一种输煤皮带监控系统的制作方法

1.本实用新型属于皮带监控技术领域，具体涉及一种输煤皮带监控系统。


背景技术：

2.煤炭运输是煤矿开采的日常工作，皮带运输是目前煤矿开采的主要运料手段，作为主要运料手段的皮带式运输机的工作状态直接影响到煤矿的安全高效生产。皮带式运输机连续运行过程中，当皮带运输机使用一段时间后，因托辊、托架、头轮和尾轮的磨损，以及皮带上煤炭的重量不均匀导致皮带发生偏移，若不及时调节皮带使皮带回位，皮带边与支架摩擦导致皮带起层、拉裂，甚至拉断，无法进行正常的煤炭运输。目前对皮带偏移状态的检测主要依靠人工进行检查，在人工检查过程中，还存在一些问题：第一，工作人员需要进入皮带运输现场进行检查，皮带运输现场环境恶劣，增加了工作人员检查的危险系数，且不能及时发现皮带存在的安全隐患；第二，工作人员人工检测效率低，不能实时检测，且存在检测盲区；第三，目前的皮带运输过程中未设置对皮带偏移进行调节的调节机构，当皮带发生偏移时，需要工作人员将皮带运输机停机，并手动移动皮带使皮带回位，且皮带距离较长，移动过程费时费力，效率低下。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种输煤皮带监控系统，其结构简单、设计合理，通过设置门形支架为皮带偏移检测模块、偏移调节器和检测模块提供安装位置，不影响输煤皮带的正常工作；通过设置皮带偏移检测模块检测输煤皮带的运行位置是否发生偏移，检测效果好，避免人工检测输煤皮带是否发生偏移，省时省力；通过设置偏移调节器对输煤皮带的位置进行调节，避免人工调节输煤皮带的位置，安全性好。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种输煤皮带监控系统，其特征在于：包括中心处理服务器和多个均与中心处理服务器通信且用于监控输煤皮带安全的监控系统；
5.所述监控系统包括门形支架、均设置在所述门形支架上且用于检测输煤皮带偏移的皮带偏移检测模块、用于对输煤皮带位置进行调节的偏移调节器和用于检测输煤皮带周围环境的检测模块。
6.上述的一种输煤皮带监控系统，其特征在于：所述门形支架包括沿输煤皮带的宽度方向对称设置在输煤皮带两侧的左伸缩立杆和右伸缩立杆，以及连接于左伸缩立杆和右伸缩立杆之间的顶部伸缩杆。
7.上述的一种输煤皮带监控系统，其特征在于：所述皮带偏移检测模块包括均设置在所述顶部伸缩杆上的左超声波测距传感器和右超声波测距传感器，所述左超声波测距传感器与所述左伸缩立杆之间的距离小于输煤皮带与所述左伸缩立杆之间的距离，所述右超声波测距传感器与所述右伸缩立杆之间的距离小于输煤皮带与所述右伸缩立杆之间的距
离。
8.上述的一种输煤皮带监控系统，其特征在于：所述偏移调节器包括左调节部件和右调节部件，
9.所述左调节部件包括设置在所述左伸缩立杆上的左推杆和设置在左推杆上且用于对输煤皮带左侧进行推动的左推板；
10.所述右调节部件包括设置在所述右伸缩立杆上的右推杆和设置在右推杆上且用于对输煤皮带右侧进行推动的右推板。
11.上述的一种输煤皮带监控系统，其特征在于：所述检测模块包括电子线路板和传感器组，以及设置在所述门形支架上且用于采集输煤皮带上运输煤流视频的摄像机；
12.所述电子线路板上集成有微控制器和与微控制器相接的数据通信模块，所述微控制器的输出端连接有声光报警器，所述摄像机的输出端与微控制器的输入端连接，所述左推杆和右推杆均由微控制器进行控制。
13.上述的一种输煤皮带监控系统，其特征在于：所述传感器组包括瓦斯传感器、粉尘传感器、烟雾传感器和温度传感器，所述瓦斯传感器、粉尘传感器、烟雾传感器和温度传感器的输出端均与微控制器的输入端连接。
14.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
15.1、本实用新型通过设置门形支架为皮带偏移检测模块、偏移调节器和检测模块提供安装位置，不会影响输煤皮带的正常工作，通过调节门形支架的顶部伸缩杆的长度，使该门形支架能够适用于不同宽度的输煤皮带，进而提高该监控系统的适用范围。
