用于监测传送带接头的方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]传送带广泛用于将矿物、煤炭以及各种各样的制造类产品从一处移动至另一处。用于采矿作业的重载传送带可以延伸超过几英里的距离，并可以代表工业材料搬运作业的高成本部件。不幸地，这些传送带容易受到在其上运输的材料的损伤，在带内可形成裂口、裂缝、切口或撕口。例如，被运输的材料的锋利边缘能凿切带的表面，这可导致裂口形成。在安装期间，传送带段拼接在一起以形成连续环状的传送带。在传送带的作业期间，传送带容易受到损伤，并且传送带和这些接头的完整性可被损害，并且需要修复或更换。
[0002]为了使由于大的帘线损伤导致的潜在的纵向裂口或横向撕口的影响最小，矿井可使用传感器监测这些情况，并且将存在的或潜在的灾难性事件警告给矿井。纵向裂开的传送带通常使用裂口探测系统以控制裂口所致的损伤，从而使停机时间最小化。此外，可监测并主动地修复传送带内的损伤的钢丝帘线或接头缺陷以避免灾难性事件。重型传送带的修复成本和清洁作为损伤结果的溢出的材料的成本是巨大的。在没有探测并且立即地修复这样的损伤的情况下，损伤可以沿带的长度扩散为纵向裂口或横穿带的宽度扩散为横向撕口，而继续使用传送系统的结果是给终端用户的额外的传送带损伤和更大的停机事件。因此期望探测带的损伤，并且在灾难性故障发生前修复带的损伤区域。通过这样做，可使带的损伤范围最小化、简化修复并且可减少或避免被传送的材料的溢出，而且可延长传送带的寿命O
[0003]多年以来，开发了许多用于探测带损伤和用于在损伤发生后使带的进一步运动自动地停止的系统。众所周知的是用传送带内的天线作为裂口探测系统的部分。在典型的系统中，传感器以导线回路的形式粘贴或嵌入带中，并且作为整体裂口探测系统的部分提供裂口探测的功用。通过对在带中的一个或多个传感器回路中的“断路”情况的推导式探测而实现裂口探测。典型地，在带的外部的电力源电感地或电容地耦合到在带中的传感器回路。可通过远程发射器/接收器(励磁器/探测器)探测传感器的导线回路中的中断。多个这样的传感器沿传送机间隔的布置可受每个传感器经过在不同位置的一个或多个励磁器/探测器的识读范围的情况的影响。裂口将碰到并损伤靠近的传感器回路，并且当通过阅读器在其下一次经过时探测到靠近的传感器的传感器回路损伤为断路时，将探测到撕口的存在。以这种方式，将立即地探测裂口的存在并且修复，而使对带的进一步损伤最小化。
[0004]美国专利3，742，477公开了一种在带传感器系统内有用的“8字形”传感器回路。美国专利3，922，661公开了一种用于传送带的电子控制系统，其监测在带中的嵌入式传感器导体的情况，并且当带或控制电路发生损伤时提供警告指示和/或传送机的关机。
[0005]美国专利4，621，727公开了一种增强的传送带，其具有包括在其中的用在裂口监测系统中的导体，所述带包括:(a)具有上部运载表面以及平行下部滑轮接合表面的弹性本体，每个表面在带的行进方向无限地延伸；(b)多个定位在所述弹性本体内的增强层；(C)多个定位在所述弹性本体内并且在带的行进方向间隔的低摩擦系数材料的包层，其中每个包层在所述弹性本体中在所述包层内建立空区域；以及(d)定位在所述包层内的成型导体以使得在所述增强的传送带作业期间，所述导体在所述空区域内自由地移动。
[0006]美国专利4，854，446公开了沿传送带间隔布置的“8字形”传感器回路。这文献更具体地揭示了具有行进方向的无端头的传送带，其包括:(a)具有承载表面和平行滑轮接合表面的弹性本体；(b)布置在所述弹性本体内的增强层片；以及(C)导体，形成闭环电流通路并以预定的模式布置在所述带内；并且其中，所述导体包括多个绕第二金属的导体线芯包裹的第一金属的线或强度长丝，所述强度长丝或线具有比导体线芯更高的抗疲劳性，用于增加导体线芯的抗疲劳性。
