[实用新型]一种矿井提升机提升容器实际位置与速度高精度监测系统

说明书

本实用新型属于矿井提升机领域，特别涉及一种矿井提升机提升容器实际位置与速度高精度监测系统。包括激光测距传感器和PLC控制系统，所述激光测距传感器安装在矿井提升机的提升容器的上方，所述激光测距传感器包括精度为米级的和精度为毫米级的，所述PLC通过现场总线与所述激光测距传感器连接。与现有技术相比，本系统适用于所有立井提升及不变坡度的斜井提升系统，采用激光测距技术实时监测静止或运行中的提升容器距离监测点的距离准确计算出提升容器在井筒的位置及运行速度，精度达到毫米级别。可以准确地提供提升容器需要加减速的位置和停车位置。

技术领域

本实用新型属于矿井提升机领域，特别涉及一种矿井提升机提升容器实际位置与速度高精度监测系统。

背景技术

目前矿井提升机均采用主轴（或主电机侧）安装编码器的方式监测提升容器的位置，或者采用齿轮传动的机械方式用以代表提升容器的位置。这种方式有一个致命的缺陷，都是以测量提升滚筒旋转的圈数来测量提升钢丝绳的绳长作为提升容器运动的距离和运动速度。由于钢丝绳具有弹性，提升容器内的人员或货物质量不同提升滚筒旋转同样的圈数提升容器运动的距离是不同的。另外对于摩擦式提升机还存在钢丝绳在摩擦轮上有蠕动（或打滑），遇到紧急制动时还会出现滑绳5米以上的情况，所有以上方法监测得到的提升容器位置均是不正确的，因此目前提升机监测显示提升容器位置的方法存在很大的安全隐患。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的问题，本实用新型拟提供一种矿井提升机提升容器实际位置与速度高精度监测系统。

本实用新型的技术方案是一种矿井提升机提升容器实际位置与速度高精度监测系统，包括激光测距传感器和PLC控制系统，所述激光测距传感器安装在矿井提升机的提升容器的上方，所述激光测距传感器包括精度为米级的和精度为毫米级的，所述PLC通过现场总线与所述激光测距传感器连接。

进一步地，所述激光测距传感器安装在单个提升容器正常停车位置的正上方。

进一步地，所述激光测距传感器的安装高度为以不妨碍特殊情况下需要的提升容器停车位置以上500毫米。

进一步地，所述激光测距传感器的安装角度为以传感器照射在提升容器上的光斑在提升容器运行的全行程光斑中心在提升容器上的位置基本不变。

进一步地，所述激光测距传感器的数量为两个。

所述系统的工作原理是：在单个提升容器正常停车位置的正上方躲开提升钢丝绳，高度以不妨碍特殊情况下需要的提升容器停车位置以上500毫米左右的位置安装2台激光测距传感器，激光测距传感器的安装角度以传感器照射在提升容器上的光斑在提升容器运行的全行程光斑中心在提升容器上的位置基本不变。激光测距传感器通过现场总线连接到PLC，由PLC完成对2台激光测距传感器所测得的距离值得采集并完成以下计算：激光测距传感器所测得的提升容器到激光传感器的距离（H_y）减去提升容器在正常停车位置到激光测距传感器的距离（H₀）即为提升容器的实际位置（以提升容器正常停车位置为零位）。即：提升容器位置H=H_y-H₀。另外为保证可靠性，在提升容器进入高精度激光测距传感器的测量区间时，由PLC对2台激光测距传感器所测得提升容器位置进行冗余和比较，当某个激光测距传感器失效或误差过大时发出报警信号。如果井筒内有不止一个提升容器则每个提升容器各安装2台激光测距传感器，最多可以连接64个激光测距传感器。

与现有技术相比，本系统适用于所有立井提升及不变坡度的斜井提升系统，采用激光测距技术实时监测静止或运行中的提升容器距离监测点的距离准确计算出提升容器在井筒的位置及运行速度，精度达到毫米级别。可以准确地提供提升容器需要加减速的位置和停车位置。

附图说明

图1：本实用新型的流程示意图。

具体实施方式

实施例一

一种矿井提升机提升容器实际位置与速度高精度监测系统，包括激光测距传感器和PLC，每个提升容器由2个激光测距传感器实时测定提升容器的位置及速度，在单个提升容器正常停车位置的正上方躲开提升钢丝绳，高度以不妨碍特殊情况下需要的提升容器停车位置以上500毫米左右的位置安装2台激光测距传感器，激光测距传感器的安装角度以传感器照射在提升容器上的光斑在提升容器运行的全行程光斑中心在提升容器上的位置基本不变。一个激光测距传感器测量全行程提升容器位置，精度为米级。另一个激光测距传感器测量距离在100米范围内精度为1毫米主要作为提升容器接近或离开终点位置时的减速或加速起始点提供精确的位置信号以及提升容器到位的准确停车位置信号。PLC通过现场总线与激光测距传感器连接，作为数据采集运算的核心，为提升机控制系统提供减速点和加速起始点的位置开关量信号，也可以通过现场总线与提升机电控系统主控装置实现数据交换以实现提升容器实际位置、速度的高精度显示及位置保护。