16.2、本实用新型通过设置皮带偏移检测模块检测输煤皮带的运行位置是否发生偏移，同时，通过设置温度传感器超声波测距传感器检测输煤皮带周围环境的温度，对左超声波测距传感器超声波测距传感器和右超声波测距传感器超声波测距传感器进行温度补偿，提高左超声波测距传感器超声波测距传感器和右超声波测距传感器超声波测距传感器的测量精度，检测效果好，避免人工检测输煤皮带是否发生偏移，省时省力，且安全性好。
17.3、本实用新型通过设置偏移调节器对输煤皮带的位置进行调节，当输煤皮带向左偏移时，通过左调节部件将输煤皮带向右移动，当输煤皮带向右偏移时，通过右调节部件将输煤皮带向左移动，使输煤皮带在正常运行轨道上运行，避免人工调节输煤皮带的位置，省时省力。
18.综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，通过设置门形支架为皮带偏移检测模块、偏移调节器和检测模块提供安装位置，不影响输煤皮带的正常工作；通过设置皮带偏移检测模块检测输煤皮带的运行位置是否发生偏移，检测效果好，避免人工检测输煤皮带是否发生偏移，省时省力；通过设置偏移调节器对输煤皮带的位置进行调节，避免人工调节输煤皮带的位置，安全性好。
19.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
20.图1为本实用新型的电路原理框图。
21.图2为本实用新型监控系统的结构示意图。
22.图3为本实用新型监控系统和中心处理服务器的电路原理框图。
23.附图标记说明:
24.1—中心处理服务器；
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2—监控系统；
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3—输煤皮带；
25.4—左超声波测距传感器；
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5—右超声波测距传感器；
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6—左推杆；
26.7—左推板；
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8—右推杆；
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9—右推板；
27.10—摄像机；
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11—数据通信模块；
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12—微控制器；
28.13—瓦斯传感器；
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14—粉尘传感器；
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15—烟雾传感器；
29.16—温度传感器；
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17—声光报警器；
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18—左外杆；
30.19—左内杆；
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20—左支撑腿；
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21—右外杆；
31.22—右内杆；
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23—右支撑腿；
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24—左水平杆；
32.25—右水平杆；
