罐道变形自动监测报警系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种罐道变形自动监测报警系统，其用于自动监测矿井中井筒内的罐道，所述罐道由多根钢轨连接而成，所述罐道包括第一罐道和第二罐道，所述第一罐道和第二罐道之间设有罐道缝，所述罐道变形自动监测报警系统包括安装在第一罐道和第二罐道上的位移传感器，所述井筒内还具有卸压槽，所述卸压槽具有第一侧壁、第二侧壁、及位于第一侧壁和第二侧壁之间的缝隙，所述罐道变形自动监测报警系统还包括安装在第一侧壁与第二侧壁之间的压力传感器，所述压力传感器收容于缝隙内。罐道变形自动监测报警系统内设置有位移传感器的同时还设有监视卸压槽的压力传感器，增加了监视的安全度，监视效果好。
【专利说明】罐道变形自动监测报警系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种黑色或有色矿井井筒提升机的附加装置，尤其涉及提升机罐道缝隙及卸压槽压力的动态实时自动监测与报警装置。
【背景技术】
[0002]随着矿井井下开采范围的不断扩大和延伸，其地表将会产生一定的变形而有所下沉，地表的沉降会引起提升系统井筒内井壁的相对变化，产生井壁之间的相对位移，从而造成井壁的纵向、环向和径向变形，当这种变形达到一定的程度时，井壁就会发生破坏，直接影响矿井的安全生产，危及国家财产及相关人员的生命安全。及时掌握井壁的变形量，进而推算出井壁的受力状态，就可以有效的预测井壁的安全状况，使得在出现危险情况前，就可采取相应的措施，确保矿井的安全。因此，建立井筒内变形状态的自动监测报警系统具有非常重要的现实意义。
[0003]现有技术请参考2008年8月20日公告的第CN201102840Y号中国专利，其公开了一种罐道缝隙及卸压槽压力自动监测报警装置，但是这种装置只具有监测罐道缝隙位移变化的位移传感器，不能监测卸压槽的实时变化。
[0004]鉴于上述缺陷，实有必要设计一种罐道变形自动监测报警系统的改进结构。实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于:提供一种罐道变形自动监测报警系统，所述罐道变形自动监测报警系统监视效果好。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:
[0007]—种罐道变形自动监测报警系统，其用于自动监测矿井中井筒内的罐道，所述罐道由多根钢轨连接而成，所述罐道包括第一罐道和第二罐道，所述第一罐道和第二罐道之间设有罐道缝，所述罐道变形自动监测报警系统包括安装在第一罐道和第二罐道上的位移传感器，所述井筒内还具有卸压槽，所述卸压槽具有第一侧壁、第二侧壁、及位于第一侧壁和第二侧壁之间的缝隙，所述罐道变形自动监测报警系统还包括安装在第一侧壁与第二侧壁之间的压力传感器，所述压力传感器收容于缝隙内。
[0008]采用了上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果为:罐道变形自动监测报警系统内设置有位移传感器的同时还设有监视卸压槽的压力传感器，增加了监视的安全度，监视效果好。
[0009]进一步地，所述自动监测报警系统还包括与位移传感器连接的第一信号采集站。
[0010]进一步地，所述自动监测报警系统还包括位与压力传感器连接的第二信号采集站。
[0011]进一步地，所述自动监测报警系统还包括上位监测系统与通信总线，所述第一信号采集站和第二信号采集站通过通信总线连接到上位监控系统。
[0012]进一步地，所述上位监测系统为人机界面。[0013]进一步地,所述通信总线为RS485总线。
[0014]进一步地，所述位移传感器包括本体和活动端头，所述位移传感器的本体固定在第一罐道上，所述位移传感器的活动端头固定在第二罐道上。
