托辊故障检测系统以及输送机转让专利
申请号 : CN202110821842.3
文献号 : CN113277266B
文献日 : 2021-12-24
发明人 : 周波 , 段炼 , 苗瑞
申请人 : 深圳市海清视讯科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种输送机托辊故障检测系统,所述输送机包括多个托辊,其特征在于,所述检测系统包括报警装置和与每个所述托辊对应的检测装置,所述检测装置设置在对应的托辊上,所述报警装置设置在独立于所述托辊的位置;
所述检测装置,用于在对应的托辊转动时,将转动产生的机械动能转换为电能后,执行发送无线信号的操作,其中,所述检测装置发送的无线信号包括所述检测装置的标识信息,所述无线信号表示所述检测装置对应的托辊正常转动;
所述检测装置包括用于检测温度的温度传感单元,所述检测装置,还用于在所述温度传感单元检测到的温度大于或等于预设阈值的情况下,停止所述发送无线信号的操作;
所述多个托辊对应的检测装置中包括多个第一检测装置,所述第一检测装置,还用于接收来自一个或多个所述检测装置的所述无线信号,以及,所述第一检测装置发送的所述无线信号表示所述第一检测装置和所述一个或多个所述检测装置对应的托辊均正常转动;
所述报警装置,用于接收来自至少一个所述第一检测装置的所述无线信号,并根据接收到的所述无线信号包含的标识信息确定所述多个托辊中有或没有托辊发生故障;所述报警装置,还用于在预设时长内未接收到无线信号的情况下,确定所述多个托辊中有托辊发生故障;
所述报警装置,还用于在确定所述多个托辊中有托辊发生故障的情况下,发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,在所述检测装置执行发送无线信号的操作之前,
所述报警装置,还用于向所述检测装置发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述检测装置传递无线信号的方式;
所述检测装置,具体用于根据所述传递无线信号的方式,执行所述发送无线信号的操作。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,每个所述检测装置均为所述第一检测装置,所述检测装置采用的传递无线信号的方式包括:所述检测装置发送的无线信号中还包括至少一个标识信息,所述至少一个标识信息是所述检测装置在预设时长内接收到的所述无线信号中包含的检测装置的标识信息。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述报警装置还用于:若所述至少一个所述第一检测装置的无线信号中不包含所述多个托辊中的一个托辊对应的所述检测装置的标识信息,确定所述一个托辊发生故障,其中,所述至少一个所述第一检测装置的无线信号为所述报警装置在所述预设时长内接收到的。
5.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述多个托辊对应的多个所述检测装置分为多个检测装置组,每个所述检测装置组中包括一个所述第一检测装置,且每个所述检测装置中除所述第一检测装置以外的检测装置为从检测装置,所述多个检测装置组中每相邻两个检测装置组中的所述第一检测装置分别为第一主检测装置和第二主检测装置,所述第一主检测装置与所述报警装置之间的距离大于所述第二主检测装置与所述报警装置之间的距离,
所述第一主检测装置,用于接收所述第一主检测装置所属的检测装置组中的从检测装置发送的无线信号,以及接收所述第二主检测装置发送的无线信号。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述检测装置采用的传递无线信号的方式包括:
若所述第二主检测装置在预设时长内接收到所述第二主检测装置所属的检测装置组中的每个从检测装置发送的无线信号,所述第二主检测装置的无线信号中包括所述第二主检测装置的标识信息;
若所述第二主检测装置在所述预设时长内接收到所述第一主检测装置发送的无线信号,所述第二主检测装置发送的无线信号中包括所述第一主检测装置的标识信息;
若所述第二主检测装置在预设时长内未接收到无线信号,所述第二主检测装置不发送无线信号。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述至少一个所述第一检测装置为第三主检测装置,所述第三主检测装置为与所述报警装置距离最近的一个所述第一检测装置,所述报警装置具体用于:
