[发明专利]一种绳系提升系统中提升绳索的速度监测方法

说明书

本发明公开了一种绳系提升系统中提升绳索的速度监测方法，针对每根绳索设置一个信号发射器和一个信号接收器，信号发射器和信号接收器位置正对，信号发射器的发射信号能够完全覆盖绳索的宽度，处理器根据信号发射器的发射信号和信号接收器的接收信号差异进行捻制体凸起识别，计算绳索的运行速度；处理器根据信号接收器的接收信号对绳索进行特征提取和时频分析，得到绳索的振动频率、计算绳索的张力、判断绳索的运动阶段。本发明可以实现对提升系统中提升绳索的纹理识别来实时监测提升系统的运行速度，并防止提升系统出现卡罐、超速或断绳的情况，且本发明还能解决提升系统运行效率等问题，保证提升系统安全正常的工作。

技术领域

本发明涉及一种绳系提升系统中提升绳索的速度监测方法，适用于矿井提升中提升绳索的速度监测和运动特性识别。

背景技术

煤炭在我国能源使用中占有重要比例，随着煤炭开采的日益增多，矿井提升设备的需求也随之增加，对矿井提升的安全运行也更加严格规范，同时保障提升系统安全可靠运行的安全装置也逐渐增多。由于在提升系统运行过程中可能会出现卡罐、超速运行和断绳等危险情况，因而在矿井提升中出现了防坠装置、限速装置和制动装置等安全保护装置，但是这些安全保护装置只能起到事后保护的作用，不能提前预防事故的发生，而且结构复杂，安装不方便。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种便于安装、安全可靠，能够实现对绳系提升系统中提升绳索的运行速度进行非接触式实时监测的方法；不仅能实现非接触式的绳索运行速度监测，而且通过增加传感器发送端与传感器接收端的个数能够实现同步实时监测多根提升绳索的运行速度，监测性能好，安全性高，同时能够提前解决不安全因素的存在，从而保障整个提升系统安全正常的工作。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种绳系提升系统中提升绳索的速度监测方法，所述绳索为周期性捻制体，沿绳索长度方向，各周期长度内的绳索纹理相同，每个周期长度内均有m个捻制体凸起，绳索绕过天轮后与载重连接，m为正整数；针对每根绳索设置一个信号发射器和一个信号接收器，信号发射器和信号接收器位置正对，信号发射器的发射信号能够完全覆盖绳索的宽度，根据信号发射器的发射信号和信号接收器的接收信号差异，处理器进行捻制体凸起的识别，并进行特征提取和时频分析，得到捻制体凸起的变化频率，根据绳索捻制参数计算绳索的轴向运动速度，从而监测绳索的轴向运动速度。

优选的，所述天轮、信号发射器和信号接收器的安装台彼此保持固定，信号发射器和信号接收器的分别为光幕式激光位移传感器的信号发射器和信号接收器，保持型号和编码的一致性。由于使用环境的不稳定，使得三者容易发生振动，为了保证对绳索的监测稳定，将三者固定在一起，形成同步动作，可有提高监测精度。

优选的，所述信号发射器和信号接收器通过线缆与控制盒相连，信号发射器的发射信号和信号接收器的接收信号通过采集卡后发送给处理器；信号发射器和信号接收器工作前，首先通过控制盒对二者进行是否正对的校准，同时根据绳索表面的洁净情况设置二者的灵敏度模式，绳索表面的清洁度越高，对灵敏度需求越低；除此之外，控制盒还可以对采集频率、监测范围、监测类型等进行设置。

优选的，所述处理器根据边缘轮廓检测的原理对绳索的边缘轮廓进行辨识，进而识别捻制体凸起，基于每一次采集的绳索边缘曲线的边缘数值，进行特征提取；虽然通过信号发射器和信号接收器能够采集到的信息很多，但是对绳索的边缘轮廓进行辨识是最为方便、有效和小计算量的。

有益效果：本发明提供的绳系提升系统中提升绳索的速度监测方法，实现了非接触式的绳索运行速度监测，而且通过增加信号发射器与信号接收器的个数能够实现同步实时监测多根提升绳索的运行速度，监测性能好、安全性高。

附图说明

图1为实施本发明方法的装置安装示意图；

图2为一对信号发射器和信号接收器的立体安装示意图；