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26—锁紧螺栓；
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27—左托辊；
33.28—右托辊；
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29—检测箱。
具体实施方式
34.如图1和图2所示，本实用新型包括中心处理服务器1和多个均与中心处理服务器1通信且用于监控输煤皮带3安全的监控系统2；
35.所述监控系统包括门形支架、均设置在所述门形支架上且用于检测输煤皮带3偏移的皮带偏移检测模块、用于对输煤皮带3位置进行调节的偏移调节器和用于检测输煤皮带3周围环境的检测模块。
36.本实施例中，实际使用时，输煤皮带3的长度较长，将输煤皮带3沿长度方向划分为多个输煤皮带段，在每个输煤皮带段上均设置有监控系统2，通过设置多个监控系统2同时对监控输煤皮带3的偏移进行检测和调节，并对输煤皮带3周围的环境和输煤皮带3上的运输煤流视频进行采集；通过设置中心处理服务器1采集多个监控系统2采集到的数据，提高输煤皮带3的检测管理，避免人工检测输煤皮带3安全时检测效率低，费时费力的问题。
37.本实施例中，需要说明的是，通过设置左超声波测距传感器4检测输煤皮带3是否向左偏移，通过设置右超声波测距传感器5检测输煤皮带3是否向右偏移，同时，通过温度传感器16检测输煤皮带3周围环境的温度，对左超声波测距传感器4和右超声波测距传感器5进行温度补偿，提高左超声波测距传感器4和右超声波测距传感器5的测量精度，检测效果好，避免人工检测输煤皮带3是否发生偏移，省时省力，且安全性好；通过设置偏移调节器对输煤皮带3的位置进行调节，当输煤皮带3向左偏移时，通过左调节部件将输煤皮带3向右移动，当输煤皮带3向右偏移时，通过右调节部件将输煤皮带3向左移动，使输煤皮带3在正常运行轨道上运行，避免人工调节输煤皮带3的位置，省时省力；通过设置摄像机10对输煤皮带3上的运输煤流视频进行采集，便于工作人员观察输煤皮带3上是否存在大块煤块，避免工作人员在煤矿井下巡检，安全性好。
38.如图2所示，本实施例中，所述门形支架包括沿输煤皮带3的宽度方向对称设置在输煤皮带3两侧的左伸缩立杆和右伸缩立杆，以及连接于左伸缩立杆和右伸缩立杆之间的顶部伸缩杆。
39.本实施例中，所述左伸缩立杆包括包括左外杆18和设置在左外杆18内且与左外杆18滑动配合的左内杆19，所述左外杆18的底部设置有多个左支撑腿20，所述左支撑腿20的数量优选为三个，三个左支撑腿20环形均布在左外杆18的底部；所述右伸缩立杆包括右外
杆21和设置在右外杆21内且与右外杆21滑动配合的右内杆22，所述右外杆21的底部设置有多个右支撑腿23，所述右支撑腿23的数量优选为三个，三个右支撑腿23环形均布在右外杆21的底部；所述顶部伸缩杆包括左水平杆24和设置在左水平杆24内且与左水平杆24滑动配合的右水平杆25，所述左水平杆24上开设有多个锁紧孔，多个所述锁紧孔沿左水平杆24的长度方向均匀布设，所述锁紧孔内安装有用于锁紧左水平杆24和右水平杆25的锁紧螺栓26。
40.本实施例中，通过设置左外杆18和左内杆19能够对左伸缩立杆的高度进行调节，通过设置右外杆21和右内杆22能够对右伸缩立杆的高度进行调节，通过调节左伸缩立杆和右伸缩立杆的高度调节顶部伸缩杆的高度，进而调节所述顶部伸缩杆上摄像机10的安装高度，保证摄像机10能够采集到较大范围内输煤皮带3上的运输煤流视频；通过设置左水平杆24和右水平杆25调节顶部伸缩杆的长度，使该门形支架能够适用于不同宽度的输煤皮带3，进而提高该监控系统的适用范围。
41.如图2所示，本实施例中，所述皮带偏移检测模块包括均设置在所述顶部伸缩杆上的左超声波测距传感器4和右超声波测距传感器5，所述左超声波测距传感器4与所述左伸缩立杆之间的距离小于输煤皮带3与所述左伸缩立杆之间的距离，所述右超声波测距传感器5与所述右伸缩立杆之间的距离小于输煤皮带3与所述右伸缩立杆之间的距离。