在所述预设时长内接收来自所述第三主检测装置发送的无线信号;
在所述第三主检测装置发送的无线信号中不包含第四主检测装置的标识信息的情况下,确定所述第四主检测装置所属的检测装置组对应的托辊中有托辊发生故障。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述报警装置还用于:在预设时长内未接收到无线信号的情况下,确定所述多个托辊中有托辊发生故障。
9.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述检测装置采用的传递无线信号的方式包括:
若所述第二主检测装置在预设时长内接收到所述第二主检测装置所属的检测装置组中的每个从检测装置发送的无线信号以及接收到所述第一主检测装置发送的无线信号,所述第二主检测装置发送的无线信号中包括所述第二主检测装置的标识信息;
若所述第二主检测装置在预设时长内未接收到所述第二主检测装置所属的检测装置组中至少一个从检测装置发送的无线信号和/或未接收到所述第一主检测装置发送的无线信号,所述第二主检测装置不发送无线信号。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述至少一个所述第一检测装置为第三主检测装置,所述第三主检测装置为与所述报警装置距离最近的一个所述第一检测装置,所述报警装置还用于:
在所述预设时长内接收来自所述第三主检测装置发送的无线信号,并在所述预设时长内未接收到所述第三主检测装置发送的无线信号的情况下,确定所述多个托辊中有托辊发生故障。
11.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述检测系统还包括热成像装置,所述热成像装置,用于采集所述多个托辊的温度;
所述报警装置,还用于在所述热成像装置检测到的温度高于预设阈值的情况下,向所述多个托辊对应的多个所述检测装置发送第二指示信息,所述第二指示信息用于触发所述检测装置执行所述发送无线信号的操作。
12.一种输送机,其特征在于,所述输送机包括如权利要求1至11中任一项所述的故障检测系统。
说明书 :
托辊故障检测系统以及输送机
技术领域
背景技术
够减少摩擦带来传输带的损耗。
输过程中,摩擦产生的热量可能引起矿石的燃烧。传输带一般从矿井下延伸到井外,托辊的
数量庞大,个别负重轮发生停转的情况不易被发现。
发明内容
上;该检测装置,用于在对应的托辊转动时,将转动产生的机械动能转换为电能后,执行发
送无线信号的操作,其中,该检测装置发送的无线信号包括该检测装置的标识信息;该报警
装置,用于接收来自至少一个该检测装置的无线信号,并根据该至少一个该检测装置的无
线信号确定该多个托辊中有或没有托辊发生故障,在确定该多个托辊中有托辊发生故障的
情况下,发出报警信号。
作。
检测装置,具体用于根据该传递无线信号的方式,执行该发送无线信号的操作。
该检测装置在预设时长内接收到的无线信号中包含的检测装置的标识信息。
为该多个托辊对应的多个该检测装置中的一个,该至少一个该检测装置的无线信号为该报
警装置在该预设时长内接收到的。
该第一主检测装置与该报警装置之间的距离大于该第二主检测装置与该报警装置之间的
距离,该第一主检测装置,用于接收该第一主检测装置所属的检测装置组中的从检测装置
发送的无线信号,以及接收该第二主检测装置发送的无线信号。
号,该第二主检测装置的无线信号中包括该第二主检测装置的标识信息;以及,若该第二主
检测装置在该预设时长内接收到该第一主检测装置发送的无线信号,该第二主检测装置发
送的无线信号中包括该第一主检测装置的标识信息;若该第二主检测装置在预设时长内未
接收到无线信号,该第二主检测装置不发送无线信号。
主检测装置的标识信息的情况下,确定该第四主检测装置所属的检测装置组对应的托辊中
有托辊发生故障。
号以及该第一主检测装置发送的无线信号,该第二主检测装置发送的无线信号中包括该第
二主检测装置的标识信息;若该第二主检测装置在预设时长内未接收到该第二主检测装置
所属的检测装置组中至少一个从检测装置发送的无线信号和/或未接收到该第一主检测装
置发送的无线信号,该第二主检测装置不发送无线信号。
