本發(fā)明涉及礦用機(jī)械故障檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著煤化工用煤規(guī)模的迅速擴(kuò)大，原煤輸送量及運(yùn)距大幅增長，皮帶運(yùn)輸機(jī)使用過程中存在的托輥損壞、運(yùn)行過程中發(fā)生的托輥卡滯停轉(zhuǎn)，托輥摩擦生熱，托輥異響，上下皮帶卡煤等故障，以及皮帶斷裂、縱撕、跑偏、火災(zāi)等事故，由于遠(yuǎn)距皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸距離超過了10km，并且井下作業(yè)時井道復(fù)雜、空間狹小，人工巡查皮帶運(yùn)輸機(jī)存在著諸多弊端，甚至因?yàn)槿说氖杪┗蚪?jīng)驗(yàn)不足等原因，即使設(shè)備出現(xiàn)了問題也檢查不出來。

傳統(tǒng)技術(shù)采用定點(diǎn)攝像機(jī)觀測檢測技術(shù)代替人工巡檢，但是該技術(shù)不僅存在觀測死角、不能覆蓋皮帶運(yùn)輸及各個輥筒的運(yùn)行過程的問題，而且對于托輥異響、托輥摩擦生熱等問題也無法檢測出。同時井下皮帶沿線只在定點(diǎn)設(shè)置有各種溫濕度、氣體傳感器，但是井下環(huán)境比較復(fù)雜，往往局部溫濕度和氣體濃度都會發(fā)生變化，這會使皮帶沿線的異常無法被及時發(fā)現(xiàn)。

為了更好的全程追蹤檢測皮帶運(yùn)輸機(jī)沿線的設(shè)備和環(huán)境問題，專利號為“201420066413.5”，名稱為“一種新型礦用皮帶檢測裝置”的中國實(shí)用新型專利公開技術(shù)方案為：一種新型礦用皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測裝置，包括鋼絲繩、機(jī)器人本體、充電閉鎖裝置、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)，所述機(jī)器人本體通過固定抱索器與鋼絲繩相連，鋼絲繩在傳動系統(tǒng)的作用下，機(jī)器人本體沿著鋼絲繩的運(yùn)動軌跡動作，所述充電閉鎖裝置安裝在機(jī)器人本體與防爆充電箱之間，用于為機(jī)器人本體提供充電電源，控制系統(tǒng)作為操控終端通過通訊系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)來控制機(jī)器人本體，通訊系統(tǒng)中布置有無線基站，進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。

該實(shí)用新型減少了人工巡視的危險程度及用工成本，降低了工人的勞動強(qiáng)度，并且皮帶運(yùn)輸機(jī)上安裝有速度、溫度、煙霧、撕裂等傳感器，可以對皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行全程實(shí)時監(jiān)測監(jiān)控，預(yù)防和減少了皮帶運(yùn)輸機(jī)的故障發(fā)生。但是仍然存在著以下不足：1. 該裝置進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸是通過無線基站，而無線基站的傳輸距離有限且成本較高，并且井下環(huán)境比較惡劣，粉塵、硫化氫等都會對基站的運(yùn)行帶來影響，甚至造成數(shù)據(jù)傳輸失??；2. 該裝置的動力源為蓄電池，但是卻沒有蓄電池電能的顯示裝置，操作人員無法獲知蓄電池的電能情況，有可能會造成在行駛過程中停止下來。3. 該裝置權(quán)利要求書的第13項(xiàng)說“運(yùn)動過程中，機(jī)器人本體將采集到的圖像、聲音、煙霧、溫度數(shù)據(jù)通過無線基站實(shí)時傳輸至機(jī)頭的防爆控制箱顯示、存儲，并上傳到井上監(jiān)控室，通過對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定故障位置、損壞程度?！钡锹曇簟熿F、溫度數(shù)據(jù)分析無法確定故障在井下的具體位置，僅僅通過圖像數(shù)據(jù)信息分析也只能得到一個非常模糊而寬泛的位置信息，并不能確定故障在井下的具體位置，在具體實(shí)施方式中也沒有具體提及怎樣通過這些數(shù)據(jù)確定故障位置，所以整個裝置是沒有故障定位功能的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種傳輸信號穩(wěn)定、具有故障定位功能的皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)。