42.本实施例中，所述左超声波测距传感器4和右超声波测距传感器5均为hc
‑
sr04超声波测距传感器，hc
‑
sr04超声波测距传感器测距的原理是超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时，超声波在空气中的传播速度为c＝340m/s，根据超声波发射器的发射时间和超声波接收器的接收时间的时间差计算出超声波发射器的发射点到障碍物的实际距离。
43.本实施例中，需要说明的是，左超声波测距传感器4的发射器的发射方向朝向输煤皮带3底部的左托辊27，右超声波测距传感器5的发射器的发射方向朝向输煤皮带3底部的右托辊28，通过设置左超声波测距传感器4测量输煤皮带3是否向左偏移，当输煤皮带3未向左发生偏移时，左超声波测距传感器4测量到的左侧距离测量值等于左超声波测距传感器4和左托辊27之间的左侧距离设定值，当输煤皮带3向左发生偏移时，左超声波测距传感器4测量到的左侧距离测量值小于左超声波测距传感器4和左托辊27之间的左侧距离设定值；通过设置右超声波测距传感器5测量输煤皮带3是否向右发生偏移，当输煤皮带3未向右发生偏移时，右超声波测距传感器5测量到的右侧距离测量值等于右超声波测距传感器5和右托辊28之间的右侧距离设定值，当输煤皮带3向右发生偏移时，右超声波测距传感器5测量到的右侧距离测量值小于右超声波测距传感器5和右托辊28之间的右侧距离设定值。
44.如图2所示，本实施例中，所述偏移调节器包括左调节部件和右调节部件，所述左调节部件包括设置在所述左伸缩立杆上的左推杆6和设置在左推杆6上且用于对输煤皮带3左侧进行推动的左推板7；
45.所述右调节部件包括设置在所述右伸缩立杆上的右推杆8和设置在右推杆8上且用于对输煤皮带3右侧进行推动的右推板9。
46.本实施例中，左推杆6和右推杆8均为电动伸缩杆，左推杆6与左外杆18呈垂直布设，左推杆6的固定杆设置在左外杆18上，且左推杆6的活动杆朝向输煤皮带3，左推板7设置
在左推杆6的活动杆端部；右推杆8与右外杆21呈垂直布设，右推杆8的固定杆设置在右外杆21上，且右推杆8的活动杆朝向输煤皮带3，右推板9设置在右推杆8的活动杆端部。
47.本实施例中，需要说明的是，当左超声波测距传感器4测量到的左侧距离测量值小于左超声波测距传感器4和左托辊27之间的左侧距离设定值时，输煤皮带3向左发生偏移，微控制器12控制左推杆6的活动杆伸长，左推杆6的活动杆伸长带动左推板7靠近输煤皮带3并推动输煤皮带3向右移动，直至左推杆6处于最大伸长状态，此时，输煤皮带3回归到正常运行轨道；当右超声波测距传感器5测量到的右侧距离测量值小于右超声波测距传感器5和右托辊28之间的右侧距离设定值时，输煤皮带3向右发生偏移，微控制器12控制右推杆8的活动杆伸长，右推杆8的活动杆伸长带动右推板9靠近输煤皮带3并推动输煤皮带3向左移动，直至右推杆8处于最大伸长状态，此时，输煤皮带3回归到正常运行轨道，实现对输煤皮带3位置的调节。
48.如图3所示，本实施例中，所述检测模块包括电子线路板和传感器组，以及设置在所述门形支架上且用于采集输煤皮带3上运输煤流视频的摄像机10；
49.所述电子线路板上集成有微控制器12和与微控制器12相接的数据通信模块11，所述微控制器12的输出端连接有声光报警器17，所述摄像机10的输出端与微控制器12的输入端连接，所述左推杆6和右推杆8均由微控制器12进行控制。
50.本实施例中，所述摄像机10为型号为ablk
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h150
‑
1000i的摄像机，摄像机10安装在左水平杆24上，摄像机10与左水平杆24可拆卸连接，通过设置摄像机10对输煤皮带3上的运输煤流视频进行采集，便于工作人员观察输煤皮带3上是否存在大块煤块，避免人工检测输煤皮带3上是否存在大块煤块，省时省力，且安全性好。
51.本实施例中，实际使用时，右外杆21上设置有检测箱29，检测箱29的箱体由防爆材料制成，所述电子线路板设置在检测箱29内，声光报警器17设置在检测箱29的箱体上。
52.本实施例中，微控制器12优选为stm32f103vet6微控制器，数据通信模块11优选为atk
