專利名稱：條煙高架傳輸擁堵檢測方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及故障檢測與識別技術(shù)，具體涉及一種利用節(jié)點位置識別實現(xiàn)條煙高架傳輸擁堵檢測的方法。
背景技術(shù)：
條煙高架傳輸系統(tǒng)是煙廠成品條煙運輸?shù)囊环N自動化系統(tǒng)，它將大量人力從繁重的體力勞動中解放出來，極大的提高了煙廠生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。條煙高架傳輸系統(tǒng)以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，包括傳輸帶和動力系統(tǒng)，其部件在生產(chǎn)和安裝過程中難免會出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致條煙在運輸過程中出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，特別是在兩個軌道相接和軌道彎道處，阻塞的頻率更高。由于高架傳輸系統(tǒng)速度很快，一般安裝在廠房頂部，一旦出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，必須及時停機(jī)，清理阻塞，否則后續(xù)大量的條煙依次擁堵，短時間內(nèi)大量條煙將堆積并從高架傳輸系統(tǒng)上滑落，這時候再停機(jī)清理不僅造成了人力、材料的大量損失，更嚴(yán)重的是停機(jī)耽誤生產(chǎn)，而生產(chǎn)效率在卷煙生產(chǎn)中是要首先保證的。從高架傳輸系統(tǒng)上滑落的條煙必須回收，回收過程要額外耗費人力，其中還存在原料損失問題，清理高架系統(tǒng)上的擁堵煙道也是費時費力的工作。高架傳輸系統(tǒng)生產(chǎn)廠也在努力減少或消除這種擁堵現(xiàn)象，不過對于這種具有不確定性偶發(fā)故障，重復(fù)故障過程很難，一般也只能通過改進(jìn)工藝和施工條件以減少故障發(fā)生概率或減小故障發(fā)生后的損失。但是，這種方法有一定盲目性，有時花費較大代價也無法達(dá)到特定目標(biāo)。相比而言，更為通用的辦法是實時監(jiān)控傳輸帶，及時發(fā)現(xiàn)故障并在第一時間做出反映， 以將損失降到最低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種條煙高架傳輸擁堵檢測方法及裝置，實現(xiàn)條煙高架傳輸全軌道監(jiān)視、檢測和報警的功能，以減少故障發(fā)生后導(dǎo)致的人力、物力損失，提高生產(chǎn)效率。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括直線軌道檢測單元，使用帶方波調(diào)制的紅外對射式原理檢測條煙高架傳輸直線軌道上的擁堵情況，利用鏈?zhǔn)椒椒ù_定擁堵位置，通過串行總線上報。所述直線軌道檢測單元包括紅外發(fā)射模塊、紅外探測器模塊、串聯(lián)電阻鏈、AD采樣模塊；該紅外發(fā)射模塊由紅外發(fā)光管和調(diào)制電路構(gòu)成，其中調(diào)制電路為頻率為30kHz的自諧震蕩器，通過基本運放電路驅(qū)動紅外發(fā)光管以30kHz頻率發(fā)射紅外光；紅外探測模塊接收該調(diào)制紅外光，轉(zhuǎn)換為電方波信號，控制內(nèi)部開關(guān)，控制方法為通過帶通濾波器檢測是否有30kHz方波，若檢測到方波信號，內(nèi)部開關(guān)打開，否則內(nèi)部開關(guān)閉合；該內(nèi)部開關(guān)與擁堵檢測鏈的節(jié)點相連，當(dāng)開關(guān)閉合時該開關(guān)將檢測鏈節(jié)點參數(shù)通過導(dǎo)線送至采集模塊；該檢測鏈節(jié)點參數(shù)在與其相連的紅外探測模塊內(nèi)的開關(guān)閉合時被采集模塊采樣，采樣數(shù)據(jù)送入處理器利用位置解算方法定出節(jié)點位置；所述紅外發(fā)射模塊和紅外探測模塊共同完成直線軌道上的擁堵檢測，檢測原理為沒有發(fā)生擁堵時，紅外探測將間歇性接收到來自紅外發(fā)射模塊的信號，否者，發(fā)生擁堵時，光路將持續(xù)被遮擋，紅外探測器將收不到來自紅外發(fā)射模塊的信號；所述檢測鏈?zhǔn)且幌盗袔в形恢脜?shù)的節(jié)點的串聯(lián)，每個節(jié)點進(jìn)行編號并在安裝時賦予位置意義；所述節(jié)點編號是從源端算起，到該節(jié)點所經(jīng)過的節(jié)點數(shù)；所述位置解算方法為設(shè)定節(jié)點間參量差為定值δ υ，再用某個節(jié)點的參量除以 δ υ可以得到該節(jié)點相對于源端的節(jié)點數(shù)η，若安裝時賦予每個節(jié)點以位置意義，在得到節(jié)點數(shù)后就可以解讀節(jié)點位置；所述的鏈?zhǔn)桨惭b，其探測節(jié)點按檢測間距要求安裝于傳輸帶的量測，使紅外對射光線從傳輸帶表面通過，同時能被傳輸帶上通過安裝點處的條煙所遮擋；探測節(jié)點也可以安裝于一段傳輸帶的兩端，紅外對射光線略高于所運輸條煙上表面，當(dāng)發(fā)生擁堵情況時，光線被擁堵的條煙遮擋。本發(fā)明優(yōu)點包括1)利用紅外對射方式檢測條煙擁堵具有簡單、可靠、成本低的特點；2)利用帶有位置標(biāo)定的電阻鏈定位擁堵位置實現(xiàn)簡單，不需要復(fù)雜的通信協(xié)議和布線、布網(wǎng)。
四

本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
五具體實施例方式本發(fā)明的條煙高架傳輸擁堵檢測方法及其裝置包括直線軌道檢測單元，以及曲線軌道與螺旋軌道檢測單元；其中直線軌道檢測單元采用鏈?zhǔn)轿恢脺y量方法對直線型軌道上的擁堵情況進(jìn)行檢測，曲線軌道與螺旋軌道檢測單元原理上與直線型軌道檢測方法一樣， 在位置標(biāo)定和安裝方法上存在差異。所述直線軌道檢測單元包括紅外發(fā)射模塊、紅外探測器模塊、檢測鏈、采樣模塊； 該紅外發(fā)射模塊由紅外發(fā)光管和調(diào)制電路構(gòu)成，安裝于條煙運輸軌道的側(cè)面，其中調(diào)制電路為頻率為30kHz的自諧震蕩器，通過基本運放電路驅(qū)動紅外發(fā)光管以30kHz頻率發(fā)射紅外光方波；紅外探測模塊安裝與紅外發(fā)射模塊對應(yīng)的條煙運輸軌道的令一面，并能正常接收紅外發(fā)射模塊發(fā)射的紅外光，然后轉(zhuǎn)換為電方波信號；該電方波信號經(jīng)中心帶寬為 30kHz的帶通濾波器后，檢測是否有存在30kHz方波信號，并控制其內(nèi)部開關(guān)，若檢測到方波信號，內(nèi)部開關(guān)打開，否則內(nèi)部開關(guān)閉合；該內(nèi)部開關(guān)與檢測鏈的節(jié)點相連，當(dāng)開關(guān)閉合時其對節(jié)點的參量通過導(dǎo)線送至采樣模塊；該節(jié)點參量在與其相連的紅外探測模塊內(nèi)的開關(guān)閉合時被采樣模塊采集，采樣數(shù)據(jù)送入處理器利用位置解算方法定出節(jié)點位置。所述檢測鏈位置測量方法包括測試鏈構(gòu)成節(jié)點1，節(jié)點2，…節(jié)點n，每個節(jié)點在安裝時將標(biāo)定唯一位置，假設(shè)為位置1，位置2，…位置n，這些位置和節(jié)點的對應(yīng)關(guān)系存儲于處理器中；每個檢測鏈節(jié)點都具有不同于其它節(jié)點參量；當(dāng)發(fā)生擁堵時，條煙遮擋了紅外探測器模塊的入射光，模塊中的開關(guān)將長時間閉合，該模塊所對應(yīng)的節(jié)點參量由采集模塊采集，采樣模塊將采樣到的節(jié)點參量送入處理器由處理器采用位置解算方法測出發(fā)生擁堵的位置。所述位置解算方法為設(shè)定節(jié)點間參量差為定值δ υ，再用某個節(jié)點的參量除以 δ ν可以得到該節(jié)點相對于源端的節(jié)點數(shù)η，若安裝時賦予每個節(jié)點以位置意義，在得到節(jié)點數(shù)后就可以解讀節(jié)點位置；由于節(jié)點與檢測位置點一一對應(yīng)，則通過簡單的查表操作可提取位置信息。