[发明专利]一种罐笼监控装置

说明书

技术领域

本发明属于矿山安全管理领域，涉及一种罐笼监控装置。 

背景技术

罐笼的应用给矿山生产带来了很大的便利和很高的效率，但是伴随着罐笼的长时间运行，罐笼的安全管理越来越困难。怎么让罐笼能够长时间高效、安全运转，怎么能够防患于未然，是长期困扰的一个难题。即便是定期的罐笼检修，检修人员也要冒着很大的安全风险，并且影响罐笼的正常使用。 

罐笼是矿井提升中的重要设备，罐道是主要组成部分之一，具有保持容器运行平稳、导向、防坠的重要作用。罐笼升降过程中，罐耳和钢轨罐道之间不可避免地会发生摩擦、变形，罐道偏斜将使罐笼提升阻力增加，罐耳磨损严重，有时甚至发生掉罐和卡关等事故。 

根据罐笼的使用特点和特性，结合矿方想实现的监测目标，我们可以监控罐耳和钢轨罐道的磨损及罐笼的偏斜情况，将磨损和偏斜严重的地方及时上报机房管理系统，实现对罐笼的监控，这样可以及时对故障点进行检修，提高维修效率。 

较少的罐笼检修会为罐笼运行带来较大的安全隐患，而较为频繁的罐笼检修又影响矿井的生产。检测罐笼与水平面的夹角即可知道罐道的偏斜情况，检测滑动罐耳和钢轨罐道之间的间隙，以及罐道的偏斜，并将间隙和偏斜严重的地方及时上报给提升机房，及时检修能够解决这一问题。 

图1为罐道缺陷模型，其中类型a，b属于设计安装或井壁变形造成的整体缺陷；类型c可能是整体变形，也可能是某段罐道出现不规则弯曲；d，e是典型的局部故障，罐道局部锈蚀严重、相邻钢轨间的接头不平整、罐道上附着异物等都可能出现这种缺陷。罐耳若磨损严重，则检测到的间隙数据会整体偏大。 

因此，需要一种罐笼监控装置以解决上述问题。 

发明内容

本发明是针对现有技术中罐笼磨损、偏斜不容易发现的缺点，提供一种罐笼监控装置。 

为实现上述发明目的，本发明罐笼监控装置可采用如下技术方案： 

一种罐笼监控装置，所述罐笼包括四个罐耳，每个所述罐耳上均具有导向槽，所述导向槽的横截面为矩形，所述监控装置包括非接触式位移传感器，每个所述 罐耳的导向槽内均设置有三个所述非接触式位移传感器，三个所述非接触式位移传感器分别设置在所述导向槽的底面和内侧两面。 

更进一步的，还包括动态倾角传感器，所述动态倾角传感器水平设置在所述罐笼的顶部。 

更进一步的，所述动态倾角传感器包括三轴MEMS陀螺仪和三轴MEMS加速度计。 

更进一步的，所述非接触式位移传感器为电涡流位移传感器。电涡流传感器能准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面之间静态和动态的相对位移变化，是一种非接触的线性化计量工具。 

更进一步的，还包括罐笼位置信息采集器，所述罐笼位置信息采集器包括光电编码器，所述光电编码器设置在罐笼的电机上。罐笼位置信息主要通过光电编码器获得电机运转总周数，电机每运转一周提升钢丝绳的长度固定，由此可得罐笼在井筒中的位置。通过和非接触式位移传感器相互配合使用，可以确定罐道磨损、变形的位置，方便维护人员进行维护和检修。 

更进一步的，还包括精确定位装置，所述精确定位装置设置在所述罐笼的底部，所述精确定位装置包括电源模块、ARM控制器、NA5TR1无线收发芯片、巴伦阻抗放大电路、射频功率放大器、带通滤波器模块和天线，所述电源模块连接所述ARM控制器和NA5TR1无线收发芯片，所述ARM控制器连接所述NA5TR1无线收发芯片，所述NA5TR1无线收发芯片、巴伦、射频功率放大器、带通滤波器模块和天线依次连接,所述NA5TR1无线收发芯片包括第一VDDA端、第二VDDA端、RREF端、VSSA端、VDDA_DCO端、Xtal32kP端、Xtal32kN端、Xtal32MP端、Xtal32MN端、Tx_Rx端、第一VSSD端、第二VSSD端、第一VDDD端、第二VDDD端、第三VSSD端、SpiCLK端、SpiSSN端、SpiTXD端、SpiRXD端、D0端、D1端、D2端、D3端、第四VSSD端、第三VDDD端、Test端、uCReset端、uCIRQ端、VDD1V2_Cap端、uCVcc端、POnReset端、第五VSSD端、VDDA_ADC端、第二VSSA端、第三VDDA端、第四VDDA端、第三VSSA端、第四VSSA端、RxN端、RxP端、第五VSSA端、TxN端、TxP端和第六VSSA端；