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輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):4234186閱讀:150來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng),尤其是一種用于檢測(cè)輸送帶縱向撕裂的無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)
現(xiàn)代帶式輸送機(jī)運(yùn)輸量大,運(yùn)輸距離長(zhǎng),速度快、效率高、功能多,在工礦廠、煉鋼廠、碼頭等的大型物料輸送中使用廣泛,是物料運(yùn)輸?shù)暮诵墓ぞ摺]斔蛶г谏鲜鲞\(yùn)輸環(huán)境中,容易受物料卡壓、銳利異物劃傷等造成輸送過(guò)程中發(fā)生縱向撕裂事故,如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)修復(fù),帶體撕裂口將迅速蔓延,導(dǎo)致輸送機(jī)被迫停機(jī)、停產(chǎn),給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。因此,如何有效檢測(cè)輸送帶撕裂事故成為物料輸送應(yīng)用急需解決的技術(shù)難題之一。中國(guó)專(zhuān)利CN 2223736Y設(shè)計(jì)了以計(jì)長(zhǎng)原理為基礎(chǔ)的計(jì)長(zhǎng)型智能傳輸帶縱向防撕裂檢測(cè)裝置。這種輸送帶縱向防撕裂檢測(cè)系統(tǒng)在輸送帶最易撕裂部位的下方設(shè)置預(yù)埋線圈探測(cè)器檢測(cè)線圈狀態(tài),其缺點(diǎn)在于如果受損線圈是在距離預(yù)埋線圈探測(cè)器最遠(yuǎn)處開(kāi)始撕裂,則只有等到該線圈隨皮帶運(yùn)動(dòng)到預(yù)埋線圈探測(cè)器上方時(shí)才能被檢測(cè)到,很難保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)撕裂,給生產(chǎn)帶來(lái)很大的麻煩。其缺點(diǎn)還在于這種輸送帶縱向防撕裂檢測(cè)系統(tǒng)預(yù)埋線圈探測(cè)器、互控計(jì)算機(jī)、報(bào)警器、電機(jī)開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備只能通過(guò)電纜連接,在一些復(fù)雜地形區(qū)電纜鋪設(shè)、維護(hù)困難,有相當(dāng)?shù)木窒扌浴?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng),是一種基于ZigBee無(wú)線模塊的有效的輸送帶縱向撕裂智能檢測(cè)方案。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案,所述輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng)包括外部天線、預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的多組內(nèi)部天線及ZigBee模塊,所述外部天線與輸送帶電機(jī)連接, 沿輸送帶鋪設(shè),每個(gè)ZigBee模塊的電源端連接一根或一組內(nèi)部天線;當(dāng)輸送帶電機(jī)正常工作時(shí),所述外部天線將所傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)變成電磁能,連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號(hào),內(nèi)部天線將所述外部天線發(fā)送的電磁信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),為ZigBee模塊提供電源電壓;所述 ZigBee模塊存儲(chǔ)并向上級(jí)控制中心發(fā)送包括輸送帶位置編號(hào)在內(nèi)的輸送帶信息。所述外部天線由支撐架撐托,所述支撐架固定于輸送帶的機(jī)架上。所述ZigBee模塊由內(nèi)部天線供電的同時(shí)儲(chǔ)存內(nèi)部天線傳送的部分能量,ZigBee 模塊記錄輸送帶位置編號(hào)、生產(chǎn)日期,輸送帶的正常工作時(shí)長(zhǎng),并發(fā)送給上級(jí)控制中心。當(dāng)輸送帶發(fā)生縱向撕裂時(shí),所述內(nèi)部天線會(huì)損壞,所述ZigBee模塊由存儲(chǔ)的能量供電,更新記錄內(nèi)部天線的損壞時(shí)間,產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)及停機(jī)信號(hào),并發(fā)送輸送帶位置編號(hào)、 生產(chǎn)日期、輸送帶的正常工作時(shí)長(zhǎng)、內(nèi)部天線損壞時(shí)間、報(bào)警信號(hào)及停機(jī)信號(hào)給上級(jí)控制中心。所述ZigBee模塊為薄膜形構(gòu)造。所述外部天線為一整體線性結(jié)構(gòu)的電纜,或包括若干個(gè)小天線。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)迅速、定位精準(zhǔn)、抗干擾能力強(qiáng)、高效穩(wěn)定,能有效解決已有技術(shù)中的撕裂故障檢測(cè)不及時(shí)和各設(shè)備連接電纜鋪設(shè)、維護(hù)困難等不足,是一種簡(jiǎn)便的輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)方案。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為外部天線的第二種安裝方式示意圖。圖3為本發(fā)明所述系統(tǒng)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示,本發(fā)明包括外部天線1、預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的多組內(nèi)部天線2及ZigBee 模塊3,所述外部天線1與輸送帶電機(jī)連接,沿輸送帶鋪設(shè),每個(gè)ZigBee模塊3的電源端連接一根或一組內(nèi)部天線2。