专利名称：一种输煤皮带撕裂实时检测装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种输煤皮带撕裂实时检测装置和方法。
背景技术：
皮带输送设备在煤矿、电厂输煤系统和上业部门中应用广泛，输送效率较高，为大宗散装物料的输送提供了有效手段。而皮带撕裂故障是皮带机最常见也是最严重的一种故障。皮带机的可靠运行直接关系到整个煤矿、电厂的经济效益，在输煤系统的诸多设备中，皮带自身的安全却是一个薄弱环节，而一条输煤皮带的成本又占整个机器成本的40 %以上，因此保护检测皮带，使其最小程度受到损坏对保证煤炭港口正常运行关系重大。输煤皮带常见撕裂原因和现象主要有 (1)皮带跑偏撕裂。运行过程中，皮带单侧偏移较多时，在一侧形成褶皱堆积或折叠，受到小均衡拉力或与设备钢结构摩擦刮伤等，造成撕裂，这种情况下撕裂一般发生在皮带两侧。
(2)抽芯撕裂(只发生于钢丝芯皮带)。皮带在剧烈的冲击力作用下，有时会造成皮带中的钢丝断裂，经过长时间的磨、压、折、拉等外力作用，断裂的钢丝断头露出橡胶之外。
(3)物料卡压堵塞撕裂。这种情况发生在溜槽下部。由于溜槽前沿和皮带面之间的距离有限，且皮带下面的缓冲托辊呈间隔分布，当大块物料下落，落于托辊之间，将皮带砸破导致撕裂另外当装载点处给料突然增大，使皮带装料堵塞，经过长时间的摩擦，从而引起皮带撕裂
(4)异物划伤。这种损伤也是发生在溜槽下部，根据流程需要，两条皮带的首尾衔接处要达到一定的空间落差，这样就给上部皮带的物料积蓄了一定的势能，当落到下部皮带时自然产生一定的位置。如果物料中意外混入尖锐利器，在接触皮带时由于惯性作用，利器下部直接穿透皮带卡在托辊上，形成利刀，在皮带向前运动的过程中造成撕裂。为了有效预防输煤皮带撕裂，国内外从70年代就开始进行皮带撕裂检测装置和方法的研究，目前国外对皮带纵向撕裂保护装置的研究，已从接触式发展到非接触式，从单一化到智能化。国外成功的专利除了有嵌入法、光电传感技术、超声波扫描技术之外，现在又有了改进后的嵌入法、超声波技术和最新研究探讨的原子物理方法等。目前国内常用输煤皮带撕裂检测的产品主要有棒形防撕裂装置、弦线式装置、条形板压力开关、物料泄露检测、超声波检测等。上述的输煤皮带撕裂检测的方法和设备存在主要问题是造价高昂，维护复杂，误动作多，而且其检测动作只有在输煤皮带撕裂后才能工作，不能在输煤皮带发生撕裂事故第一时间进行预警。
发明内容
为了有效解决上述的问题，本发明提供一种输煤皮带撕裂实时检测的装置和方法，该装置和方法可以在输煤皮带发生撕裂或断裂事故的早期进行预警，同时还可以针对皮带的打滑、跑偏、堵转等故障进行实时检测和报警。本发明是通过下列技术方案实现的I、本发明提供的一种输煤皮带撕裂实时检测装置，其构成包括输煤皮带，数据采集发射模块和数据接收模块和检测控制模块。
所述的输煤皮带连续分成若干段，每段底部设有充气封闭气囊，气囊内置有数据采集发射模块。
所述的数据采集发射模块包括微型气压传感器、微型位置传感器、数据采集处理器及无线发射器，这部分的功能是在采集气压和位置数据后通过无线发射器发射出来。
所述的数据接收模块设置在输煤皮带附近，数据接收部分由无线接收器、解码器、编码器和微处理器组成，在微处理器控制下接收无线电传来的数据，当一组格式数据接收完毕后，由接收电路里的解码器对格式数据进行解码，并由编码器将解码后信息数据进行相应的编码和处理，然后将气压和位置信息传送给检测控制模块。所述的检测控制模块为设置有数据监控软件及与输煤皮带制动系统相连的计算机。 2、本发明的输煤皮带撕裂实时检测方法是采用如下技术方案
首先将放置在封闭气囊内的微型气压传感器和微型位置传感器进行编号，并在数据监控软件中按照编号分别显示相应的气压值和位置。在输煤皮带正常工作状态下，根据所有微型气压传感器通过输煤皮带机相同工作位置时测定的气压值，确定该工作位置输煤皮带应有的合理的气压值变化区间，并将上述的气压值变化区间预设成正常工作气压值标准区间存入在数据监控软件中。数据监控软件将实时检测的输煤皮带通过皮带机某个位置的气压值和该位置正常工作气压值标准区间进行比较，当实时检测的气压值在上述的正常工作气压值标准区间内时，表明该通过位置的输煤皮带正常工作；当气压值不在正常工作气压值标准区间内是则表明通过该位置的皮带工作异常。当出现上述的输煤皮带工作异常时，通过实时检测的气压值相对于正常工作气压值标准区间的不同变化在监控系统中设置报警提示实时检测的气压值超过正常工作气压值标准区间时表明该位置可能出现积煤或跑偏；当实时检测的气压值低于该正常工作气压值标准区间表明该位置的皮带出现裂口、老化等导致缓慢漏气；当实时检测的气压值瞬时变为0时，表明该未知的皮带出现刺穿、撕裂或断裂。出现上述的工作异常时数据监控软件通过输煤皮带制动系统相连，可瞬时制动停止输送机工作，同时该制动也可以由人工操作。本发明的有益效果是本发明在输煤皮带上连续分段设置充气气囊，并在充气气囊内设置微型气压传感器和微型位置传感器，通过检测的气压值数据和正常工作气压值标准区间进行比较判断。本发明不仅当输煤皮带出现刺穿、撕裂或断裂的等突发事故时第一时间报警并制动，而且可以判断输煤皮带是否出现跑偏、打滑、积煤等其他输煤皮带等常见问题。本发明克服了以往皮带防撕裂检测装置的功能单一性问题，而且实现了检测的及时准确。
