[实用新型]提升机天轮应力检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，特别是一种适用于提升机运行状态监测的提升机天轮应力检测装置。

背景技术

目前，对提升机运行状态的监测可以通过对提升钢丝绳张力的检测来实现。提升钢丝绳张力的检测方法包括直接检测法与间接检测法。直接检测法是在提升容器顶端安装钢丝绳张力检测装置，该装置由传感器、信号采集模块、无线发射模块和蓄电池构成。检测的钢丝绳张力信号通过无线发射模块发送，由井口的接收模块接收后进行数据处理得到钢丝绳张力。检测钢丝绳张力的传感器主要有以下三种：拉力传感器，串联在提升钢丝绳与提升容器之间；三点式钢丝绳张力传感器；油压传感器，适用于提升容器与钢丝绳之间有液压平衡装置的多绳摩擦提升机。这种方法主要存在四点缺陷：无线通信在井筒中的传输距离短，当井筒深度超过500米，无法实现可靠的通信；蓄电池需要定期更换，维护不便；传感器安装维护不便；拉力传感器灵敏度低，张力传感器会加剧钢丝绳的疲劳磨损，油压传感器只适用于提升容器与钢丝绳之间有液压平衡装置的场合。间接检测法是在天轮的轴承底座上安装测力传感器来检测钢丝绳张力。该方法要求测力传感器具有结构适用性、功能适用性、长期稳定性和高可靠性，造成传感器研制困难、成本很高，而且很难安装，当传感器毁坏时也很难及时更换。

根据以上分析可以发现，目前通过提升钢丝绳张力的检测来反映提升机运行状态的方法主要存在以下缺陷：传感器安装不便，检测系统维护困难；检测系统应用具有一定的局限性，不能应用于深井检测；蓄电池供电的方案需要定期更换电池，维护不便；现有传感器存在成本高、灵敏度低、对钢丝绳有损害等问题。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种结构简单，稳定性强，可靠性高，维护方便、能够用于深井检测、成本低、灵敏度高、对钢丝绳无损害的提升机天轮应力装置。

本实用新型提升机天轮应力检测装置，包括设在提升机天轮上的多个应力无线传感器节点，提升机天轮的天轮支架上设有接收应力无线传感器节点信号的无线传感器网络协调器，无线传感器网络协调器经RS-232总线连接工控机。

所述的多个应力无线传感器节点均匀布置在提升机天轮的轮缘或轮辐上。

所述的应力无线传感器节点包括应变桥路模块、前置放大模块、低通滤波模块、系统级芯片CC2430、复位电路、电压参考电路、编程和扩展接口、锂电池、模拟电源、隔离器和射频电源，应变桥路模块顺序连接前置放大模块和低通滤波模块，低通滤波模块连接系统级芯片CC2430，系统级芯片CC2430分别连接有复位电路、电压参考电路和编程及扩展接口，锂电池顺序连接模拟电源、隔离器和射频电源，模拟电源分别连接应变桥路模块、前置放大模块和低通滤波模块，射频电源连接系统级芯片CC2430、复位电路和电压参考电路。

所述的无线传感器网络协调器包括系统级芯片CC2430、外部扩展存储器、复位电路、RS-232扩展口、编程及扩展接口、AC-DC开关电源模块和低压差线性稳压器MAX16999，系统级芯片CC2430分别连接有外部扩展存储器、复位电路、RS-232扩展口和编程及扩展接口，与交流电连接的AC-DC开关电源模块输出端连接低压差线性稳压器MAX16999，低压差线性稳压器MAX16999的输出端分别连接外部扩展存储器、复位电路、RS-232扩展口和系统级芯片CC2430。

有益效果：(1)基于无线传感器网络技术，通过设计应力无线传感器节点和无线传感器网络协调器，实现了对提升机天轮的应力检测；

(2)将提升机天轮应力场的检测装置设在天轮上，不会给提升系统带来任何安全隐患，安全可靠；

(3)基于ZigBee协议开发的应力无线传感器节点和无线传感器网络协调器，具有很高通信可靠性，系统响应快速，功耗低；

(4)传感器节点具有低电量检测功能，当传感器节点电池电压低于2.5V时可以自动报警。

(5)方法及结构简单，稳定性强，可靠性高，安装、维护方便、成本低、灵敏度高、能够用于深井检测。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例结构示意图；

图2是本实用新型的另一个实施例结构示意图；

图3是本实用新型的应力无线传感器节点结构原理图，

图4是本实用新型的应力无线传感器节点电路图，

图5是本实用新型的无线传感器网络协调器结构原理图，

图6是本实用新型的无线传感器网络协调器电路图，

图中：1-天轮，2-应力无线传感器节点，3-天轮支架，4-无线传感器网络协调器，5-RS-232总线，6-工控机，7-操作台。

具体实施方式