[发明专利]皮带综合保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿安全保护装置，尤其涉及一种皮带综合保护装置。

背景技术

近年来，随着国民经济的快速发展，煤炭资源的勘探和开采取得巨大的进步，形成了中国神华等一大批煤炭开采和生产企业，极大的促进了经济的发展。但也要看到，由于安全防护措施的缺失而引起国内煤矿矿难频发，既造成巨大的经济损失和人员伤亡，也给社会带来了不良的影响。

皮带综合保护装置是煤矿安全保护系统中重要组成部分，主要负责对煤炭开采工作面和皮带运输机等煤炭设备的工作状态进行监控，对皮带带速、跑偏和纵撕等状态进行监控，对工作现场的环境温度、烟雾、瓦斯等情况进行监控。当发生异常情况时，及时语音报警并停止煤矿设备的运行，保障设备和人员的安全，同时能够显示和指出故障原因和故障位置，辅助设备维护人员对设备进行快速维修，尽可能的减少经济损失。

除了能够自动监测设备和环境状态以外，提供友好人工操作接口也是皮带保护装置的重要特性之一。在实际使用过程中，现场人员往往能够更早发现一些不正常迹象，提供相应的接口，可使工作人员快速急停设备以保障安全。

煤矿用设备日常检修工作是皮带设备正常运行的有效保证。在维修时，皮带保护装置可提供专门操作接口以方便检修人员对设备操作和控制，显示和记录皮带设备运行数据，并可进行相应的调节，可极大提高设备检修的效率和有效性，而且保证在正常工作时，这些特殊操作是无效的。

皮带保护装置自身的可靠性非常关键，现有皮带保护装置普遍存在自检功能较弱的问题，造成保护系统自身发生故障后，无法对故障点进行快速故障诊断和定位。因为不能影响企业的经营生产，不得不耗费巨大的人力物力通过拆旧换新方式将系统替换掉，造成了极大的不便和浪费。

在煤矿设备中本安电源和防爆处理是必须要采取的技术措施，以保证万一存在短路时，本安电源能迅速保护而不引起火星和爆炸。所以在本安电源输出电流不能太大。但是一条皮带最长可达4公里以上，每隔100米就要布一个急停开关，用常规方法消耗电流也不会太小，若再加上相应的自检监测功能，如何实现低功耗的皮带沿线模块是皮带保护装置的关键技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种皮带综合保护装置，克服现有产品中上述方面的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种皮带综合保护装置，包括控制主机，所述控制主机包括PC104主板、CAN板卡、液晶显示屏、CF卡和DC-DC电源模块，PC104主板分别通过PC104总线接口、CF卡接口、VGA接口与CAN板卡、CF卡、液晶显示屏对应连接，所述控制主机通过内部控制总线分别与数据采集控制模块、语音报警模块以及若干沿线控制模块连接；数据采集控制模块分别与本地设备输入输出和传感器模块连接；沿线控制模块通过外部控制总线一和外部控制总线二与终端回路连接，且沿线控制模块与终端回路间依次连接有若干沿线急停开关，外部控制总线一和外部控制总线二上的若干沿线急停开关连接沿线设备输入输出，外部控制总线一和外部控制总线二上沿线分别均匀间隔放置自检模块.。

所述数据采集控制模块包括主控MCU、信号隔离整形单元、CAN通讯单元和电源单元，主控MCU通过SPI总线接口与CAN通讯单元连接。

所述语音报警模块包括主控MCU、语音播放单元、CAN通讯单元和电源单元，主控MCU通过SPI总线接口与CAN通讯单元连接。

所述沿线控制模块包括主控MCU、沿线信号单元、CAN通讯单元和电源单元，主控MCU通过SPI总线接口与CAN通讯单元连接。

所述沿线急停开关包括查询线控制电路、急停开关检测和控制电路、语音功放电路、输入输出控制电路。

所述沿线自检模块包括主控MCU、检测单元、CAN通讯单元和电源单元，主控MCU通过SPI总线接口与CAN通讯单元连接。

所述终端包括主控MCU、沿线信号单元、CAN通讯单元和电源单元，主控MCU通过SPI总线接口与CAN通讯单元连接。

所述传感器模块包括速度传感器、温度传感器、烟雾传感器、堆煤传感器、跑偏传感器和纵撕传感器。

本发明对沿线的设备具备分段状态检测、记录和分析能力，具备分段故障检测和故障定位能力。在控制主机保存有沿线历史数据，使用预测算法分析故障的源节点，并预警处于临界状态的沿线节点。

本发明的有益效果为：一是实时监测，确保及时检测到各种故障，对皮带设备进行有效地保护；二是便于维护，具有较强的自检功能，可有效对沿线模块的故障点进行定位。

附图说明