专利名称：输送带纵向撕裂无线智能检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线检测系统，尤其是一种用于检测输送带纵向撕裂的无线智能检测系统。
背景技术：
现代带式输送机运输量大，运输距离长，速度快、效率高、功能多，在工矿厂、炼钢厂、码头等的大型物料输送中使用广泛，是物料运输的核心工具。输送带在上述运输环境中，容易受物料卡压、锐利异物划伤等造成输送过程中发生纵向撕裂事故，如不及时发现修复，带体撕裂口将迅速蔓延，导致输送机被迫停机、停产，给企业造成巨大的经济损失和安全隐患。因此，如何有效检测输送带撕裂事故成为物料输送应用急需解决的技术难题之一。中国专利CN 2223736Y设计了以计长原理为基础的计长型智能传输带纵向防撕裂检测装置。这种输送带纵向防撕裂检测系统在输送带最易撕裂部位的下方设置预埋线圈探测器检测线圈状态，其缺点在于如果受损线圈是在距离预埋线圈探测器最远处开始撕裂，则只有等到该线圈随皮带运动到预埋线圈探测器上方时才能被检测到，很难保证及时发现撕裂，给生产带来很大的麻烦。其缺点还在于这种输送带纵向防撕裂检测系统预埋线圈探测器、互控计算机、报警器、电机开关等电气设备只能通过电缆连接，在一些复杂地形区电缆铺设、维护困难，有相当的局限性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种输送带纵向撕裂无线智能检测系统，是一种基于ZigBee无线模块的有效的输送带纵向撕裂智能检测方案。按照本发明提供的技术方案，所述输送带纵向撕裂无线智能检测系统包括外部天线、预埋在输送带内的多组内部天线及ZigBee模块，所述外部天线与输送带电机连接， 沿输送带铺设，每个ZigBee模块的电源端连接一根或一组内部天线；当输送带电机正常工作时，所述外部天线将所传输的电能转变成电磁能，连续发送特定频率的电磁信号，内部天线将所述外部天线发送的电磁信号转变成电信号，为ZigBee模块提供电源电压；所述 ZigBee模块存储并向上级控制中心发送包括输送带位置编号在内的输送带信息。所述外部天线由支撑架撑托，所述支撑架固定于输送带的机架上。所述ZigBee模块由内部天线供电的同时储存内部天线传送的部分能量，ZigBee 模块记录输送带位置编号、生产日期，输送带的正常工作时长，并发送给上级控制中心。当输送带发生纵向撕裂时，所述内部天线会损坏，所述ZigBee模块由存储的能量供电，更新记录内部天线的损坏时间，产生报警信号及停机信号，并发送输送带位置编号、 生产日期、输送带的正常工作时长、内部天线损坏时间、报警信号及停机信号给上级控制中心。所述ZigBee模块为薄膜形构造。所述外部天线为一整体线性结构的电缆，或包括若干个小天线。
本发明的优点是响应迅速、定位精准、抗干扰能力强、高效稳定，能有效解决已有技术中的撕裂故障检测不及时和各设备连接电缆铺设、维护困难等不足，是一种简便的输送带纵向撕裂无线智能检测方案。
图1为本发明的系统结构示意图。图2为外部天线的第二种安装方式示意图。图3为本发明所述系统的实施例结构图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明包括外部天线1、预埋在输送带内的多组内部天线2及ZigBee 模块3，所述外部天线1与输送带电机连接，沿输送带铺设，每个ZigBee模块3的电源端连接一根或一组内部天线2。预埋在输送带内的ZigBee模块3具有薄膜形构造和很好的柔韧性，不会因折叠而自然损坏，该ZigBee模块3内部存储模块用于记录输送带位置编号、生产日期，输送带累计正常工作时长、损坏时间等有效信息。当输送带电机正常工作时，所述外部天线1将所传输的电能转变成电磁能，连续发送特定频率的电磁信号，内部天线2将所述外部天线1发送的电磁信号转变成电信号，为ZigBee模块3提供电源电压；所述ZigBee 模块3存储并向图3中的上级控制中心6发送包括输送带位置编号在内的输送带信息。图1所示的外部天线1为一整体线性结构的电缆，安装在支撑架4上，支撑架4固定于皮带输送机机架5上，安装方便。如图2所示，外部天线1还可以由若干个小天线组成，分别安装在支撑架上，固定于皮带输送机机架5上。为了保证输送现场不存在电磁信号盲区，每个小天线的有效射程范围(第一小天线有效射程范围1. 1、第二小天线有效射程范围1.2、第三小天线有效射程范围1.3……)在输送区域内不能有间断。如图3所示，外部天线1电缆与输送带电机9连接，全程铺设。当输送带电机9正常工作时，外部天线1能连续发送特定频率的电磁信号，带式输送机输送带完全置于一个巨大的磁场中；当输送带电机9停止工作时，电缆停止发送电磁信号。上级控制中心6与应用计算机7相连，应用计算机7连接有报警装置8。所述上级控制中心6可以为单片机控制系统，也可以是PLC控制系统，安装在输送现场附近或者安装在监控室内，与应用计算机7相连，支持有线和无线两种通信方式。所述应用计算机7、报警装置8安装在监控室内，应用计算机7具有良好的人机界面，能够为监控管理人员提供图像、文字等形式的监控信息，报警器具有声音和灯光报警两种方式。本发明的工作原理是预埋在输送带内的内部天线2在外部天线1提供的磁场环境中，随输送带不断做切割磁感线运动。带体未撕裂时，内部天线2回路激活，产生电势， 为ZigBee模块3提供电源电压。带体撕裂时，内部天线2回路断开，不再产生电势，不为 ZigBee模块3提供电源电压。预埋在输送带内的ZigBee模块3具有两种工作方式，具有薄膜形构造和很好的柔韧性，不会因折叠而自然损坏。该模块还具有一定电荷储能能力，能够存储内部天线2传送的部分能量。当内部天线2撕裂断开后，存储的电荷量能为ZigBee模块3临时供电，确保 ZigBee模块3能够及时记录、发送传送带撕裂信息，提高系统可靠性。该ZigBee模块3的两种工作方式如下