无线信号的情况下,确定该多个托辊中有托辊发生故障。
辊对应的多个该检测装置发送第二指示信息,该第二指示信息用于触发该多个该检测装置
执行该发送无线信号的操作。
之,托辊未发出无线信号则可以判断存在故障。动能够避免通过布线传输电能或者传输信
号带来的安全隐患。并且在保证安全性的情况下实现托辊的故障检测,进一步预防托辊与
传输带摩擦带来的安全隐患。
附图说明
本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附
权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
用于承载传输带,输送机还包括驱动装置,驱动装置可以驱动传输带转动,传输带的转动带
动托辊转动能够减少摩擦带来传输带的损耗。
画面,但由于监控设备视角受限,需要在传输带途径路径上设置大量监控设备,这种方式需
要在传输带路径上布设大量线缆为监控设备供电以及用于画面传输。然而,对于矿工行业,
尤其是在矿井下通风较差的环境中,需要本安型产品,即自身不能对安全存在隐患,监控设
备需要传输实时画面,这类较高功耗的电器暴露在井下高温环境中存在多种风险,如设备
散热不充分以及输电线老化等带来的火灾甚至爆炸的风险。本申请提出可以利用托辊的转
动,将托辊的动能转化为电能,并利用转化的电能发出小功率无线信号的方式实现向外通
知托辊正常运转,反之,托辊未发出无线信号则可以判断存在故障。动能与电能的转换以及
发出无线信号可以在同一装置内部实现,能够避免通过布线传输电能或者传输信号带来的
安全隐患。能够在保证安全性的情况下实现托辊的故障检测,进一步预防托辊与传输带摩
擦带来的安全隐患。
测装置之间相互传递信号的方式将信号传递至报警装置,报警装置可以通过检测接收无线
信号,确定是否有托辊发生故障,基于本申请提供的信号传递方式,报警装置还可以基于接
收到的无线信号判断具体出现故障的托辊或出现故障的托辊区域。
或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
205。该故障检测系统包括设置于输送机每个托辊上的检测装置和报警装置206。应理解,设
置在一个托辊上的检测装置可以称为与该托辊对应的检测装置,该托辊也可以称为与该检
测装置对应的托辊。
生电流并输出。
绕轴306转动时,固定于该托辊301的检测装置302随托辊301绕轴306转动。检测装置302内
部包括固定于托辊周轴306的磁体303和线圈304。该磁体303和该线圈304组成该检测装置
302的发电单元,该线圈304随托辊301转动绕轴306转动,线圈304与磁体303发生相对运动,
使得线圈304切割磁体303的磁感线而产生电流。该检测装置302还包括信号发射单元305,
线圈304与磁体303相对运动产生的电流输出至信号发射单元305,该信号发射单元305利用
来自线圈304的电能能够向外发送带有该托辊301的标识信息的无线信号。
403,线圈402随托辊401绕轴405转动,并与磁体403发生相对运动,使得线圈402切割磁体
403的磁感线而产生电流,检测装置还包括设置于托辊401轴向顶端的信号发射单元404,线
圈402将产生的电流输出至信号发射单元404,该信号发射单元404利用来自线圈402的电能
能够向外发送带有该托辊401的标识信息的无线信号。如图3所示的检测装置将发电单元设
置在托辊内部,以及将信号发射单元设置在托辊外部,这能够减小托辊外壳对信号发射单
元发送出的无线信号产生的干扰、屏蔽。
测装置与托辊的关系500,检测装置502固定在托辊501表面,检测装置502中的磁体503随托
辊501转动沿轨道504滑动,使得线圈505能够切割磁体503的磁感线而产生电流。检测装置
502还包括信号发射单元506,线圈505将电流输出至信号发射单元506,使得信号发射单元
506能够发出带有托辊501的标识信息的无线信号。应理解,图2、图3、图4所示的线圈仅为示
意,在具体实施中根据需要线圈可以分布更密集。
此,检测装置无法发出无线信号。并且每个检测装置无需借助外界布线而独立产生电能并
发出无线信号,能够避免引布线而带来的安全隐患。
信号的传播距离有限。输送机的托辊数量较大,例如矿工行业中,输送机的传输带可能会从
井下延伸到井上,井下托辊发送的无线信号很难传播至井上,因此本申请提出可以通过输