[0015]进一步地，所述位移传感器的本体通过第一锁紧螺母固定在上支架上，所述位移传感器的活动端头通过第二锁紧螺母固定在下支架上，所述上支架焊接在第一罐道上，所述下支架焊接在第二罐道上。
[0016]进一步地，所述第一罐道位于第二罐道的上方。
[0017]进一步地，所述第一罐道与第二罐道抵靠有罐道支架，所述罐道支架设有通槽，所述位移传感器穿过罐道支架的通槽。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为罐道缝隙监测安装示意图。
[0019]图2为卸压槽压力监测安装示意图。
[0020]图3为监测系统组成结构图。
[0021]图4为系统原理图。
[0022]图5为位移传感器及数据采集模块接线图。
[0023]图6为高速数据采集模块系统框图。
[0024]其中:1.第一罐道，2.第二罐道，3.罐道缝，4.位移传感器，41.本体，42.活动端头，51.第一锁紧螺母，52.上支架，61.第二锁紧螺母，62.下支架，7.罐道支架，8.卸压槽，81.第一侧壁，82.第二侧壁,83.缝隙,84.压力传感器,91.第一信号米集站,92.第二信号采集站，93.通信总线，94.上位监测系统，95.数据采集模块。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0026]如图1所示，一种罐道变形自动监测报警系统，其用于自动监测矿井中井筒内的罐道，该罐道由多根钢轨连接而成，该罐道包括第一罐道I和第二罐道2。第一罐道I和第二罐道2之间设有罐道缝3，罐道变形自动监测报警系统包括安装在第一罐道I和第二罐道2上的位移传感器4。位移传感器4包括本体41和活动端头42，位移传感器4的本体41固定在第一罐道I上，位移传感器4的活动端头42固定在第二罐道2上。位移传感器4的本体41通过第一锁紧螺母51固定在上支架52上，位移传感器4的活动端头42通过第二锁紧螺母61固定在下支架62上。上支架52焊接在第一罐道I上，下支架62焊接在第二罐道2上。第一罐道I位于第二罐道2的上方。第一罐道I与第二罐道2抵靠有罐道支架7，罐道支架7设有通槽，位移传感器4穿过罐道支架7的通槽。当井壁发生纵向变形时，上下两基点之间的距离发生变化，位移传感器4的活动端42会发生伸缩移动，输出相应的电信号，通过测量电信号的大小即可计算出两基点之间的位移量，即罐道缝3的伸缩量。再通过对罐道缝3伸缩量的分析和相关数据的处理，就可判断井筒的实际变形情况。
[0027]如图2所示，井筒内还具有卸压槽8，卸压槽8具有第一侧壁81、第二侧壁82、及位于第一侧壁81和第二侧壁82之间的缝隙83。罐道变形自动监测报警系统还包括安装在第一侧壁81与第二侧壁82之间的压力传感器84，压力传感器84收容于缝隙83内。卸压槽8压力的监测由压力传感器84完成，检测方法与罐道缝3的监测方法相同。
[0028]如图3至图6所示，自动监测报警系统还包括与位移传感器4连接的第一信号采集站91。自动监测报警系统还包括位与压力传感器84连接的第二信号采集站92。自动监测报警系统还包括上位监测系统94与通信总线93，第一信号采集站91和第二信号采集站92通过通信总线93连接到上位监控系统94。上位监测系统94为人机界面，通信总线93为RS485总线。上位监测系统94采用海泰克(HITECH)PWS6800C-P人机界面和ADP6.0编辑软件组成。通信部分采用全双工主从通信方式，上位监测系统94作为主站与信号采集分站通过RS485总线相连。另外，为防止井筒内散落的煤块砸坏通信电缆，井筒内的通信缆均采用阻燃型铠装通信电缆。
[0029]信号采集站91、92主要由防爆型位移传感器4、信号变送器、高速数据采集模块95和本质安全型防爆箱等组成。位移传感器4输出的微弱小电流信号经信号变送器变送，输出4?20mA的电流信号接到数据采集模块95的输入通道，该模块具有4路数据采集通道和RS485通信接口，数据输入类型为4?20mA (或O?10V)，每路都有按钮调零功能。由于井筒内存在有可燃气体，位移传感器4选用本安防爆型传感器，信号变送器和智能数据采集模块95等均安装在本质安全型防爆箱内。