預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的ZigBee模塊3具有薄膜形構(gòu)造和很好的柔韌性,不會(huì)因折疊而自然損壞,該ZigBee模塊3內(nèi)部存儲(chǔ)模塊用于記錄輸送帶位置編號(hào)、生產(chǎn)日期,輸送帶累計(jì)正常工作時(shí)長(zhǎng)、損壞時(shí)間等有效信息。當(dāng)輸送帶電機(jī)正常工作時(shí),所述外部天線1將所傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)變成電磁能,連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號(hào),內(nèi)部天線2將所述外部天線1發(fā)送的電磁信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),為ZigBee模塊3提供電源電壓;所述ZigBee 模塊3存儲(chǔ)并向圖3中的上級(jí)控制中心6發(fā)送包括輸送帶位置編號(hào)在內(nèi)的輸送帶信息。圖1所示的外部天線1為一整體線性結(jié)構(gòu)的電纜,安裝在支撐架4上,支撐架4固定于皮帶輸送機(jī)機(jī)架5上,安裝方便。如圖2所示,外部天線1還可以由若干個(gè)小天線組成,分別安裝在支撐架上,固定于皮帶輸送機(jī)機(jī)架5上。為了保證輸送現(xiàn)場(chǎng)不存在電磁信號(hào)盲區(qū),每個(gè)小天線的有效射程范圍(第一小天線有效射程范圍1. 1、第二小天線有效射程范圍1.2、第三小天線有效射程范圍1.3……)在輸送區(qū)域內(nèi)不能有間斷。如圖3所示,外部天線1電纜與輸送帶電機(jī)9連接,全程鋪設(shè)。當(dāng)輸送帶電機(jī)9正常工作時(shí),外部天線1能連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號(hào),帶式輸送機(jī)輸送帶完全置于一個(gè)巨大的磁場(chǎng)中;當(dāng)輸送帶電機(jī)9停止工作時(shí),電纜停止發(fā)送電磁信號(hào)。上級(jí)控制中心6與應(yīng)用計(jì)算機(jī)7相連,應(yīng)用計(jì)算機(jī)7連接有報(bào)警裝置8。所述上級(jí)控制中心6可以為單片機(jī)控制系統(tǒng),也可以是PLC控制系統(tǒng),安裝在輸送現(xiàn)場(chǎng)附近或者安裝在監(jiān)控室內(nèi),與應(yīng)用計(jì)算機(jī)7相連,支持有線和無(wú)線兩種通信方式。所述應(yīng)用計(jì)算機(jī)7、報(bào)警裝置8安裝在監(jiān)控室內(nèi),應(yīng)用計(jì)算機(jī)7具有良好的人機(jī)界面,能夠?yàn)楸O(jiān)控管理人員提供圖像、文字等形式的監(jiān)控信息,報(bào)警器具有聲音和燈光報(bào)警兩種方式。本發(fā)明的工作原理是預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的內(nèi)部天線2在外部天線1提供的磁場(chǎng)環(huán)境中,隨輸送帶不斷做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。帶體未撕裂時(shí),內(nèi)部天線2回路激活,產(chǎn)生電勢(shì), 為ZigBee模塊3提供電源電壓。帶體撕裂時(shí),內(nèi)部天線2回路斷開(kāi),不再產(chǎn)生電勢(shì),不為 ZigBee模塊3提供電源電壓。預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的ZigBee模塊3具有兩種工作方式,具有薄膜形構(gòu)造和很好的柔韌性,不會(huì)因折疊而自然損壞。該模塊還具有一定電荷儲(chǔ)能能力,能夠存儲(chǔ)內(nèi)部天線2傳送的部分能量。當(dāng)內(nèi)部天線2撕裂斷開(kāi)后,存儲(chǔ)的電荷量能為ZigBee模塊3臨時(shí)供電,確保 ZigBee模塊3能夠及時(shí)記錄、發(fā)送傳送帶撕裂信息,提高系統(tǒng)可靠性。該ZigBee模塊3的兩種工作方式如下
工作方式一,由內(nèi)部天線2供電,同時(shí)儲(chǔ)存天線傳送的部分能量。ZigBee模塊記錄輸送帶位置編號(hào)、生產(chǎn)日期,更新累計(jì)輸送帶正常工作時(shí)長(zhǎng),并發(fā)送給上級(jí)控制中心6。工作方式二,當(dāng)內(nèi)部天線2損壞,由ZigBee模塊3內(nèi)部存儲(chǔ)能量供電,記錄內(nèi)部天線3損壞時(shí)間,產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)及停機(jī)信號(hào),發(fā)送輸送帶位置編號(hào)、生產(chǎn)日期,累計(jì)輸送帶正常工作時(shí)長(zhǎng)、損壞時(shí)間、報(bào)警信號(hào)及停機(jī)信號(hào)有效信息給上級(jí)控制中心6。該系統(tǒng)工作步驟如下
(1)帶式輸送機(jī)電機(jī)啟動(dòng),與之相連的外部天線1開(kāi)始工作,不斷地向外發(fā)送特定頻率的電磁信號(hào)。(2)輸送帶正常工作,以一定速度運(yùn)動(dòng),預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的內(nèi)部天線2做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。(3)內(nèi)部天線2連續(xù)為ZigBee模塊3供電,預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的ZigBee模塊3受電激活,進(jìn)入工作方式一,初始化記錄輸送帶位置編號(hào)、生產(chǎn)日期,同時(shí)儲(chǔ)存天線傳送的部分能量°(4)輸送帶發(fā)生撕裂故障,內(nèi)部天線2回路斷開(kāi),不再產(chǎn)生電勢(shì),ZigBee模塊3進(jìn)入工作方式二,由內(nèi)部存儲(chǔ)能量供電,記錄內(nèi)部天線2損壞時(shí)間,產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)及停機(jī)信號(hào)。