[0007]美国专利6，352，149提供了一种系统，在该系统中，天线嵌入在传送带中以与包括两个探测头和电子组件的电磁电路耦合。耦合仅发生在当天线横穿经过探测头时，且仅发生在环路整体性没有被危害时。美国专利6，352，149更具体地揭露了将裂口探测传感器合并在其中的传送带，裂口探测传感器包括以信号反向构造排布的以无端头回路形成的导体，其中在至少一个交叉位置导体自身交叉，其特征在于:导体形成为微线圈弹簧钢丝；导体通过交叉穿过自身而自身交叉，以使得微线圈弹簧钢丝大致存在于贯穿传感器的包括交叉位置的单个平面；以及用于阻止导体在交叉位置短路的装置。
[0008]美国专利6，715，602公开了一种将裂口探测传感器合并在其中的传送带，该裂口探测传感器包括以无端头回路形成的导体，其特征在于:带包括至少一个以与导体处于耦合关系固定到带的应答器；应答器传输识别导体沿着带的位置的信息。
[0009]美国专利6，988，610公开了一种用于探测和报告传送带的情况的检查系统，系统包括:控制器，控制器包括接头探测程序，其用于从至少一个构造为且排布为捕获传送带的一部分的图像的照相机接收图像数据，用于通过处理接收到的图像数据探测传送带的一部分的图像中的接头，并且用于基于探测到的接头生成与传送带的一部分相关联的状态信息。
[0010]国际专利公布第WO 2007/026135 Al号专利揭示了一种用于监测包括具有钢或其他相关导磁增强材料的传送带的传送带安装作业的系统，所述系统包括场发生器、传感器单元、监测装置和输出装置，场发生器靠近传送带布置以生成磁场，传感器单元布置为在被作为带移动的正常方向上在场发生器的下游位置处靠近传送带，所述传感器单元探测来自于经过的传送带的磁场，监测装置在传送带的每个长度通道经过传感器单元期间接收由传感器单元检测到的与磁场特性相关的数据，所述监测装置结合比较装置，以将随后接收到的一组数据与更早接收到的一组数据比较，输出装置用于当随后接收的数据偏离更早接收的数据超过规定的范围时，提供表征增强损伤或劣化的输出信号。
[0011]美国专利7，740, 130和美国专利7，942，258公开了一种用于传送带裂口探测器的数字处理器，其向在传送带上的反向和非反向的传感器回路以选定频率提供励磁信号，然后，从传感器回路探测相应的接收到的信号。然后，数字处理器对相应的接收到的信号执行快速傅里叶变换以提供各自接收到的信号的频谱。各自接收到的信号的频谱中的下一个选定频率的量级和相值用于决定传感器回路的质量状态。选定的频率具有最低的探测到的环境噪声等级，并且量级值是归一化的量级值。这些专利更具体地揭示了用在传送带裂口探测器中的设备，传送带裂口探测器将励磁信号电偶到由传送带承载的传感器回路，并随后探测从各自的传感器回路接收到的相应的信号，设备包括:以第一频率生成励磁信号的励磁频率生成器，励磁信号适应于传输到传感器回路；适应于探测从传感器回路接收到的相应的信号的模数转换器；适应于对相应的接收到的信号执行快速傅里叶变换以提供各自的信号频谱的快速傅里叶变换分析器；以及回路状态逻辑，其决定各自的接收到的信号频谱中的第一频率的量级和相值并且响应于决定的量级和相值决定传感器回路的回路当前状态和回路非当前状态的。
[0012]美国专利7，810，634和美国专利8，256，607公开了一种提供给具有多个嵌入式增强帘线和识别标签的移动传送带的监测系统。标签阅读器探测并识别经过标签阅读器的识别标签，而带监测器扫描帘线以探测多个磁参考点和至少一个帘线的损伤事件。控制单元与带监测器通信，标签阅读器分析带监测器以识别多个磁参考点和损伤事件。控制单元还从基于探测到的和识别的识别标签的带地图获取在移动传送带上的带位置，以及从多个磁参考点获取一个磁参考点。当识别出损伤事件，基于获取到的带位置通过控制单元确定损伤事件的地点。
[0013]美国专利7，894，934公开了一种用于在第一地理位置监测传送带的作业的远程传送带监测系统。本地人机界面可操作以获取并存储表征传送带状态和操作特性的数据。在不同地理位置的第一和第二计算机经由互联网获取数据。由此，可通过在不同的全球位置的计算机远程地合并并监测关于传送带的操作状态的数据。此专利更具体地揭示了使用基于网络的诊断和预测系统远程监测多个传送带的多状态的方法，基于网络的诊断和预测系统允许自动地综合采集并合并与传送带健康关联的数据，方法