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esp8266 wifi模块，通过设置数据通信模块11将微控制器12接收到的数据传输给中心处理服务器1，便于工作人员远程查看。
53.本实施例中，当瓦斯传感器13检测的瓦斯浓度、烟雾传感器15检测的烟雾浓度和粉尘传感器14检测的粉尘浓度大于设定值时，微控制器12控制声光报警器17发生声光报警用以提醒工作人员。
54.如图3所示，本实施例中，所述传感器组包括瓦斯传感器13、粉尘传感器14、烟雾传感器15和温度传感器16，所述瓦斯传感器13、粉尘传感器14、烟雾传感器15和温度传感器16的输出端均与微控制器12的输入端连接。
55.本实施例中，实际使用时，瓦斯传感器13为mq
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9可燃气体传感器，粉尘传感器14为gp2y1010au0f粉尘传感器，烟雾传感器15为mq
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2烟雾传感器，温度传感器16为ds18b20温度传感器。
56.本实施例中，通过瓦斯传感器13对煤矿井下输煤皮带3周围的瓦斯浓度进行检测，通过烟雾传感器15对煤矿井下输煤皮带3周围的烟雾浓度进行检测，防止输煤皮带3周围瓦斯浓度或烟雾浓度超过设定值，造成安全事故；通过粉尘传感器14检测煤矿井下输煤皮带3周围的粉尘浓度，实现对煤矿井下输煤皮带3周围环境的检测。
57.本实施例中，通过设置温度传感器16对输煤皮带3周围的温度进行检测，对左超声
波测距传感器4和右超声波测距传感器5进行温度补偿，提高左超声波测距传感器4和右超声波测距传感器5的测量精度。
58.本实用新型具体使用时，根据输煤皮带3的长度确定所需要监控系统的数量，并将多个监控系统分别安装在输煤皮带3需要安装该系统的位置处，多个监控系统的安装方法和使用方法均相同，多个监控系统中任意一个监控系统的安装方法和使用方法如下：根据摄像机10的安装高度调节左伸缩立杆和右伸缩立杆的高度，并根据输煤皮带3的宽度调节顶部伸缩杆的长度，使顶部伸缩杆与地面相平行；通过左超声波测距传感器4测量左超声波测距传感器4和左托辊27之间的距离，同时，通过右超声波测距传感器5测量右超声波测距传感器5和右托辊28之间的距离，并将左超声波测距传感器4测量到的左侧距离测量值和右超声波测距传感器5测量到的右侧距离测量值传输给微控制器12，微控制器12将左侧距离测量值和左侧距离设定值进行对比，当左侧距离测量值小于左侧距离设定值时，输煤皮带3向左偏移，微控制器12控制左推杆6的活动杆伸长，左推杆6的活动杆伸长带动左推板7靠近输煤皮带3并推动输煤皮带3向右移动，直至左推杆6处于最大伸长状态，此时，输煤皮带3回归到正常运行轨道；微控制器12将右侧距离测量值和右侧距离设定值进行对比，当右侧距离测量值小于右侧距离设定值时，输煤皮带3向右偏移，微控制器12控制右推杆8的活动杆伸长，右推杆8的活动杆伸长带动右推板9靠近输煤皮带3并推动输煤皮带3向左移动，直至右推杆8处于最大伸长状态，此时，输煤皮带3回归到正常运行轨道，实现对输煤皮带3位置的调节；在左超声波测距传感器4和右超声波测距传感器5工作时，通过温度传感器16对输煤皮带3周围的温度进行检测，并根据温度传感器16检测到的温度值对左超声波测距传感器4和右超声波测距传感器5进行温度补偿，提高左超声波测距传感器4和右超声波测距传感器5的测量精度。本实用新型结构简单、设计合理，通过设置门形支架为皮带偏移检测模块、偏移调节器和检测模块提供安装位置，不影响输煤皮带的正常工作；通过设置皮带偏移检测模块检测输煤皮带的运行位置是否发生偏移，检测效果好，避免人工检测输煤皮带是否发生偏移，省时省力；通过设置偏移调节器对输煤皮带的位置进行调节，避免人工调节输煤皮带的位置，安全性好。
59.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。