一種基于礦井提升系統的監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于礦井提升系統的監測裝置。
【背景技術】
[0002]礦井提升系統是礦井用于運輸人員與物料的重大設備，其安全與高效運行是礦井安全生產的重要一環，它主要由罐籠、提升鋼絲繩、提升機、天輪、井架、動力裝置、電氣設備等組成；但是礦井提升設備龐大復雜，運轉時間長可能造成薄弱部位出現一些故障，例如天輪軸承失效、制動裝置磨損等，針對這些薄弱部位進行實時監測，及早發現隱患，對保證礦井提升安全運行具有重要意義。
[0003]但是現有的礦井提升系統狀態監測主要采用機械式標示或指示、數碼顯示和電腦二維圖形顯示，提升控制系統布置了少量關鍵的狀態傳感器，能夠收集、處理并判斷系統運行狀態，給出狀態指示，如深度指示，過卷報警等；但其直觀性和可視化先天不足，無法集中地、立體的、可視化的展示狀態信息。
【實用新型內容】
[0004]針對上述情況，本實用新型目的在于提供一種基于礦井提升系統的監測裝置，它能夠實現對礦井提升系統狀態信息的實時收集、處理、預警和對礦井提升系統狀態進行集中的、立體的、形象直觀的三維動態可視化監測；并且整體結構簡單，安裝和操作方便，易于普及推廣使用。
[0005]為實現上述任務，一種基于礦井提升系統的監測裝置，它包括設置于井口地面機房內相互連接的交換機與中央監測系統，以及分別與交換機連接并相互傳輸數據信號的天輪信號采集處理系統、制動信號采集處理系統、編碼電纜信號處理系統和動力信號采集處理系統；設置于罐籠上的罐籠信號采集處理系統經耦合天線和垂直設置于井筒壁上的編碼電纜與編碼電纜信號處理系統實現數據信號的傳輸，所述天輪信號采集處理系統設置于井架上方的天輪工作平臺上。
[0006]為實現本實用新型結構、效果優化，其進一步的措施:所述耦合天線與編碼電纜之間經感應無線技術能產生諧振耦合磁場并用于編碼電纜信號處理系統與罐籠信號采集處理系統之間的數據信號傳輸。
[0007]所述制動信號采集處理系統包括PLC控制器以及分別與PLC控制器連接的輸入輸出點數擴展模塊、傳感器供電模塊、信號調理模塊和設置于制動系統上的位移傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和振動傳感器；所述制動信號采集處理系統用于對制動系統的閘瓦偏擺、閘瓦磨損、閘瓦溫度檢測以及液壓系統的油溫、液壓系統工作時的振動檢測與處理，并經以太網交換機傳輸數據信號給中央監測系統。
[0008]所述動力信號采集處理系統包括PLC控制器以及分別與PLC控制器連接的輸入輸出點數擴展模塊、傳感器供電模塊、信號調理模塊和設置于動力系統上的加速度傳感器、旋轉編碼器、光電傳感器、振動傳感器、電流傳感器和溫度傳感器；所述動力信號采集處理系統用于對動力系統主軸加速度和旋轉角速度的檢測，減速器的振動檢測和溫度檢測，電機的過流負載檢測、電機工作時的振動檢測和溫度檢測與處理，并經以太網交換機傳輸數據信號給中央監測系統。
[0009]所述天輪信號采集處理系統包括DSP+FPGA處理器以及分別與DSP+FPGA處理器連接的信號調理模塊和設置于天輪上的溫度傳感器、壓力傳感器；所述天輪信號采集處理系統用于對天輪的溫度和壓力檢測，天輪軸承座的溫度和壓力檢測，天輪調節油缸的溫度和壓力檢測與處理，并經以太網交換機傳輸數據信號給中央監測系統。
[0010]所述罐籠信號采集處理系統包括DSP+FPGA處理器以及分別與DSP+FPGA處理器連接的信號調理模塊和設置在用于連接罐籠與提升鋼絲繩的液壓調繩器上的溫度傳感器與壓力傳感器，以及位于罐籠內部的航姿儀和罐籠側壁的耦合天線；所述罐籠信號采集處理系統用于對罐籠上液壓調繩器的油壓、油溫的檢測，罐籠的加速度和三維姿態檢測與處理，所述罐籠信號采集處理系統采集的信號經耦合天線電磁諧振耦合到編碼電纜，從而傳輸到編碼電纜信號處理系統中，并經以太網交換機傳輸數據信號給中央監測系統。