一種皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)判斷模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及用于設(shè)置在皮帶運(yùn)輸機(jī)的機(jī)架上的距離信息存儲裝置；數(shù)據(jù)采集裝置用于采集皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)信號，數(shù)據(jù)采集裝置還用于感應(yīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的沿途環(huán)境并產(chǎn)生對應(yīng)的環(huán)境信號，并在采集到距離信息存儲裝置中的對應(yīng)距離信息時，將產(chǎn)生的運(yùn)行狀態(tài)信號、環(huán)境信號及距離信息提供給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊用于根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)信號、環(huán)境信號產(chǎn)生對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)值及環(huán)境值，并根據(jù)產(chǎn)生的運(yùn)行狀態(tài)值、環(huán)境值及接收的距離信息產(chǎn)生皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測信息，并將皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測信息提供給數(shù)據(jù)判斷模塊；數(shù)據(jù)判斷模塊中預(yù)存有皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息，皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息包括運(yùn)行狀態(tài)基準(zhǔn)值、環(huán)境基準(zhǔn)值，數(shù)據(jù)判斷模塊用于將接收的皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測信息中的運(yùn)行狀態(tài)值及環(huán)境值與皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息中的運(yùn)行狀態(tài)基準(zhǔn)值、環(huán)境基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，在比較出皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測信息中的運(yùn)行狀態(tài)值及環(huán)境值與皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息中的運(yùn)行狀態(tài)基準(zhǔn)值、環(huán)境基準(zhǔn)值不相對應(yīng)時，根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息中的距離信息產(chǎn)生皮帶運(yùn)輸機(jī)故障報警信息，并將皮帶運(yùn)輸機(jī)故障報警信息傳送給對應(yīng)的工作人員，以使工作人員根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)故障報警信息中的距離信息到達(dá)對應(yīng)的皮帶運(yùn)輸機(jī)的故障位置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠?qū)ζн\(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和沿途環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控診斷，同時距離信息存儲裝置能夠?qū)?shù)據(jù)所在的位置進(jìn)行定位，從而實(shí)現(xiàn)對皮帶運(yùn)輸機(jī)故障的定位。

附圖說明

圖1為皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)的功能模塊圖。

圖2為皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)的巡檢車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)的信息采集與控制部件的分布圖。

圖中：數(shù)據(jù)采集裝置1、導(dǎo)軌11、角鋼111、扁鋼112、巡檢車12、驅(qū)動膠輪121、導(dǎo)向輪122、下托緊膠輪123、托輪壓緊機(jī)構(gòu)124、驅(qū)動電機(jī)125、支撐機(jī)架126、驅(qū)動電機(jī)支撐板1261、豎直支撐板1262、清污板1263、水平端板12631、槽板12632、掛載箱127、蓄電池128、充電插座129、顯示器120、信息采集與控制部件13、距離信息獲取裝置14、振動傳感器1301、可視紅外線成像儀1302、攝像機(jī)1303、煙霧傳感器1304、溫度傳感器1305、光電傳感器1306、探照燈1307、聲音傳感器1311、指令模塊2、數(shù)據(jù)判斷模塊3、數(shù)據(jù)處理模塊4、距離信息存儲裝置5。

具體實(shí)施方式

請參看圖1，皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集裝置1、指令模塊2、數(shù)據(jù)判斷模塊3、數(shù)據(jù)處理模塊4及用于設(shè)置在皮帶運(yùn)輸機(jī)的機(jī)架上的距離信息存儲裝置5；數(shù)據(jù)采集裝置1用于采集皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)信號，數(shù)據(jù)采集裝置1還用于感應(yīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的沿途環(huán)境并產(chǎn)生對應(yīng)的環(huán)境信號，并在采集到距離信息存儲裝置5中的對應(yīng)距離信息時，將產(chǎn)生的運(yùn)行狀態(tài)信號、環(huán)境信號及距離信息提供給數(shù)據(jù)處理模塊4，數(shù)據(jù)處理模塊4用于根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)信號、環(huán)境信號產(chǎn)生對應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)值及環(huán)境值，并根據(jù)產(chǎn)生的運(yùn)行狀態(tài)值、環(huán)境值及接收的距離信息產(chǎn)生皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測信息，并將皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測信息提供給數(shù)據(jù)判斷模塊3；數(shù)據(jù)判斷模塊3中預(yù)存有皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息，皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息包括運(yùn)行狀態(tài)基準(zhǔn)值、環(huán)境基準(zhǔn)值，數(shù)據(jù)判斷模塊3用于將接收的皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測信息中的運(yùn)行狀態(tài)值及環(huán)境值與皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息中的運(yùn)行狀態(tài)基準(zhǔn)值、環(huán)境基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，在比較出皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測信息中的運(yùn)行狀態(tài)值及環(huán)境值與皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息中的運(yùn)行狀態(tài)基準(zhǔn)值、環(huán)境基準(zhǔn)值不相對應(yīng)時，根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測信息中的距離信息產(chǎn)生皮帶運(yùn)輸機(jī)故障報警信息，并將皮帶運(yùn)輸機(jī)故障報警信息傳送給對應(yīng)的工作人員，以使工作人員根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)故障報警信息中的距離信息到達(dá)對應(yīng)的皮帶運(yùn)輸機(jī)的故障位置。

皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測基準(zhǔn)信息可以通過人為測試正常工作的皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及對應(yīng)的環(huán)境狀態(tài)所產(chǎn)生的運(yùn)行狀值、環(huán)境值來確定，也可以通過皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)的方式來確定；運(yùn)行狀態(tài)基準(zhǔn)值包括皮帶運(yùn)輸機(jī)的聲音信號基準(zhǔn)值和振動信號基準(zhǔn)值，環(huán)境基準(zhǔn)值具體的包括皮帶運(yùn)輸機(jī)沿途的亮度信號基準(zhǔn)值、熱輻射信號基準(zhǔn)值、視頻信號基準(zhǔn)值、氣體濃度信號基準(zhǔn)值以及環(huán)境溫度信號基準(zhǔn)值。

請參看圖2、圖3，所述數(shù)據(jù)采集裝置1包括導(dǎo)軌11、巡檢車12、信息采集與控制部件13及距離信息獲取裝置14，信息采集與控制部件13及指令模塊2、數(shù)據(jù)判斷模塊3、數(shù)據(jù)處理模塊4設(shè)置在巡檢車12內(nèi)，巡檢車12與導(dǎo)軌11連接，導(dǎo)軌11固定在皮帶運(yùn)輸機(jī)鋼架的外側(cè)。距離信息獲取裝置14用于從距離信息存儲裝置5中獲取所述距離信息，例如，距離信息獲取裝置14為RFID讀卡器，距離信息存儲裝置5為RFID標(biāo)簽，距離信息存儲裝置5設(shè)置在導(dǎo)軌11上，距離信息存儲裝置5中的存儲數(shù)字編號，數(shù)字編號表示該距離信息存儲裝置5與皮帶運(yùn)輸機(jī)起始位置的距離。距離信息獲取裝置14設(shè)置在巡檢車12內(nèi)，距離信息獲取裝置14在經(jīng)過每個距離信息存儲裝置5時讀取每個距離信息存儲裝置5的編號信息，并將讀取的編號信息提供給信息采集與控制部件13，信息采集與控制部件13將編號信息及記錄的從上一個距離信息存儲裝置5到當(dāng)前的讀取了編號信息的距離信息存儲裝置5的運(yùn)行狀態(tài)信號、環(huán)境信號提供給數(shù)據(jù)處理模塊4。

所述信息采集與控制部件13包括振動傳感器1301、可視紅外線成像儀1302、攝像機(jī)1303、煙霧傳感器1304、溫度傳感器1305、光電傳感器1306、探照燈1307、控制器、存儲器、聲音傳感器1311，所述振動傳感器1301、可視紅外線成像儀1302、攝像機(jī)1303、煙霧傳感器1304、溫度傳感器1305、光電傳感器1306、探照燈1307、聲音傳感器1311設(shè)置在掛載箱127的導(dǎo)軌11一側(cè)的外壁上并與控制器連接，存儲器、設(shè)置在掛載箱127中并與控制器連接。

振動傳感器1301用于采集皮帶運(yùn)輸機(jī)的振動信號，聲音傳感器1311用于采集皮帶運(yùn)輸機(jī)的聲音信號。可視紅外線成像儀1302用于采集皮帶運(yùn)輸機(jī)的熱輻射信號，攝像機(jī)1303用于拍攝皮帶運(yùn)輸機(jī)沿途的視頻信號，煙霧傳感器1304用于采集皮帶運(yùn)輸機(jī)沿途的氣體濃度信號，溫度傳感器1305用于采集皮帶運(yùn)輸機(jī)沿途的環(huán)境溫度信號，光電傳感器1306用于采集皮帶運(yùn)輸機(jī)沿途的亮度信號。

控制器將振動信號、聲音信號作為所述運(yùn)行狀態(tài)信號記錄在存儲器中，控制器還將熱輻射信號、視頻信號、氣體濃度信號、環(huán)境溫度信號及亮度信號作為所述環(huán)境信號記錄在存儲器中，記錄的運(yùn)行狀態(tài)信號、環(huán)境信號以如下方式記錄：從上一個距離信息存儲裝置5到當(dāng)前的讀取了編號信息的距離信息存儲裝置5這一段距離的皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信號及對應(yīng)的環(huán)境信號?？刂破髋c顯示器120連接，控制器還控制驅(qū)動電機(jī)125的運(yùn)行，控制器還接收距離信息獲取裝置14獲得的編號信息，并將編號信息及記錄的從上一個距離信息存儲裝置5到當(dāng)前的讀取了編號信息的距離信息存儲裝置5的運(yùn)行狀態(tài)信號、環(huán)境信號提供給數(shù)據(jù)處理模塊4。

