一种提升机载荷监测系统技术方案

一种提升机载荷监测系统。它包括与每根钢丝绳和提升容器相连接的连接装置，在所述连接装置内设有防水的称重传感器，提升容器的顶部设有发射装置，提升容器经过的井口处设有接收发射装置信号的接收装置，接收装置连接通信电缆与设在绞车房内的主控计算机相连。该装置将信号做滤波、放大等处理后，由Ａ／Ｄ转换装置转变成数字信号，通过串口和无线发射模块向井口发射，井口的接收装置接收到此信号后，通过串口通信将数据传输到安装在绞车房的主控计算机，计算机对信号进行分析处理，将钢丝绳张力平衡情况、提升载荷状况以友好的界面显示出来，并在需要的时候予以报警或断开安全回路。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种提升机载荷监测系统，尤其适用于矿用提升机载荷变化的实时监测。
技术介绍
矿井提升机的安全运行事关人员与设备的安全，然而提升机过载，尤其是箕斗提升时过载现象时有发生，对安全生产构成了一定的威胁箕斗定量装载装置逐渐普及，而其一旦发生故障则有可能对箕斗多装或二次装载，从而引起过载；由于煤炭中含有水分而使其粘度增大，因此箕斗进入卸载曲轨卸载后，时常有部分煤粘在箕斗内壁上，从而在降至井底进行下一次装载时导致过载现象的发生；提升容器导向装置的故障也可能带来卡罐等现象并造成提升过载，此外，多绳摩擦提升系统中钢丝绳间的张力不平衡，也会使其中部分钢丝绳所受张力过大，造成一定安全隐患。为了避免因过载和张力不平衡现象引发的安全事故，很有必要对提升载荷和每根钢丝绳所受载荷进行监测，一旦出现过载现象或张力不平衡，能及时告知绞车司机及维护人员，并在需要的时候自动断开安全回路，避免事故的发生。目前，现有的该类产品通常是在提升容器上，安装载荷传感器，通过载荷传感器将提升载荷转换为电信号，并以钢丝绳作为传输媒介，传送给由单片机系统组成的主机，进行处理、判断、显示和报警。这类产品所存在的问题是(1)无检测并实时显示钢丝绳间不平衡度的功能；(2)通常采用单片机作为主机，信号处理能力弱、人机界面不友好；(3)由于采用钢丝绳作为传输介质，在更换、调节钢丝绳时，系统容易受到影响。
技术实现思路
技术问题本技术的目的是提供一种结构简单、信号处理能力强、能实时监控的提升机载荷监测系统。技术方案本技术一种提升机载荷监测系统，它包括与每根钢丝绳和提升容器相连接的连接装置，在所述连接装置内设有防水的称重传感器，在提升容器的顶部设有发射装置，在井口处设有接收发射装置信号的接收装置，接收装置连接通信电缆与设在绞车房内的主控计算机相连。本技术一种提升机载荷监测系统，当多绳提升采用液压油缸式的自动平衡装置时，述的称重传感器设在连接装置中的调绳油缸活塞杆端部，以便将提升载荷转变为称重传感器所受的压力；采集发射装置由防爆壳体，设在防爆壳体内的采集发射卡和电池构成，采集发射卡上设有一天线，天线伸出防爆壳体，位于固定在防爆壳体上的导管内，导管端口处设有有机玻璃隔挡层；所述井口的接收装置同主控计算机间通过RS232+电流环的方式实现串行通信；即接收装置首先将RS232电压信号转变为电流信号再进行传输，在接收端先将该电流信号转变为RS232电压信号再送入主控计算机COM1、COM2端口。有益效果本技术一种提升机载荷监测系统，采用在提升容器与钢丝绳的连接装置内安装称重传感器，安装于提升容器上面的发射装置和井口接收装置通过无线通信进行数据传输，井口接收装置通过串行通信将载荷数据传输给主控计算机，由计算机对载荷数据进行分析处理，以波形图和柱状图显示提升机的载荷情况和钢丝绳间张力平衡情况，并在过载或张力严重不平衡时进行声光报警或断开安全回路。该系统不仅能够在一个提升循环内全程监测提升载荷，而且对于多绳摩擦提升，能够实时判断张力平衡情况，其结构简单，信号处理能力强，实时监控，人机界面好，具有广泛的实用性。附图说明图1是本技术系统示意图。图2是采集发射装置结构示意图。图3是称重传感器的安置位置结构图。图中1.提升容器，2.连接装置，3.采集发射装置，4.称重传感器，5接收装置，6通信电缆，7.主控计算机，8.绞车房，3-1.有机玻璃封板，3-2.天线，3-3.防爆壳体，3-4.采集发射卡，3-5.充电电池，3-6锁。