(5) ZigBee模塊3發(fā)送輸送帶位置編號(hào)、生產(chǎn)日期,累計(jì)輸送帶正常工作時(shí)長(zhǎng)、損壞時(shí)間、報(bào)警信號(hào)及停機(jī)信號(hào)有效信息給上級(jí)控制中心6。(6)上級(jí)控制中心6將步驟(5)中接收的信息反饋給應(yīng)用計(jì)算機(jī)7顯示出來(lái),并立即開(kāi)啟報(bào)警系統(tǒng),命令帶式輸送機(jī)停機(jī)檢修。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本智能檢測(cè)系統(tǒng)還可以擴(kuò)展溫度檢測(cè)、重量檢測(cè)、打滑檢測(cè)等模塊,這三種檢測(cè)裝置接入上級(jí)控制中心6中,與本發(fā)明的輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)方案一起構(gòu)成一套完成的輸送帶綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng),其特征是包括外部天線(1)、預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的多組內(nèi)部天線(2)及ZigBee模塊(3),所述外部天線(1)與輸送帶電機(jī)連接,沿輸送帶鋪設(shè),每個(gè)ZigBee模塊(3)的電源端連接一根或一組內(nèi)部天線(2);當(dāng)輸送帶電機(jī)正常工作時(shí),所述外部天線(1)將所傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)變成電磁能,連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號(hào),內(nèi)部天線(2 )將所述外部天線(1)發(fā)送的電磁信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),為ZigBee模塊(3 )提供電源電壓;所述ZigBee模塊(3)存儲(chǔ)并向上級(jí)控制中心(6)發(fā)送包括輸送帶位置編號(hào)在內(nèi)的輸送市{曰息ο
2.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng),其特征是,所述外部天線(1) 由支撐架(4)撐托,所述支撐架(4)固定于輸送帶的機(jī)架(5)上。
3.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng),其特征是,所述ZigBee模塊 (3)由內(nèi)部天線(2)供電的同時(shí)儲(chǔ)存內(nèi)部天線(2)傳送的部分能量,ZigBee模塊記錄輸送帶位置編號(hào)、生產(chǎn)日期,輸送帶的正常工作時(shí)長(zhǎng),并發(fā)送給上級(jí)控制中心(6)。
4.如權(quán)利要求3所述輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng),其特征是,當(dāng)輸送帶發(fā)生縱向撕裂時(shí),所述內(nèi)部天線(2)會(huì)損壞,所述ZigBee模塊(3)由存儲(chǔ)的能量供電,更新記錄內(nèi)部天線(2)的損壞時(shí)間,產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)及停機(jī)信號(hào),并發(fā)送輸送帶位置編號(hào)、生產(chǎn)日期、輸送帶的正常工作時(shí)長(zhǎng)、內(nèi)部天線(2)損壞時(shí)間、報(bào)警信號(hào)及停機(jī)信號(hào)給上級(jí)控制中心(6)。
5.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng),其特征是,所述ZigBee模塊 (3)為薄膜形構(gòu)造。
6.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng),其特征是,所述外部天線(1) 為一整體線性結(jié)構(gòu)的電纜。
7.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng),其特征是,所述外部天線(1) 包括若干個(gè)小天線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種輸送帶縱向撕裂無(wú)線智能檢測(cè)系統(tǒng),包括外部天線、預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的多組內(nèi)部天線及ZigBee模塊,所述外部天線與輸送帶電機(jī)連接,沿輸送帶鋪設(shè),每個(gè)ZigBee模塊的電源端連接一根或一組內(nèi)部天線;當(dāng)輸送帶電機(jī)正常工作時(shí),所述外部天線將所傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)變成電磁能,連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號(hào),內(nèi)部天線將所述外部天線發(fā)送的電磁信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),為ZigBee模塊提供電源電壓;所述ZigBee模塊存儲(chǔ)并向上級(jí)控制中心發(fā)送包括輸送帶位置編號(hào)在內(nèi)的輸送帶信息。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)迅速、定位精準(zhǔn)、抗干擾能力強(qiáng)、高效穩(wěn)定,能有效解決已有技術(shù)中的撕裂故障檢測(cè)不及時(shí)和各設(shè)備連接電纜鋪設(shè)、維護(hù)困難等不足。
文檔編號(hào)B65G43/06GK102491069SQ201110361188
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者王聰, 王艷, 紀(jì)志成, 高春能 申請(qǐng)人:江南大學(xué)
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