請參看圖4，所述導(dǎo)軌11包括兩塊角鋼111和一塊扁鋼112，兩塊角鋼111的V型口開口相對，扁鋼112的長邊嵌入兩塊相對的角鋼111的V型口中并焊接，V型口的背面為導(dǎo)軌面，兩塊角鋼111的V型口的背面分別形成了上下兩個導(dǎo)軌面，所述巡檢車12包括驅(qū)動膠輪121、導(dǎo)向輪122、下托緊膠輪123、托輪壓緊機(jī)構(gòu)124、驅(qū)動電機(jī)125、支撐機(jī)架126、掛載箱127、蓄電池128、充電插座129，所述驅(qū)動膠輪121和導(dǎo)向輪122卡在導(dǎo)軌11上面的導(dǎo)軌面上，驅(qū)動膠輪121的軸穿過支撐機(jī)架126與驅(qū)動電機(jī)125的軸連接，驅(qū)動電機(jī)125的機(jī)身固定在支撐機(jī)架126上端，導(dǎo)向輪122的軸的一端固定在支撐機(jī)架126上，所述下托緊膠輪123卡在導(dǎo)軌11下面的導(dǎo)軌面上，下托緊膠輪123的軸穿過支撐機(jī)架126與托輪壓緊機(jī)構(gòu)124連接，托輪壓緊機(jī)構(gòu)124固定在支撐機(jī)架126上，支撐機(jī)架126的下端與掛載箱127固定連接，所述信息采集與控制部件13設(shè)置在掛載箱127內(nèi)，蓄電池128與充電插座129連接，蓄電池128設(shè)置電量計，通過電量計測量并顯示蓄電池128剩余電量，充電插座129設(shè)置在掛載箱127側(cè)壁上，掛載箱127背對運(yùn)輸機(jī)一側(cè)還設(shè)置有顯示器120，顯示器120與電量計連接，以顯示蓄電池128的剩余電量。

所述支撐機(jī)架126包括驅(qū)動電機(jī)支撐板1261、豎直支撐板1262、清污板1263，驅(qū)動電機(jī)支撐板1261水平固定在豎直支撐板1262的上端，清污板1263設(shè)置在導(dǎo)向輪122上方，用于清除導(dǎo)軌11上面的導(dǎo)軌面的污漬，且清污板1263的長邊固定在豎直支撐板1262上端的邊沿處，驅(qū)動電機(jī)支撐板1261上表面固定驅(qū)動電機(jī)125，豎直支撐板1262上還固定有托輪壓緊機(jī)構(gòu)124，托輪壓緊機(jī)構(gòu)124設(shè)置與下托緊膠輪123的軸匹配的通孔，托輪壓緊機(jī)構(gòu)124與下托緊膠輪123轉(zhuǎn)動連接，豎直支撐板1262的下端還與掛載箱127固定連接，所述清污板1263包括水平端板12631、兩個槽板12632，水平端板12631的一條長邊固定在豎直支撐板1262上端的邊沿處，兩個槽板12632分別垂直固定在水平端板12631的短邊處，槽板12632的下端設(shè)置與導(dǎo)軌11的角鋼111匹配的V型槽，槽板12632用于清除導(dǎo)軌11上面的導(dǎo)軌面的污漬。

所述皮帶運(yùn)輸機(jī)巡檢系統(tǒng)還包括自診斷模塊，自診斷模塊用于判斷巡檢車12的電量和存儲空間是否能夠完成巡檢工作。具體的，自診斷模塊內(nèi)設(shè)置有預(yù)存電量值，電量計產(chǎn)生的當(dāng)前電量值傳輸至自診斷模塊，自診斷模塊的預(yù)存電量值與當(dāng)前電量值進(jìn)行對比。如果預(yù)存電量值大于當(dāng)前電量值，則說明電量不足，自診斷模塊發(fā)出警報以通知工作人員充電；自診斷模塊內(nèi)還設(shè)置有預(yù)設(shè)存儲值，存儲器產(chǎn)生的當(dāng)前存儲值與預(yù)設(shè)存儲值進(jìn)行對比。如果預(yù)設(shè)存儲值大于當(dāng)前存儲值，則說明存儲空間不足，自診斷模塊發(fā)出警報以通知工作人員釋放存儲空間。

本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于實(shí)施例。凡技術(shù)人員按照本發(fā)明的思路在現(xiàn)有技術(shù)上通過邏輯分析、推斷和等效替換得出的技術(shù)方案，均屬于權(quán)利要求書中保護(hù)的范圍。