[发明专利]一种自供能皮带输送机的皮带状态监测装置和方法

说明书

本发明涉及一种自供能皮带输送机的皮带状态监测装置和方法，包括：安装在缓冲托辊上的冲击发电传感器、旋转发电传感器和称重传感器；冲击发电传感器、旋转发电传感器、称重传感器与信号采集和处理单元电连接，信号采集和处理单元与中央处理单元电连接，中央处理单元与数据库、交互单元电连接；冲击发电传感器和旋转发电传感器与汇流供电单元电连接。本发明利用落料冲击和皮带托辊的转动形成一套即可以生成信息又能够产生电能的装置，完成带面状态检测及物料流量检测两个功能。在皮带负载条件下，实时检测物料流体积，实现对物料流信息的实时采集，在皮带空载条件下实时采集皮带带面视频进行监测。装置的供电利用传感器所发出的电能，使安装和使用更加灵活。

技术领域

本发明涉及一种自供能皮带输送机的皮带状态监测装置，是一种在线检测设备，是一种用于检测皮带输送机的皮带质量以保证安全生产的安全检测设备。

背景技术

带式输送机是井下煤炭输送的咽喉设备之一，其带面状态的好坏（如鼓包、撕裂、破损）不仅关系到皮带的安全可靠运行，带面煤流量的变化还直接影响皮带机的能量消耗。现有皮带带面状态检测方式多采用空载和负载分离式检测，即单独停机检测空载时皮带带面状态，负载状态下单独检测煤流量的变化，需要安装两套系统来完成，而且系统需要单独供电，安装和使用都十分不方便，应用场景现场使用效果不佳。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种自供能皮带输送机的皮带状态监测装置，所述的装置和方法通过在皮带机安装发电传感器，既能够感知皮带的运动状态，实时监测皮带的质量，又能够发电供给仪器本身使用，提高了皮带机的安全性。

本发明的目的是这样实现的：一种自供能皮带输送机的皮带状态监测装置，包括：安装在皮带输送机受料段多个缓冲托辊上的冲击发电传感器，所述的皮带输送机的至少两个常规托辊上设有旋转发电传感器和称重传感器；所述的冲击发电传感器、旋转发电传感器、称重传感器与信号采集和处理单元电连接，所述的信号采集和处理单元与中央处理单元电连接，所述的中央处理单元与数据库、交互单元电连接；所述的冲击发电传感器和旋转发电传感器与汇流供电单元电连接。

进一步的，所述的信号采集和处理单元还与双目视频传感器和激光雷达传感器电连接。

进一步的，所述的冲击发电传感器包括：固定安装在皮带机架上的定子和能够与缓冲托辊一同上下移动的动子。

进一步的，所述的定子是电磁线圈绕组，所述的动子是永磁体。

进一步的，所述的冲击发电传感器是压电片。

进一步的，所述的旋转发电传感器是发电机。

进一步的，所述的汇流供电单元设有蓄电池。

一种使用上述监测装置的自供能皮带输送机的皮带状态监测方法，所述的方法包括：

空载监测的过程：

皮带空载运动条件下双目视频传感器实时采集皮带带面视频图像，用当前采集的皮带带面视频图像与以往采集的皮带带面视频图像进行比较，以判断皮带表面是否出现带面破损、撕裂、鼓包的缺陷，如果发现缺陷则报警并进行停机检修；

常规工作时的监测过程，包括如下步骤：

步骤1，收集冲击信息：当物料从上位机中落下冲击缓冲托辊时，冲击发电传感器记录皮带所受到的冲击强度和频次；

步骤2，收集承载信息：物料随皮带运动时通过不同间距的旋转发电传感器监测皮带的承载和运动状况，以及相应托辊的载荷；

步骤3，分别存储：信号采集和处理单元收集收到冲击的强度后将冲击强度分为多个强度等级，并分别存储，收到冲击频次对频次密度进行分析，对不同阶段的频次密度分别储存；