工作方式一，由内部天线2供电，同时储存天线传送的部分能量。ZigBee模块记录输送带位置编号、生产日期，更新累计输送带正常工作时长，并发送给上级控制中心6。工作方式二，当内部天线2损坏，由ZigBee模块3内部存储能量供电，记录内部天线3损坏时间，产生报警信号及停机信号，发送输送带位置编号、生产日期，累计输送带正常工作时长、损坏时间、报警信号及停机信号有效信息给上级控制中心6。该系统工作步骤如下
(1)带式输送机电机启动，与之相连的外部天线1开始工作，不断地向外发送特定频率的电磁信号。(2)输送带正常工作，以一定速度运动，预埋在输送带内的内部天线2做切割磁感线运动产生电动势。(3)内部天线2连续为ZigBee模块3供电，预埋在输送带内的ZigBee模块3受电激活，进入工作方式一，初始化记录输送带位置编号、生产日期，同时储存天线传送的部分能量°(4)输送带发生撕裂故障，内部天线2回路断开，不再产生电势，ZigBee模块3进入工作方式二，由内部存储能量供电，记录内部天线2损坏时间，产生报警信号及停机信号。(5) ZigBee模块3发送输送带位置编号、生产日期，累计输送带正常工作时长、损坏时间、报警信号及停机信号有效信息给上级控制中心6。(6)上级控制中心6将步骤(5)中接收的信息反馈给应用计算机7显示出来，并立即开启报警系统，命令带式输送机停机检修。在上述实施例的基础上，本智能检测系统还可以扩展温度检测、重量检测、打滑检测等模块，这三种检测装置接入上级控制中心6中，与本发明的输送带纵向撕裂无线智能检测方案一起构成一套完成的输送带综合监测系统。
权利要求
1.输送带纵向撕裂无线智能检测系统，其特征是包括外部天线(1)、预埋在输送带内的多组内部天线(2)及ZigBee模块(3)，所述外部天线(1)与输送带电机连接，沿输送带铺设，每个ZigBee模块(3)的电源端连接一根或一组内部天线(2)；当输送带电机正常工作时，所述外部天线(1)将所传输的电能转变成电磁能，连续发送特定频率的电磁信号，内部天线(2 )将所述外部天线(1)发送的电磁信号转变成电信号，为ZigBee模块(3 )提供电源电压；所述ZigBee模块(3)存储并向上级控制中心(6)发送包括输送带位置编号在内的输送市{曰息ο
2.如权利要求1所述输送带纵向撕裂无线智能检测系统，其特征是，所述外部天线(1) 由支撑架(4)撑托，所述支撑架(4)固定于输送带的机架(5)上。
3.如权利要求1所述输送带纵向撕裂无线智能检测系统，其特征是，所述ZigBee模块 (3)由内部天线(2)供电的同时储存内部天线(2)传送的部分能量，ZigBee模块记录输送带位置编号、生产日期，输送带的正常工作时长，并发送给上级控制中心(6)。
4.如权利要求3所述输送带纵向撕裂无线智能检测系统，其特征是，当输送带发生纵向撕裂时，所述内部天线(2)会损坏，所述ZigBee模块(3)由存储的能量供电，更新记录内部天线(2)的损坏时间，产生报警信号及停机信号，并发送输送带位置编号、生产日期、输送带的正常工作时长、内部天线(2)损坏时间、报警信号及停机信号给上级控制中心(6)。
5.如权利要求1所述输送带纵向撕裂无线智能检测系统，其特征是，所述ZigBee模块 (3)为薄膜形构造。
6.如权利要求1所述输送带纵向撕裂无线智能检测系统，其特征是，所述外部天线(1) 为一整体线性结构的电缆。
7.如权利要求1所述输送带纵向撕裂无线智能检测系统，其特征是，所述外部天线(1) 包括若干个小天线。
全文摘要
本发明提供了一种输送带纵向撕裂无线智能检测系统，包括外部天线、预埋在输送带内的多组内部天线及ZigBee模块，所述外部天线与输送带电机连接，沿输送带铺设，每个ZigBee模块的电源端连接一根或一组内部天线；当输送带电机正常工作时，所述外部天线将所传输的电能转变成电磁能，连续发送特定频率的电磁信号，内部天线将所述外部天线发送的电磁信号转变成电信号，为ZigBee模块提供电源电压；所述ZigBee模块存储并向上级控制中心发送包括输送带位置编号在内的输送带信息。本发明的优点是响应迅速、定位精准、抗干扰能力强、高效稳定，能有效解决已有技术中的撕裂故障检测不及时和各设备连接电缆铺设、维护困难等不足。
文档编号B65G43/06GK102491069SQ201110361188
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者王聪, 王艳, 纪志成, 高春能 申请人:江南大学