专利名称：煤矿皮带运输机上人员监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿皮带运输机上人员监控装置，主要用于煤矿皮带运输机 乘座人员的安全监控以及人员到达终点的越位保护。
背景技术：
煤矿生产中，皮带运输机是斜井中主要的输运设备，不仅用于将开采出来的煤矿 运送到井上煤仓，还用于将生产人员输送到井下和井上。当皮带运输机用来输送人员时，人 员必须在规定的安全出口处下来，如果皮带运输机上人员分布过于密集，导致出口处人员 拥堵，在皮带持续向前传送过程中可能会发生安全事故。根据皮带运输机的结构和安全规 范要求，为了保证乘座人员和皮带运输机的安全运行，对于皮带运输机上的人员数量及人 员分布位置有着严格规定。而在实际生产过程中，往往出现违反上述规定的情况，给煤矿生 产带来严重安全隐患。目前比较常用的方法是在人员安全出口后方安装拦截用的机械结构，避免人员随 皮带运输机进行危险区域。这种做法虽然一定程度上保证了人员安全，但是并没有解决出 口处可能发生拥堵的问题，而且拦截用的机械结构可能会对人体造成意外伤害。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种煤矿皮带运输机上人员监控装置，该装置能够实 时监测皮带运输机上人员的数量与分布间距，并实现人员到达终点的越位保护，保证人员 与皮带运输机的安全。本实用新型提供的一种煤矿皮带运输机上人员监控装置，其特征在于热释电人 体感应传感器、红外发射接收器与数据处理器的输入接口相连，速度传感器与数据处理器 的计数器接口相连，声光报警器与数据处理器的输出接口相连；红外发射接收器的发射和接收部分分别置于传送带的两侧，热释电人体感应传感 器布置在传送带上方，速度传感器安装在传送带上。红外发射接收器和热释电人体感应传感器将监测得到的人体信号发送给数据处 理器，速度传感器将测量获得的速度信号发送给数据处理器，数据处理器对人体信号和速 度信号进行处理，根据处理结果控制声光报警器的工作状态。本实用新型设计了一种可以对皮带运输机上人员数量、人员分布间距进行实时监 控的装置，通过脉冲信号的运算可以有效地监测皮带运输机上人员间距，当人员数量和间 距不符合安全生产规范时能及时发出报警信号，提醒皮带运输机上人员注意间距，同时让 控制人员做好停机准备，保证人员与皮带运输机的安全。本实用新型具有结构简单，经济可 靠的特点。
图1是本实用新型装置的结构示意图。[0010]图2是本实用新型传感器布置示意图。图3是本实用新型装置用于定点监测的处理流程图。图4是本实用新型装置用于终点越位保护的处理流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型装置包括热释电人体感应传感器2和红外发射接收器3 与数据处理器1的输入接口相连，速度传感器4与数据处理器1的计数器接口相连，声光报 警器5与数据处理器1的输出接口相连。数据处理器1是指能够处理数字信号并带有计数器功能的元件，比如单片机、可 编程逻辑控制器或数字信号处理器(DSP)等。各传感器布局如图2所示红外发射接收器3的发射和接收部分分别布置在皮带 运输机两侧，热释电人体感应传感器2布置在皮带运输机上方，监测人体信号；速度传感器 4安装在皮带运输机上(可以位于皮带运输机的上面或下面)，用于测量速度信号；将这两 个信号提供给数据处理器，数据处理器对信息进行处理，根据处理结果控制声光报警器5 的工作状态。当皮带运输机上有障碍物通过红外发射接收器3时，将产生脉冲信号；当有人员 进入热释电人体感应传感器2的感应范围内，传感器产生脉冲信号；速度传感器4用来测量 皮带运输机速度的传送速度v，将输出一列脉冲信号，脉冲信号的频率大小反映了皮带运输 机传送速度的大小，根据速度传感器的精度可以确定用χ个脉冲来代表lm，设时间间隔t内 速度传感器产生η个脉冲，那么速度ν = η/(χ · t)。本监控装置用于人员分布间距的定点监控时，数据处理器的处理流程图如图3所
