刮板输送机链条状态监控及保护系统

摘要

本发明公开了一种刮板输送机链条状态监控及保护系统，其特征在于：包括微控制器单元、无线测量单元、交流采样单元、模拟量调理单元、显示单元、通讯单元、按键单元、开关量单元和驱动单元。本发明采用模块化的系统结构，将上述各单元组成一个有机整体，采用无线测量技术更加直接准确地监测链条运行状态，根据负荷情况动态调整链条的状态，在出现卡链、断链事故后通过发送报警信号给组合开关进行故障保护，并进行故障报警，提高了刮板输送机运行的安全性和稳定性，保证煤矿井下的生产安全。

主权项

一种刮板输送机链条状态监控及保护系统，其特征在于：包括微控制器单元、无线测量单元、交流采样单元、模拟量调理单元、显示单元、通讯单元、按键单元、开关量单元和驱动单元；所述微控制器单元采用双CPU结构，用于提高系统控制的实时性；所述无线测量单元，包括感应测力传感器、信号调理模块、发射模块、接收模块和天线，其中感应测力传感器安装在刮板输送机链条上，用于测量链环的纵向形变，进而得到链条所受的张力；通过该单元将测量的链条张力信息发送至微控制器单元；所述交流采样单元包括三相电流互感器、相电流调理电路和电流采集模块，该单元输入与三相电流互感器相连接；其中三相电流互感器安装在刮板输送机机尾电机进线处，用于测量电机电流，输出接相电流调理电路；电流采集模块输出接口接微控制器的GPIO口，通过虚拟SPI方式进行电流值的读取；所述模拟量调理单元，包括测速传感器、压力传感器和行程传感器，其中测速传感器安装在刮板输送机机尾电机上，用于测量电机转速；压力传感器和行程传感器安装在刮板输送机机尾油缸内，用于测量油缸压力和油缸行程，并通过与液压支架建立通信连接，实时采集采煤机的位置信号；该单元是将采集的信号经过隔离输入保护电路、贝塞尔滤波器、跟随电路、分压电路及限压保护电路处理后与微控制器的A/D管脚相连；所述显示单元，包括液晶屏和可触摸彩屏，液晶屏与微控制器的GPIO口相连接，可触摸彩屏置于防爆外壳内，通过通信方式与微控制器相连；所述通讯单元，由两路RS‑485通信电路和1路SPI通信电路组成，其中微控制器之间使用SPI方式通信，微控制器与无线测量单元的接收模块使用RS‑485方式通信，微控制器与可触摸彩屏使用RS‑485通信方式；所述按键单元，为4×8矩阵键盘，其输出与微控制器的GPIO口相连接，对本系统的工作参数进行设置；所述开关量单元，包括采煤机和刮板输送机启动信号、急停按钮信号，急停按钮与微控制器的中断口0相连，其余开关量输入信号与微控制器的GPIO口相连接；所述驱动单元，是将本系统的控制驱动电路与微控制器的GPIO口相连接，通过控制电磁先导阀来对液压系统进行调节，进而调整刮板输送机机尾，使链条始终维持在张紧状态。