礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于膠帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)是煤礦關(guān)鍵的運(yùn)輸設(shè)備，主要負(fù)責(zé)將原煤從生產(chǎn)面到地面的運(yùn)輸，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了煤礦的自動(dòng)化水平。礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)作為一種連續(xù)的運(yùn)輸機(jī)械，其能否持續(xù)正常運(yùn)行將直接關(guān)系到煤礦的經(jīng)濟(jì)效益及安全生產(chǎn)。由于膠帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)備部件多，機(jī)械設(shè)備的各零部件之間剛性連接，故障具有傳導(dǎo)性、蔓延性，如果發(fā)現(xiàn)的不及時(shí)，容易造成小故障引發(fā)大故障。目前一些膠帶運(yùn)輸機(jī)雖配置故障后的保護(hù)功能，或離線儀器儀表巡檢方式，其缺陷是一方面要耗費(fèi)大量的人力，另一方面，巡檢周期較長(zhǎng)，管理人員不能了解設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備故障無法在早期發(fā)現(xiàn)，從而錯(cuò)過處理問題的最佳時(shí)機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過設(shè)置傳感器對(duì)礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以在膠帶運(yùn)輸機(jī)發(fā)生故障時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理的礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)，在礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)中電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)以及傳動(dòng)滾筒依次連接，在傳動(dòng)滾筒外套裝有輸送帶，其特征在于:在礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)上設(shè)置有傳感器單元，傳感器單元與數(shù)據(jù)采集裝置的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集裝置的輸出端與上位機(jī)相連；所述的傳感器單元包括設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)上的第一傳感器組和設(shè)置在所述減速機(jī)上的第二傳感器組。
[0005]優(yōu)選的，所述的第一傳感器組為固定在電動(dòng)機(jī)后端的溫度傳感器以及安裝在電動(dòng)機(jī)輸出端的溫度傳感器、徑向水平振動(dòng)傳感器、徑向垂直振動(dòng)傳感器。
[0006]優(yōu)選的，所述的第二傳感器組為設(shè)置在減速機(jī)輸入端以及輸出端的溫度傳感器、徑向水平振動(dòng)傳感器、徑向垂直振動(dòng)傳感器，以及安裝在減速機(jī)本體上的徑向水平振動(dòng)傳感器、徑向垂直振動(dòng)傳感器。
[0007]優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)采集裝置包括中央處理單元、多組接口模塊、通訊模塊以及供電模塊，所述的傳感器組的信號(hào)輸出端與接口模塊相連，通過接口模塊連接至中央處理單元的信號(hào)輸入端，中央處理單元的信號(hào)輸出端通過通訊模塊與上位機(jī)相連。
[0008]優(yōu)選的，所述的中央處理單元采用型號(hào)為STM32F103VET6的單片機(jī)U1，單片機(jī)Ul的70~71腳同時(shí)連接USB模塊U2的2~3腳，5V直流電源串聯(lián)電感LI同時(shí)并聯(lián)USB模塊U2的I腳，并連接電容Cl接地，USB模塊U2的4~6腳接地，單片機(jī)Ul的12~13腳分別通過電容C3~C2接地，單片機(jī)Ul的12~13腳同時(shí)并聯(lián)有電阻Rl和晶振Yl，模擬信號(hào)電源3.3V串聯(lián)電阻R2后同時(shí)并聯(lián)單片機(jī)Ul的14腳、電容C4的一端，電容C4的另一端接地，電容C4的兩端同時(shí)并聯(lián)開關(guān)SI，單片機(jī)Ul的6腳、11腳、28腳、50腳、75腳、100腳連接模擬信號(hào)電源3.3V，10腳、27腳、49腳、74腳、99腳接地，單片機(jī)Ul的58腳、87腳分別串聯(lián)電阻R7-R8連接模擬信號(hào)電源3.3V，模擬信號(hào)電源3.3V分別串聯(lián)發(fā)光二極管LED1、電阻R5以及發(fā)光二極管LED2、電阻R6連接單片機(jī)Ul的98~97腳，數(shù)字信號(hào)電源3.3V并聯(lián)單片機(jī)Ul的22腳以及電容C9~C10的一端，電容C9~C10的另一端接地。
[0009]優(yōu)選的，所述的接口模塊包括集成運(yùn)放U4，接線端子Jl用于接入傳感器的信號(hào)，接線端子Jl的一端接數(shù)字地，另一端串聯(lián)電容Cl后同時(shí)并聯(lián)電阻R10~R11的一端，電阻Rll的另一端接數(shù)字地，電阻RlO的另一端同時(shí)并聯(lián)電阻R12的一端以及集成運(yùn)放U4的同相輸入端，電阻R12的另一端連接單片機(jī)Ul的21腳，集成運(yùn)放U4的反相輸入端同時(shí)并聯(lián)電阻R9以及電阻R24的一端，電阻R9的另一端接數(shù)字地，電阻R24的另一端連接集成運(yùn)放U4的輸出端，集成運(yùn)放U4的輸出端同時(shí)串聯(lián)電阻R13~R14接數(shù)字地，電阻R13~14之間引出支路分別連接單片機(jī)Ul的15腳~18腳、23腳~26腳、29腳~35腳以及67腳。