7J\ ο在数据处理器中处理脉冲信号设皮带运输机上相邻两人通过红外发射接收器3 的时间间隔为t，将热释电人体感应传感器2与红外发射接收器3获得的信号进行逻辑与运 算，将得到时间间隔为t的脉冲信号；速度传感器与数据处理器的计数器接口相连，设对应 时间间隔t内速度传感器产生了 η个脉冲，那么相邻两人之间的距离s = ν = η/χ,当距 离s小于规定的安全距离L即当η < L · χ时，数据处理器将控制声光报警器进行报警，从 而实现对人员分布间距的监控。本监控装置用于人员到达终点的越位保护时，数据处理器的处理流程图如图4所示。当有人员经过安全出口后仍未从皮带运输机上下来，数据处理器将在控制声光报 警器报警的同时，发出停机信号，提醒控制人员停止皮带运输机运转，从而实现人员到达终 点的越位保护。在煤矿下实际应用本实用新型时，应选用带有煤矿产品安全标志的相应传感器型 号，根据《爆炸性环境用防爆电气设备》、《中华人民共和国矿山安全法》、《中华人民共和国 安全生产法》、《煤矿用带式输送机安全规范》、《煤矿安全规程》，整套监控装置经安标国家 矿用产品安全标志中心评审认证后，才可以在矿井中使用。热释电人体感应传感器2应离 地面2. 0-2. 2m，要远离温度变化比较敏感的地方，也不要安装在有强气流活动的地方，探测范围内不得有大型隔离物。整套装置在煤矿下布局时，要在安全出口后方布置一套用于终 点越位保护；用于监控人员分布间距时要根据实际需要选择合适的监控点，每个监控点处 布置一套用于定点监控。实例本实施例为国内某煤矿集团的斜井钢带机上人员监控装置，这台斜井钢带机用来 将煤运到井上煤仓，同时用来将人员传送到斜井出口，整条传送带长度约为1km，对钢带机 上人员的监控要求传送带人员分布间距不得小于4m，人员到达斜井出口必须从传送带上 下来，否则会被传送到井上煤仓，发生事故。本实用新型装置各部分选型数据处理器1选用嵌入式PLC，型号为CUBLOC CUSB-22R,热释电人体感应传感器2选用KPZ-C矿用本质安全型热释电人体感应传感器，红 外发射接收器3选用KPZ-C矿用本质安全型红外发射红外接收器，速度传感器4选用GSG5 矿用本安型速度传感器，声光报警器选用KXB 127矿用隔爆兼本安型语言报警器。沿传送带每隔200m布置一套本监控装置，共5套。前4套用于定点监测GSG5矿 用本安型速度传感器是用130Hz表示lm，当传送带上人员间距小于4m时，数据处理器计数 值小于520，控制KXB127矿用隔爆兼本安型语言报警器进行报警。第5套用于终点的越位 保护，当人员在斜井出口未及时从传送带上下来时，KPZ-C矿用本质安全型热释电人体感应 传感器2监测到人体信号，则数据处理器发出停机报警信号。本实用新型不仅局限于上述具体实施方式
，本领域一般技术人员根据本实用新型 公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式
实施本实用新型，因此，凡是采用本实用新型 的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本实用新型保护的范围。
权利要求一种煤矿皮带运输机上人员监控装置，其特征在于热释电人体感应传感器(2)和红外发射接收器(3)与数据处理器(1)的输入接口相连，速度传感器(4)与数据处理器(1)的计数器接口相连，声光报警器(5)与数据处理器(1)的输出接口相连；红外发射接收器(3)的发射和接收部分分别置于传送带的两侧，热释电人体感应传感器(2)布置在传送带上方，速度传感器(4)安装在传送带上；红外发射接收器(3)和热释电人体感应传感器(2)将监测得到的人体信号发送给数据处理器(1)，速度传感器(4)将测量得到的速度信号发送给数据处理器(1)，数据处理器(1)对人体信号和速度信号进行处理，根据处理结果控制声光报警器(5)的工作状态。
专利摘要本实用新型公开了一种煤矿皮带运输机上人员监控装置，其结构为红外发射接收器的发射和接收部分分别布置在传送带的两侧，热释电人体感应传感器布置在传送带上方，速度传感器安装在传送带上。红外发射接收器和热释电人体感应传感器将监测得到的人体信号发送给数据处理器，速度传感器将测量获得的速度信号发送给数据处理器，数据处理器对人体信号和速度信号进行处理，根据处理结果控制声光报警器的工作状态。本实用新型可以有效地监测皮带运输机上人员间距，当人员数量和间距不符合安全生产规范时能及时发出报警信号，提醒皮带运输机上人员注意间距；当人员进入危险区域时，能及时发出停机报警信号，保证人员与皮带运输机的安全。
文档编号B65G43/00GK201665424SQ20102011599
公开日2010年12月8日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者史铁林, 杜润生, 杨曙年, 林靖博, 熊良才, 胡友民, 黄弢 申请人:华中科技大学