送机托辊设置的检测装置之间相互传递无线信号的方式,将无线信号传递至井上,这即避
免了在井下布线传输信号带来的安全隐患,又解决了无线信号因功率受限传播距离较短的
问题。
以下实施方式。
预设时长内接收到的无线信号中包括的标识信息。
装置间隔的距离,比如对于检测装置n,在检测装置n‑1至n+2对应的托辊正常转动的情况
下,检测装置n在预设时长内能够接收到来自附近的检测装置n+1、n+2以及检测装置n‑1、n‑
2的无线信号。每个无线信号至少包括发送该无线信号的检测装置的标识信息,以及每个无
线信号还包括发送该无线信号的检测装置接收到的无线信号中的标识信息。则检测装置n
发送的无线信号中包括检测装置n的标识信息,以及检测装置n接收到的无线信号中包含的
标识信息。
无线信号中包括检测装置的编号n‑1、n、n+1、n+2、n+3。检测装置n接收到来自检测装置n+1
的无线信号后,检测装置n发送的无线信号包括编号n‑1、n、n+1、n+2、n+3以及接收到的其他
无线信号中包括的编号。每个检测装置向外传递接收到的标识信息,使得在所有托辊正常
转动的情况下,报警装置在预设时长内能够通过接收到一个或多个检测装置的无线信号汇
总到所有检测装置的标识信息。而报警装置在预设时长内接收到的无线信号中不包括一个
或多个托辊对应的检测装置的标识信息,则报警装置可以确定未接收到的标识信息对应的
托辊发生故障,该报警装置发出报警信号,可选地,该报警信号可以指示发生故障的检测装
置。
预设时长内可以包括多个检测装置的发送周期。例如,检测装置n在一个预设时长内的第一
个无线信号发送周期发送的无线信号仅包括检测装置n的标识信息,检测装置n在该预设时
长内的第二个无线信号发送周期之前若接收至少一个无线信号,该检测装置n在第二个无
线信号发送周期发送的无线信号中包括接收到的无线信号中包含的标识信息。但本申请不
限于此。
及该检测装置的存储单元存储的标识信息。在一个预设时长结束后,检测装置清除该存储
单元存储的标识信息。这使得故障检测系统能够周期性的检测是否有托辊发生故障,能够
避免在检测装置接收到一次其他检测装置的无线信号后,该检测装置发送的无线信号始终
包含接收到的无线信号中的标识信息,而无法达到实时检测故障的目的。
号收发单元既可以用于发送无线信号,又可以用于接收信号。但本申请不限于此,信号接收
单元与信号发射单元还可以分别设置在检测装置的不同位置。
的检测装置分别为检测装置A和检测装置B,检测装置A与该报警装置之间的距离大于该检
测装置B与该报警装置之间的距离,该检测装置B用于接收来自该检测装置A的无线信号。
和检测装置B,例如图6所示的检测装置n‑1、n为相邻两个检测装置,检测装置n‑1与报警装
置之间的距离大于检测装置n与报警装置之间的距离,则检测装置n‑1作为检测装置A,检测
装置n作为检测装置B,检测装置n接收来自检测装置n‑1的无线信号。再例如,检测装置n、n+
1为相邻两个检测装置,检测装置n作为检测装置A、检测装置n+1作为检测装置B,检测装置n
接收来自检测装置n‑1的无线信号。
装置A未接收到无线信号则检测装置A发送的无线信号中仅包括检测装置A的标识信息。若
检测装置B对应的托辊正常转动,检测装置B在该预设时长内接收检测装置A发送的无线信
号,检测装置B发送的无线信号包括检测装置B的标识信息以及检测装置A发送的无线信号
中包含的标识信息。若检测装置A对应的托辊发生故障停止转动,则检测装置A不发送无线
信号,检测装置B在预设时长内未接收到来自检测装置A的无线信号,则检测装置B在预设时
长内发送的无线信号仅包括检测装置B的标识信息。若一个预设时长内输送机的所有托辊
均正常转动,则报警装置接收来自距离最近的一个托辊对应的检测装置发送的无线信号,
并确定该无线信号中包括所有检测装置的标识信息,报警装置可以确定所有托辊正常转
动,若输送机的第一检测装置对应的托辊为正常转动,报警装置在预设时长内接收到的无
线信号中不包括第一检测装置的标识信息,报警装置基于预设时长内接收到的无线信号中
不包括第一检测装置的标识信息,确定第一检测装置发生故障,该报警装置发出报警信号。
可选地,该报警信号还用于提示第一检测装置发生故障。
检测装置A的前导序列后接收前导序列之后字段中包含的检测装置的标识信息。
包括的前导序列。
号中包括检测装置A的标识信息。若检测装置B对应的托辊正常转动,则检测装置B在预设时