[0010]優(yōu)選的，所述的供電模塊包括型號(hào)為MP2467的穩(wěn)壓芯片U9以及型號(hào)為AMSl117-3.3V的穩(wěn)壓芯片U8、U10 ； 24V直流電源同時(shí)并聯(lián)電容C26以及電阻R18的一端，電容C26的另一端接地，電阻R18的另一端同時(shí)并聯(lián)穩(wěn)壓芯片U9的2腳以及電阻R19的一端，電阻R19的另一端接地；穩(wěn)壓芯片U9的3腳串聯(lián)電容C27、電阻R20接地，穩(wěn)壓芯片U9的5腳接地，6腳串聯(lián)電阻R23接地，7腳同時(shí)連接24V直流電源，8腳串聯(lián)電容C29后并聯(lián)至穩(wěn)壓芯片U9的I腳；穩(wěn)壓芯片U9的I腳同時(shí)并聯(lián)二極管Dl的陰極以及電感L4的一端，二極管Dl的陽(yáng)極接地；電感L4的另一端同時(shí)并聯(lián)電容C28以及電阻R21的一端，電容C28的另一端接地，電阻R21的另一端同時(shí)并聯(lián)電阻R22的另一端以及穩(wěn)壓芯片U9的4腳，電阻R22的另一端接地；穩(wěn)壓芯片U9的I腳用于輸出上述的直流電源5V ;
[0011]直流電源5V同時(shí)并聯(lián)穩(wěn)壓芯片U8的3腳以及電容C23的一端，電容C23的另一端以及穩(wěn)壓芯片U8的I腳接地，穩(wěn)壓芯片U8的2腳與接地端之間并聯(lián)電容C24~C25，穩(wěn)壓芯片U8的2腳輸出電壓為3.3V，作為模擬信號(hào)電源3.3V，模擬信號(hào)電源3.3V同時(shí)串聯(lián)電阻R18和發(fā)光二極管LED4接地；
[0012]直流電源5V同時(shí)并聯(lián)電容C22的一端以及電感L2的一端，電容C22的另一端接地并同時(shí)并聯(lián)電感L3的一端，電感L2~L3的另一端之間并聯(lián)有電容C19，直流電源5V經(jīng)電感L2調(diào)理后作為數(shù)字信號(hào)電源5V，電感L2的另一端同時(shí)并聯(lián)穩(wěn)壓芯片U7的3腳，穩(wěn)壓芯片U7的I腳接數(shù)字地，穩(wěn)壓芯片U7的2腳與數(shù)字地之間并聯(lián)電容C20~C21，穩(wěn)壓芯片U7的2腳輸出電壓為3.3V，作為數(shù)字信號(hào)電源3.3V，數(shù)字信號(hào)電源3.3V同時(shí)串聯(lián)電阻R17和發(fā)光二極管LED3接地。
[0013]優(yōu)選的，所述的上位機(jī)為PC機(jī)或平板電腦。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是:
[0015]1、本礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過在礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)上多處安裝傳感器，通過采集裝置將各傳感器輸出的信號(hào)采集上傳，當(dāng)某點(diǎn)傳感器輸出超出閾值時(shí)及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，方便工作人員可根據(jù)預(yù)設(shè)定的采集點(diǎn)的位置找到礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)上對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行故障的確認(rèn)和維修，避免出現(xiàn)更大的故障，從根本上解決了因?qū)崟r(shí)性滯后而錯(cuò)過發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備故障最佳時(shí)機(jī)的問題。
[0016]2、將振動(dòng)、溫度傳感器安裝于礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)對(duì)故障狀態(tài)反應(yīng)最為敏感的位置，最大限度的確保了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。
[0017]3、各裝置均采用通用裝置實(shí)現(xiàn)，且各裝置之間采用通用接口連接，成本低，運(yùn)行可
A+-.與巨O
[0018]4、數(shù)據(jù)采集裝置原理簡(jiǎn)單可靠，可實(shí)現(xiàn)±10V的電壓信號(hào)或4~20mA電流信號(hào)的輸入，應(yīng)用廣泛。
[0019]5、數(shù)據(jù)采集裝置中采用的型號(hào)為STM32F103VET6的單片機(jī)或其他高速微處理器，在使用時(shí)可對(duì)各振動(dòng)傳感器輸出信號(hào)實(shí)現(xiàn)高速采集，因而可以同時(shí)滿足對(duì)振動(dòng)傳感器輸出數(shù)據(jù)的時(shí)域和頻域分析，方便對(duì)礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)的故障狀態(tài)進(jìn)行診斷。
【附圖說明】
[0020]圖1為礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理方框圖。
[0022]圖3為數(shù)據(jù)采集裝置原理方框圖。
[0023]圖4為數(shù)據(jù)采集裝置中央處理單元電路原理圖。
[0024]圖5為數(shù)據(jù)采集裝置接口模塊電路原理圖。
[0025]圖6為數(shù)據(jù)采集裝置通訊模塊RS232接口電路原理圖。
[0026]圖7為數(shù)據(jù)采集裝置電源隔離模塊電路原理圖。
[0027]圖8~10為數(shù)據(jù)采集模塊供電模塊電路原理圖。
[0028]其中:1、聯(lián)軸器2、傳動(dòng)滾筒3、傳輸帶4、上位機(jī)5、數(shù)據(jù)采集裝置6、減速機(jī)