[0011]所述中央監測系統包括工控機以及分別與工控機連接的工業顯示屏、有線無線網絡模塊和打印機，所述中央監測系統用于接收交換機所傳輸的數據信號對礦井提升系統進行三維建模和可視化全狀態信息監測。
[0012]所述中央監測系統的操作軟件包括系統管理模塊、參數管理模塊、建模與渲染模塊、故障診斷模塊、狀態評估模塊、通信模塊、軟件升級模塊和系統數據庫。
[0013]本實用新型一種基于礦井提升系統的監測裝置，它包括設置于井口地面機房內相互連接的交換機與中央監測系統，以及分別與交換機連接并相互傳輸數據信號的天輪信號采集處理系統、制動信號采集處理系統、編碼電纜信號處理系統和動力信號采集處理系統；設置于罐籠上的罐籠信號采集處理系統經耦合天線和垂直設置于井筒壁上的編碼電纜與編碼電纜信號處理系統實現數據信號的傳輸，所述天輪信號采集處理系統設置于井架上方的天輪工作平臺上的技術方案；它能夠實現對礦井提升系統狀態信息的實時收集、處理、預警和對礦井提升系統狀態進行集中的、立體的、形象直觀的三維動態可視化監測；并且整體結構簡單，安裝和操作方便，系統性能穩定，易于普及推廣使用。
[0014]本實用新型相比現有技術所產生的有益效果:
[0015]1、本實用新型采用DSP+FPGA處理器進行信號的采集處理，對數字信號的控制和處理能力強，并有利于實現功能的模塊化，提高了系統運行的可靠性；
[0016]I1、本實用新型采用以太網交換機實現中央監測系統與各信號采集處理系統之間的數據信號傳輸，可保障各系統間進行無沖突地傳輸數據，并且數據容量大，數據傳輸速率快；
[0017]II1、本實用新型采用耦合天線與編碼電纜之間經感應無線技術產生諧振耦合磁場用于數據信號傳輸，實現了生產過程的全自動化，能克服有線通信和無線通信的缺陷，并且抗干擾能力強，能適用惡劣的工作環境；
[0018]IV、本實用新型能夠實現對礦井提升系統狀態信息的實時收集、處理、預警和對礦井提升系統狀態進行集中的、立體的、形象直觀的三維動態可視化監測；并且整體結構簡單，安裝和操作方便，有效保障提升系統的安全運行，提高了生產效率，市場前景廣闊，便于推廣使用。
[0019]本實用新型廣泛適用于各種礦井提升系統運行監測配套使用。
[0020]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
【附圖說明】
[0021]構成本申請一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。
[0022]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0023]圖2為本實用新型的整體結構連接關系圖。
[0024]圖3為本實用新型的中央監測系統硬件結構示意圖。
[0025]圖4為本實用新型的中央監測系統軟件操作示意圖。
[0026]圖中:1_天輪信號采集處理系統，2-制動信號采集處理系統，3-交換機，4-中央監測系統，5-罐籠信號采集處理系統，6-編碼電纜，7-編碼電纜信號處理系統，8-動力信號采集處理系統，9-耦合天線，10-天輪，11-井口地面，12-罐籠，13-諧振耦合磁場。
【具體實施方式】
[0027]參照附圖，本實用新型是這樣實現的:一種基于礦井提升系統的監測裝置，它包括設置于井口地面11機房內相互連接的交換機3和中央監測系統4，以及分別與交換機3連接并相互傳輸數據信號的天輪信號采集處理系統1、制動信號采集處理系統2、編碼電纜信號處理系統7和動力信號采集處理系統8 ;設置于罐籠上的罐籠信號采集處理系統5經耦合天線9和垂直設置于井筒壁上的編碼電纜6與編碼電纜信號處理系統7實現數據信號的傳輸，所述天輪信號采集處理系統I設置于井架上方的天輪10工作平臺上。
[0028]如圖1所示，本實用新型的耦合天線9與編碼電纜6之間經感應無線技術能產生諧振耦合磁場13并用于編碼電纜信號處理系統7與罐籠信號采集處理系統5之間的數據信號傳輸；所述耦合天線9與編碼電纜6之間的距離保持在5?20cm，當耦合天線