长内接收到来自检测装置A的无线信号后发送无线信号,检测装置B发送的无线信号中包括
检测装置B的标识信息。报警装置接收来自距离报警装置最近的一个检测装置的无线信号,
若报警装置接收到该无线信号,则报警装置确定所有托辊正常转动。若任一个托辊停转,报
警装置不能接收到来自最近的一个检测装置的无线信号,报警装置确定存在至少一个托辊
发生故障,报警装置发出报警信号。
测装置B(即第二主检测装置的一个示例),该主检测装置A与该报警装置之间的距离大于该
主检测装置B与该报警装置之间的距离,该主检测装置B接收该主检测装置B所属的检测装
置组中的从检测装置发送的无线信号,以及接收该主检测装置A发送的无线信号。
收来自前一个检测装置组g‑1中的主检测装置发送的无线信号以及该检测装置组g中的从
检测装置n‑2、n‑1发送的无线信号。检测装置n+1、n+2、n+3属于检测装置组g+1,该检测装置
组g+1包括主检测装置n+3和从检测装置n+1、n+2。主检测装置n+3用于接收来自检测装置组
g中的主检测装置n发送的无线信号以及该检测装置组g+1中的从检测装置n+1、n+2发送的
无线信号。从检测装置用于发送携带该检测装置的标识信息的无线信号,不用于接收无线
信号。能够减少从检测装置的功率消耗。
的标识信息;
信号中包括该主检测装置n+3的标识信息,若主检测装置n+3在预设时长内还接收到检测装
置组g中的主检测装置n发送的信号,主检测装置n+3发送的无线信号还包括主检测装置n的
标识信息。
装置n+3发送的无线信号包括主检测装置n的标识信息而不包括该主检测装置n+3的标识信
息。
的标识信息,报警装置确定所有托辊正常转动。若该第三主检测装置发送的无线信号中不
包含第四主检测装置的标识信息,报警装置确定该第四主检测装置所属的检测装置组对应
的托辊中有托辊发生故障,并发出报警信号。可选地,该报警信号指示该第四主检测装置。
置B发送无线信号,该主检测装置B发送的无线信号中包括该主检测装置B的标识信息;
装置B不发送无线信号。
警装置确定所有托辊正常转动。若该报警装置在该预设时长内未接收到该第三主检测装置
发送的无线信号的情况下,确定该多个托辊中有托辊发生故障,该报警装置发出报警信号。
实现自组网。
行检测。当报警装置可以通过获取的无线信号确定发生故障的托辊时,报警提示音可以包
括播放发生故障的托辊的编号。但本申请不限于此。
定发生故障的托辊时,该提示信息中可以包括发生故障的托辊的编号。但本申请不限于此。
置发送第一指示信息,该第一指示信息指示该三种方式中的一种方式。每个检测装置接收
报警装置的该第一指示信息,在接收到该第一指示信息后,检测装置采用该第一指示信息
指示的方式传递无线信号。
的方式。
信息。
测装置之间传递信号。而在传输带的运转速度较小的情况下,单位时间内产生的电能越少,
检测装置能够发送信号的功率可以较小,报警装置可以选择如实施方式二的信号传递方
式,每个检测装置都可以传递接收到的信号中的标识信息,以提高可靠性。
号。能够避免因温度过高达到煤矿石燃点而引起火灾。例如,托辊可能出现卡转的情况,虽
然托辊还在转动但与传输带存在相对运动而产生摩擦使得温度升高。
机的托辊对应的多个该检测装置发送第二指示信息,该第二指示信息用于触发该多个该检
测装置发送无线信号。
辊的温度,可以避免在矿井中布线带来的安全隐患。
线信号则可以判断存在故障。动能与电能的转换以及发出无线信号可以在同一装置内部实
现,能够避免大范围布线传输电能或者传输信号带来的安全隐患。能够在保证安全性的情
况下实现托辊的故障检测,进一步预防托辊与传输带摩擦带来的安全隐患。
测装置之间相互传递信号的方式将信号传递至报警装置,报警装置可以通过检测接收无线
信号,确定是否有托辊发生故障,基于本申请提供的信号传递方式,报警装置还可以基于接
收到的无线信号判断具体出现故障的托辊或出现故障的托辊区域。
单元的功能,例如,该发电单元901可以是发电器、发电机等;该信号发射单元902能够实现
前文所述的故障检测系统中检测装置的信号发射单元的功能。例如,该信号发射单元可以
是发射器(或称发射机、发射电路)。
者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识
或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的
权利要求书指出。
制。