转的圈数，并将信息传输给控制系统，间接知道矿车的行程。7.如权利要求6所述的一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，其特征在于：所述主控板(2)连接有报警装置。

技术总结

本实用新型公开了一种斜井箕斗矿车掉道监测与运行预警装置，包括设在矿车上的无线通信发射端和设在斜井上端的无线通信接收端，无线通信发射端包括分别与主控板电性连接的无线通信发射模块、加速度倾角传感器以及位移传感器；无线通信接收端包括设在斜井上端的无线通信接收模块，无线通信接收模块、到位传感器、霍尔元件分别与控制滚筒运行的控制系统电性连接；其通过多传感器的数据采集与判断可以提高矿车箕斗防掉道监测的可靠性，采集的信息准确可靠，信息传输接口安全稳定，具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点，可以起到对矿车箕斗掉道的良好的监测作用。车箕斗掉道的良好的监测作用。车箕斗掉道的良好的监测作用。