[发明专利]无极绳连续牵引车的脱轨监控系统及其监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿用无极绳连续牵引车的脱轨监控系统及其监控方法。

背景技术

在煤矿井下的辅助运输系统中，无极绳连续牵引车系统是主要的轨道运输方式之一，各大煤矿在建立新的工作面的时候一般采用无极绳连续牵引车系统运输液压支架等大型设备。目前煤矿在辅助运输系统中一般采取多部无极绳连续牵引车向工作面运输液压支架、采煤机等大型设备。但是，在运行的过程中由于轨道安装质量、巷道环境、变坡、拐弯等问题，脱轨现象时有发生。由于在连续牵引车的运行过程中，整个巷道里不允许有工作人员跟车，有时梭车脱轨难以被发现，以致导致钢丝绳被拉断，对轨道造成破坏。而且对无极绳连续牵引车的运行位置及脱轨位置不能实现准确定位，工作人员不能及时处理脱轨，安全隐患大并且严重影响工作面的安装进度。

国内多个煤矿针对现场情况对无极绳连续牵引车系统进行了防脱轨的改进，但没有形成完整的脱轨预防技术体系。有的研究通过在梭车前后安装摄像头并通过WiFi无线通讯的方式将监控画面数据通过安装在巷道墙壁上的WiFi路由器节点传送至监控站点，无极绳绞车操作人员通过观察视频图像发现脱轨事故并停车报警。若采用这种监控方式，由于摄像头以及WiFi无线通信的高功耗需在梭车上安装大功率的蓄电池，其充电周期短，给维护带来了困难，无法满足梭车监控系统对低功耗、低复杂度、低成本的基本要求，并且无法实现自动化，整个系统的可靠性及实时性较低。有的研究通过采集绞车转速转矩、钢丝绳张力来判断梭车是否脱轨，这种监控方式技术复杂，但受梭车运行环境变化的影响，其可靠性不高。有的研究通过沿巷道在平行矿车顶面布置成对红外传感器，以检测矿车高度的方法判断梭车是否脱轨，在正常情况下梭车在轨运行，矿车侧面高度会挡住红外传感器，当梭车脱轨时，矿车高度降低，使红外传感器接收装置能检测到对面发出的红外光线，发出报警。这种方法精确度不高，可靠性不好，而且红外传感器只是沿巷道局部布置，无法达到梭车全程检测目的，受矿车高度，轨道铺设质量等影响很大，并不适用。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出了无极绳连续牵引车的脱轨监控系统及其监控方法，可以实时定位梭车的位置并判断其运行状况，若传感器预测到脱轨，可产生报警信号，并可实现绞车电机闭锁，避免重大安全事故的发生，确保煤矿辅助运输系统高效安全运行。

本发明采用如下技术方案：

无极绳连续牵引车的脱轨监控系统，无极绳连续牵引车包括绞车、张紧装置、梭车、及尾轮，绞车、张紧装置、梭车、及尾轮之间通过钢丝绳连成一体，脱轨监控系统包括电感式接近开关、发射器、路由器、接收器、PLC处理器、及显示屏；

所述电感式接近开关安装在梭车上，梭车上还安装有发射器，发射器与电感式接近开关连接，发射器发射电感式接近开关的检测信号；

所述路由器有多个，路由器安装在巷道一侧，相邻路由器之间彼此连通，路由器接收发射器发射的检测信号并传输给接收器，接收器通过总线连接PLC处理器，PLC处理器通过总线连接显示屏，PLC处理器还连接有继电器，继电器连接绞车的控制开关。

本发明无极绳连续牵引车的脱轨监控系统，所述PLC控制器、及继电器安装在防爆箱中，显示屏安装在带玻璃屏的防爆壳中，显示屏通过总线与PLC控制器相连；PLC控制器的I0.0-I0.6的对应端子连接有七个控制按键，通过控制键控制显示屏的显示。

本发明无极绳连续牵引车的脱轨监控系统，所述路由器之间采用ZigBee无线通信技术传输检测信号，路由器之间相互通信，扩展形成无线网络传输平台。

本发明无极绳连续牵引车的脱轨监控系统，所述电感式接近开关有两个，分别通过螺栓安装在梭车相对的两个轮子处，电感式接近开关套设有保护装置，电感式接近开关套在保护装置的塑料圆筒内，电感式接近开关的上部由弹簧压住，整体为弹性连接。

本发明无极绳连续牵引车的脱轨监控系统，所述发射器设有两路信号输入端，信号输入端分别于与两个电感式接近开关连通，发射器的电源输入端连接有矿灯电源。

基于上述无极绳连续牵引车的脱轨监控系统的监控方法，包括如下步骤：

(1)发射器实时发射电感式接近开关的检测信号，经路由器传输给接收器，接收器将路由器传输的信号分检后传输给PLC处理器；

(2)PLC处理器依次判断接收检测信号中的梭车位置信息、梭车状态信息、及路由器连接信息，并进行相应的处理判断；

(3)将步骤(2)中的梭车位置信息存储并传输给显示屏显示；