[0030]罐道缝3用于适应由于井筒变形而引起罐道之间的抵压、扭曲和变形等。通过实时监测引起井筒变形的关键处罐道缝3的变化情况以及卸压槽8的压力变化情况，即可随时掌握井筒的变形状态。
[0031]上位监测系统93，软件设计采用了结构化的程序设计思想，根据不同的功能划分模块，主要模块功能如下:
[0032](I)监测功能:实现对罐道缝隙相关参数的监测，并对所采集数据进行组态显示。主要包括:以数字的形式实时显示罐道缝隙的绝对变化量和井壁的平均应变变化量；以曲线的形式实时显示罐道缝隙的变化趋势图；历史数据的统计、分析和存储。
[0033](2)事故报警:当缝隙的绝对变化量和井壁的平均应变变化量超过设定的最大和最小值时，发出语音报警及故障灯闪烁提示，并形成故障记录文件，同时数据自动存储以备事后分析。
[0034](3)数据存档系统可自动生成日报表、月报表和统计报表，形成罐道缝隙的完整记录文件。
[0035]本实用新型的罐道变形自动监测报警系统能实现如下功能:1).罐道缝3和卸压槽8压力实时监测画面、实时变化曲线图、超限报警和打印等；2).具有罐道缝3和卸压槽8压力的历史数据记录，以方便对相关参数的分析和比较，为使用者提供重要的决策依据。
[0036]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种罐道变形自动监测报警系统，其用于自动监测矿井中井筒内的罐道，所述罐道由多根钢轨连接而成，所述罐道包括第一罐道和第二罐道，所述第一罐道和第二罐道之间设有罐道缝，所述罐道变形自动监测报警系统包括安装在第一罐道和第二罐道上的位移传感器，其特征在于:所述井筒内还具有卸压槽，所述卸压槽具有第一侧壁、第二侧壁、及位于第一侧壁和第二侧壁之间的缝隙，所述罐道变形自动监测报警系统还包括安装在第一侧壁与第二侧壁之间的压力传感器，所述压力传感器收容于缝隙内。
2.如权利要求1所述的罐道变形自动监测报警系统，其特征在于:所述自动监测报警系统还包括与位移传感器连接的第一信号采集站。
3.如权利要求2所述的罐道变形自动监测报警系统，其特征在于:所述自动监测报警系统还包括位与压力传感器连接的第二信号采集站。
4.如权利要求3所述的罐道变形自动监测报警系统，其特征在于:所述自动监测报警系统还包括上位监测系统与通信总线，所述第一信号采集站和第二信号采集站通过通信总线连接到上位监控系统。
5.如权利要求4所述的罐道变形自动监测报警系统，其特征在于:所述上位监测系统为人机界面。
6.如权利要求5所述的罐道变形自动监测报警系统，其特征在于:所述通信总线为RS485总线。
7.如权利要求6所述的罐道变形自动监测报警系统，其特征在于:所述位移传感器包括本体和活动端头，所述位移传感器的本体固定在第一罐道上，所述位移传感器的活动端头固定在第二罐道上。
8.如权利要求7所述的罐道变形自动监测报警系统，其特征在于:所述位移传感器的本体通过第一锁紧螺母固定在上支架上，所述位移传感器的活动端头通过第二锁紧螺母固定在下支架上，所述上支架焊接在第一罐道上，所述下支架焊接在第二罐道上。
9.如权利要求8所述的罐道变形自动监测报警系统，其特征在于:所述第一罐道位于第二罐道的上方。
10.如权利要求9所述的罐道变形自动监测报警系统，其特征在于:所述第一罐道与第二罐道抵靠有罐道支架，所述罐道支架设有通槽，所述位移传感器穿过罐道支架的通槽。
【文档编号】B66B17/00GK203486692SQ201320607833
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】庞科旺 申请人:庞科旺