具体实施方式以下结合附图对本技术的一个实施例作进一步的描述本技术一种提升机载荷监测系统，它主要由设在提升容器1上的连接装置2，防水的称重传感器4，设在提升容器1的顶部的采集发射装置3，设在井口的接收装置5和主控计算机7构成，接收装置5通过通信电缆6与设在绞车房8内的主控计算机7相连，称重传感器4设在连接装置2内部，当多绳提升采用液压油缸式的自动平衡装置时，可以将防水的称重传感器4安装于油缸活塞杆端部，以便将钢丝绳的张力转变成作用在称重传感器4上的压力，以保证称重传感器4毁坏时仍然能够确保提升系统的安全运行。对于每一根钢丝绳都须安装一个称重传感器4，以便对每根绳的张力进行检测。采集发射装置3由防爆壳体3-3，设在防爆壳体3-3内的采集发射卡3-4和电池3-5构成，采集发射卡3-4上设有一天线3-2，天线3-2伸出防爆壳体3-3，位于固定在防爆壳体3-3上的导管内，导管端口处设有有机玻璃隔挡层3-1，防爆壳体3-3设置电池3-5处设有防滑锁3-6。当每一根钢丝绳的张力转变成电信号后，传输至采集发射装置3，采集发射装置3首先通过内部滤波、放大单元对信号进行预处理，再利用A/D转换器将它们转变成数字信号传输到单片机端口，由单片机通过串口把数据送入无线发射模块，该模块在对信号进行调制后向井口发射。左右两个提升容器上的发射模块采用不同的发射频率以避免相互干扰。当井口接收装置5接收到采集发射装置3发射的信号后，将其解调并通过RS232+电流环的方法与主控计算机7进行串行通信，以增强抗干扰能力和延长通信距离。即接收装置首先将RS232电压信号转变为电流信号再进行传输，在接收端先将该电流信号转变为RS232电压信号再送入主控计算机COM1、COM2端口。主控计算机7在对数据处理分析时采用Windows编程技术和多线程技术，同步操作双串口和置于PCI插槽中的I/O板卡。接收装置5与主控计算机7间的通信介质为两根屏蔽双绞线通信电缆6。主控计算机7安装于绞车房8中。通信电缆中的信号经过电流环-RS232转换器转变成RS232接口电平，由主控计算机7的串口COM1、COM2同步将左右两容器的载荷数据读入内存。之后，采用虚拟仪器技术和多线程技术同步处理提升载荷信号，并通过直观的实时波形控件、滑动条控件显示提升机的载荷和钢丝绳间张力的平衡情况。在提升机过载或钢丝绳间张力严重不平衡时，通过置于主控计算机7PCI插槽中的I/O板卡输出开关量，进行声光报警或断开安全回路。采集发射卡3-4采集各路钢丝绳的张力信号，并转变成数字信号，通过天线3-2向井口发射。充电电池5为称重传感器和采集发射卡供电，并与采集发射卡共同置于防爆壳体3-3中。为防淋水并保证正常通信，天线3-2上方装有有机玻璃封板3-1。权利要求1.一种提升机载荷监测系统，它包括与每根钢丝绳和提升容器(1)相连接的连接装置(2)，其特征在于在所述连接装置(2)内设有防水的称重传感器(4)，提升容器(1)的顶部设有采集发射装置(3)，井口处设有接收发射装置(3)信号的接收装置(5)，接收装置连接通信电缆(6)与设在绞车房(8)内的主控计算机(7)相连。2.根据权利要求1所述的一种提升机载荷监测系统，其特征在于所述的采集发射装置(3)由防爆壳体(3-3)，设在防爆壳体(3-3)内的采集发射卡(3-4)和电池(3-5)构成，采集发射卡(3-4)上设有一天线(3-2)，天线(3-2)伸出防爆壳体(3-3)，位于固定在防爆壳体(3-3)上的导管内，导管端口处设有有机玻璃隔挡层(3-1)。3.根据权利要求1所述的一种提升机载荷监测系统，其特征在于所述井口的接收装置(5)同主控计算机间通过RS232+电流环的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提升机载荷监测系统，它包括与每根钢丝绳和提升容器（１）相连接的连接装置（２），其特征在于：在所述连接装置（２）内设有防水的称重传感器（４），提升容器（１）的顶部设有采集发射装置（３），井口处设有接收发射装置（３）信号的接收装置（５），接收装置连接通信电缆（６）与设在绞车房（８）内的主控计算机（７）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖兴明，陆伟跃，马驰，孙峰，
申请(专利权)人：中国矿业大学，徐州中矿科达机电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]