图I是本发明的系统结构示意图；图2是输煤皮带的剖面图；图3是本方法的检测流程图具体实施例下面 结合附图，通过实施例进一步说明本发明。本发明包括输煤皮带1，数据采集发射模块2、数据接收模块3和检测控制模块4。输煤皮带I分成若干段，每段底部设有充气封闭气囊14，气囊内置有数据采集发射模块2。所述的数据采集发射模块2包括微型气压传感器5、微型位置传感器6、数据采集处理器7及无线发射器8，这部分的功能是在采集气压和位置数据后通过无线发射器发射出来。所述的数据接收模块3设置在输煤皮带附近，数据接收模块部分由无线接收器9、解码器10、编码器11和微处理器12组成，在微处理器12控制下无线接收器9接收无线电传来的数据。当一组格式数据接收完毕后，由解码器10对格式数据进行解码，并由编码器11将解码后信息数据进行相应的编码和处理，然后将气压和位置信息传送给检测控制模块4。所述的检测控制模块4为设置有数据监控软件及与输煤皮带制动系统相连的计算机13。本发明的输煤皮带撕裂实时检测方法是首先将放置在封闭气囊14内的微型气压传感器5和微型位置传感器6进行编号，并在数据监控软件中按照编号分别显示相应的气压值和位置。
确定正常工作状态下输煤皮带合理的气压值变化区间，并将上述的气压值变化区间预设成正常工作气压值标准区间存入在数据监控软件中。数据监控软件将实时检测的输煤皮带某个位置的气压值和该位置正常工作气压值标准区间进行比较，当实时检测的气压值在上述的正常工作气压值标准区间内时，表明该通过位置的输煤皮带正常工作；当气压值不在正常工作气压值标准区间内是则表明通过该位置的皮带工作异常。
当出现上述的输煤皮带工作异常时，通过实时检测的气压值相对于正常工作气压值标准区间的不同变化在监控系统中设置报警提示实时检测的气压值超过正常工作气压值标准区间时，数据监控软件系统会进行积煤或跑偏报警提示，并显示故障位置；当实时检测的气压值低于该正常工作气压值标准区间监控软件系统会进行皮带出现裂口等导致缓慢漏气报警提示，并显示故障位置；当实时检测的气压值瞬时变为0时，数据监控软件系统会进行刺穿、撕裂或断裂报警提示，并显示其故障位置，同时进行紧急制动。
权利要求
1.一种输煤皮带撕裂实时检测装置，包括输煤皮带(I)，数据采集发射模块(2)、数据接收模块(3)和检测控制模块(4)，其特征是输煤皮带O I连续分成若干段，每段底部设有充气封闭气囊(14)，封闭气囊(14)内置有数据采集发射模块(2)。
2.根据权利要求I所述输煤皮带撕裂实时检测装置，其特征是数据采集发射模块(2)包括微型气压传感器(5)、微型位置传感器￠)、数据采集处理器(7)及无线发射器(8)。
3.根据权利要求I所述输煤皮带撕裂实时检测装置，其特征是检测控制模块(4)包括无线接收器(9)、解码器(10)、编码器(11)和微处理器(12)。
4.一种输煤皮带撕裂实时检测方法，分布在充气封闭气囊(14)内的微型气压传感器(5)实时检测该输煤皮带不同位置的气压，并与该位置预设的合理的气压值变化区间进行比较，进而判断该位置的输煤皮带(I)是否存在跑偏、打滑、撕裂等情况，其特征是将封闭气囊(14)内的微型气压传感器(5)和微型位置传感器(6)进行编号，并在数据监控软件中按照编号实时显示检测得到气压值和位置，数据监控软件将实时检测的气压值和对应位置的预设的合理的气压值变化区间进行比较，当气压值不在正常工作气压值标准区间内时，数据监控软件将进行报警。
5.根据权利要求4所述输煤皮带撕裂实时检测方法，其特征是在输煤皮带(I)正常工作状态下，根据所有微型气压传感器(5)通过输煤皮带机相同工作位置时测定的气压值，确定该工作位置输煤皮带应有的合理的气压值变化区间，并将上述的气压值变化区间预设成正常工作气压值标准区间存入在数据监控软件。
全文摘要
本发明公开了一种输煤皮带撕裂实时检测装置和方法，该装置输煤皮带，数据采集发射模块和数据接收模块和监测控制模块，输煤皮带连续分成若干段，每段底部设有充气封闭气囊，气囊内置有数据采集发射模块，数据接收模块接收数据发射模块传来的数据后进行解码和编码处理，然后将气压和位置信息传送给监测控制模块。该方法是通过分布在充气封闭气囊内的微型气压传感器实时检测输煤皮带不同位置的气压，并与该位置预设的合理的气压值变化区间进行比较，进而判断该位置输煤皮带是否存在跑偏、打滑、撕裂等情况并进行报警和制动。本发明能够安全有效的对输煤皮带常见的不同故障进行实时检测和报警，具有无线、实时、高效的优点。
文档编号B65G43/02GK102673977SQ20121012618
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者王从东 申请人:安徽理工大学