所述曲線軌道和螺旋軌道檢測單元，是條煙高架傳輸中比較難監(jiān)控和安裝的部分，這部分在檢測原理上與直線型軌道檢測方法一致，但考慮了軌道形狀的特殊性，在位置設(shè)定和安裝上存在不同；以上給出了本發(fā)明的實施方式，未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種條煙高架傳輸擁堵檢測方法及其裝置，包括直線軌道檢測單元，使用帶方波調(diào)制的紅外對射式原理檢測條煙高架傳輸直線軌道上的擁堵情況，利用鏈?zhǔn)桨惭b探測點確定擁堵位置，通過串行總線上報；所述的條煙高架傳輸擁堵檢測方法及其裝置，其特征在于所述直線軌道檢測單元包括紅外發(fā)射模塊、紅外探測器模塊、串聯(lián)電阻鏈、AD采樣模塊；該紅外發(fā)射模塊由紅外發(fā)光管和調(diào)制電路構(gòu)成，其中調(diào)制電路為頻率為30kHz的自諧震蕩器，通過基本運放電路驅(qū)動紅外發(fā)光管以30kHz頻率發(fā)射紅外光；紅外探測模塊接收該調(diào)制紅外光，轉(zhuǎn)換為電方波信號，控制內(nèi)部開關(guān)，控制方法為通過帶通濾波器檢測是否有 30kHz方波，若檢測到方波信號，內(nèi)部開關(guān)打開，否則內(nèi)部開關(guān)閉合；該內(nèi)部開關(guān)與擁堵檢測鏈的節(jié)點相連，當(dāng)開關(guān)閉合時該開關(guān)將檢測鏈節(jié)點參數(shù)通過導(dǎo)線送至采集模塊；該檢測鏈節(jié)點參數(shù)在與其相連的紅外探測模塊內(nèi)的開關(guān)閉合時被采集模塊采樣，采樣數(shù)據(jù)送入處理器利用位置解算方法定出節(jié)點位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條煙高架傳輸擁堵檢測方法及其裝置，其特征在于所述紅外發(fā)射模塊和紅外探測模塊共同完成直線軌道上的擁堵檢測，檢測原理為沒有發(fā)生擁堵時，紅外探測將間歇性接收到來自紅外發(fā)射模塊的信號，否者，發(fā)生擁堵時，光路將持續(xù)被遮擋，紅外探測器將收不到來自紅外發(fā)射模塊的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條煙高架傳輸擁堵檢測方法及其裝置，其特征在于所述檢測鏈?zhǔn)且幌盗袔в形恢脜?shù)的節(jié)點的串聯(lián)，每個節(jié)點進(jìn)行編號并在安裝時賦予位置意義。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條煙高架傳輸擁堵檢測方法及其裝置，其特征在于所述節(jié)點編號是從源端算起，到該節(jié)點所經(jīng)過的節(jié)點數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的條煙高架傳輸擁堵檢測方法及其裝置，其特征在于所述位置解算方法為設(shè)定節(jié)點間參量差為定值δ υ，再用某個節(jié)點的參量除以δ υ可以得到該節(jié)點相對于源端的節(jié)點數(shù)η，若安裝時賦予每個節(jié)點以位置意義，在得到節(jié)點數(shù)后就可以解讀節(jié)點位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈?zhǔn)桨惭b，其特征在于探測節(jié)點按檢測間距要求安裝于傳輸帶的量測，使紅外對射光線從傳輸帶表面通過，同時能被傳輸帶上通過安裝點處的條煙所遮擋；探測節(jié)點也可以安裝于一段傳輸帶的兩端，紅外對射光線略高于所運輸條煙上表面，當(dāng)發(fā)生擁堵情況時，光線被擁堵的條煙遮擋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種條煙高架傳輸擁堵檢測方法及其裝置，對直線軌道檢測使用帶方波調(diào)制的紅外對射式原理檢測條煙高架傳輸直線軌道上的擁堵情況，利用鏈?zhǔn)椒椒ù_定擁堵位置，通過串行總線上報；對曲線軌道和螺旋軌道檢測使用視頻監(jiān)控平臺，通過安裝于軌道上方的攝像頭監(jiān)控?zé)煑l的運行狀況，采用視頻跟蹤算法評價條煙軌跡的合理性，從而通過軌跡認(rèn)知做出故障判決。該發(fā)明僅利用很小的成本就能實現(xiàn)條煙高架傳輸全軌道監(jiān)視、檢測和報警的功能，以減少故障發(fā)生后導(dǎo)致的人力、物力損失，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號B65G43/08GK102442532SQ201110226378
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者冀愛民, 張華 , 李沃恒, 甘偉, 許錄平 申請人:西安電子科技大學(xué)