[发明专利]一种用于监控输煤系统的输煤皮带的智能监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及检测领域，尤其涉及一种用于监控输煤系统的输煤皮带的智能监控系统。

背景技术

在需要传输大量煤的行业中，例如火力发电、钢铁冶炼厂、煤矿开采厂、煤化工等行业，广泛使用输煤皮带。将煤从煤堆或煤库运送到指定位置，如燃烧锅炉，一般是通过两级输煤皮带传输来实现的。一级输煤皮带也称为悬臂皮带，通常是安装在悬臂皮带机上，该悬臂皮带机是本领域的技术人员所公知的，其底部是可移动，上部主要包括取煤装置、滚筒、托辊、运输皮带、传动装置等，取煤装置从煤堆里盛起大量煤并将其倒在运输皮带上，该皮带在滚筒、托辊和传动装置的作用下将煤输送到卸煤口并将煤从该卸煤口倒下，使煤落在二级输煤皮带上，由于一级输煤皮带安装在可自由移动的悬臂皮带机上，所以其长度很短，一般在20-30米。而该二级输煤皮带通常是固定安装在如燃烧锅炉入口到煤库之间，其长度很长，根据工厂建设规模，该二级输煤皮带一般可以在500米以上，甚至可以在1000米以上。该二级输煤皮带的作用就是将煤库或煤堆的煤运输到特定位置，如燃烧锅炉。该二级输煤皮带的安装和作用也是本领域的技术人员所公知的。由于该二级输煤皮带所承担的负荷大，运行环境恶劣，在长期使用过程中经常会发生磨损、撕裂、甚至断带等问题。造成皮带磨损的原因，除了自身与滚筒或托辊的摩擦之外，就是大块煤(一般情况下其直径大于20厘米)或煤矸石(其尺寸属于大块煤的范畴)对皮带带来的磨损。而且大块煤或煤矸石还是造成卸煤口阻塞、导致皮带撕裂的重要危险因素，严重时会使得整条皮带报废，这将会造成百万元以上的直接经济损失；若因皮带撕裂而引发火灾等生产安全，其造成的损失将无法估量。所以，有效的保护输煤皮带对保证安全生产和避免经济损失都具有重要意义。

现有技术中有很多关于输煤皮带的保护和检测方法，例如皮带改造法、压力检测法、拉线开关检测、X光探测法等，但这些办法均存在诸多问题，例如：1、只有皮带撕裂后才能检测到故障，不能防患于未然；2、需要改造皮带，成本非常高，用户无法接受；3、技术手段单一，不能应对实际运行过程中造成输煤皮带损伤的各种因素，保护作用不明显，输煤皮带的寿命没有明显提高；4、检测指标不稳定，不能准确区分出常态与故障态，因其误报率高而无法实际应用；5、皮带接触式检测法，增加了皮带破损的危险因素。

由于现有技术对输煤皮带的监控作用不明显，输煤皮带的寿命没有得到实质性的延长，因此，需要一种用于输煤皮带的智能监控系统，对输煤皮带无改造、不接触，可进行大块煤识别、皮带跑偏、断带和撕裂监控，实现对输煤皮带的全方位监测和保护。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种用于监控输煤系统的输煤皮带的智能监控系统，所述系统能够识别大块煤，以及监控皮带受大块煤重压或异物摩擦、皮带跑偏、和皮带撕裂故障并及时制动皮带，实现对输煤皮带的全方位监测和保护。

为实现上述目的，本发明提供一种用于监控输煤系统的输煤皮带的智能监控系统，其包括煤颗粒识别模块、皮带下沉度检测模块、皮带横向位移检测模块、皮带机振动检测模块和控制器，该控制器以有线或无线方式与各模块连接；其中：

煤颗粒识别模块包括第一激光传感器、第一图像获取装置和煤颗粒识别装置，该煤颗粒识别装置以有线或无线方式与该第一激光传感器和该第一图像获取装置相连，该第一激光传感器和第一图像获取装置并排位于该输煤皮带的上方，该第一激光传感器和该第一图像获取装置之间间隔20cm，其中该第一激光传感器用于测量该输煤皮带上的煤层高度并将煤层高度值传送给该该煤颗粒识别装置，该第一图像获取装置以一定速率对煤层进行拍照并将图像传送给该煤颗粒识别装置；该煤颗粒识别装置首先接收到所述煤层高度值并将其与煤断流阈值进行比较以判断是否出现煤断流，当该煤颗粒识别装置识别出煤断流时不对随后接收的N个煤层图像进行识别，否则该煤颗粒识别装置利用颗粒图像识别技术识别煤颗粒的包络尺寸并且将其与煤颗粒阈值进行比较，当该煤颗粒图像的包络尺寸大于煤颗粒阈值时该煤颗粒识别装置向控制器发出需要制动皮带机的指令；

皮带下沉度检测模块包括第二激光传感器，该第二激光传感器包括激光发射器和接收器，该激光发射器和接收器分别位于输煤皮带的落煤区域下方的左右两侧，其中该激光发射器发射的激光束能够刚好从输煤皮带下方的2厘米处通过并且由该接收器接收；当接收器接收不到该激光束时，向控制器发出需要制动皮带机的指令；