專利名稱：一種基于光纖技術(shù)的帶式輸送機(jī)故障在線監(jiān)測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶式輸送機(jī)故障在線監(jiān)測(cè)裝置及方法，尤其是一種采用光纖技術(shù)對(duì)帶式輸送機(jī)導(dǎo)輥故障進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的裝置及方法。
背景技術(shù)：
帶式輸送機(jī)最常見的故障是導(dǎo)輥卡死，而導(dǎo)輥卡死后，很容易造成大規(guī)模的火災(zāi)事故。其事故機(jī)理往往如下所述由于帶式輸送機(jī)運(yùn)輸距離很長(zhǎng)，其導(dǎo)輥數(shù)量眾多，很難保障全部導(dǎo)輥均具有良好的質(zhì)量和壽命，在運(yùn)行中個(gè)別導(dǎo)輥會(huì)快速損耗而導(dǎo)致軸承卡死；同時(shí)，帶式輸送機(jī)所處環(huán)境較差，導(dǎo)輥軸承內(nèi)很容易進(jìn)入粉塵，也會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)輥軸承卡死；一旦導(dǎo)輥軸承損壞卡死后，皮帶將在導(dǎo)輥表面持續(xù)摩擦，使導(dǎo)輥積累大量的熱量， 導(dǎo)輥溫度升至很高，如半小時(shí)內(nèi)溫度可達(dá)到幾百度；停車后，靜止不動(dòng)的皮帶與卡死的高溫導(dǎo)輥持續(xù)接觸而被烤燃，并進(jìn)一步點(diǎn)燃皮帶機(jī)上的貨物，比如煤粉、木片等，火勢(shì)迅速擴(kuò)大。導(dǎo)輥軸承卡死將導(dǎo)致導(dǎo)輥溫度上升，通過監(jiān)測(cè)導(dǎo)輥溫度，可以判斷導(dǎo)輥的工作狀態(tài)是否正常，從而判斷是否存在火災(zāi)隱患，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)火災(zāi)預(yù)警?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用紅外測(cè)溫槍對(duì)導(dǎo)輥溫度進(jìn)行巡檢巡檢工定時(shí)巡視帶式輸送機(jī)的相關(guān)設(shè)備，用紅外測(cè)溫槍檢測(cè)設(shè)備的溫度，對(duì)溫度異常的導(dǎo)輥，排查其原因。采用紅外測(cè)溫槍人工巡檢的方式能夠發(fā)現(xiàn)帶式輸送機(jī)存在的火災(zāi)隱患，但還存在以下問題1、人力成本高帶式輸送機(jī)運(yùn)輸距離很長(zhǎng)，其導(dǎo)輥數(shù)量眾多，采用巡檢員對(duì)帶式輸送機(jī)設(shè)備進(jìn)行巡檢，將耗費(fèi)大量的人力，人力成本高；2、實(shí)時(shí)性差人工手持紅外測(cè)溫槍對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行巡檢，巡檢員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及紅外測(cè)溫槍的實(shí)測(cè)溫度，判斷帶式輸送機(jī)的設(shè)備運(yùn)行是否正常；帶式輸送機(jī)設(shè)備的某處導(dǎo)輥被巡檢員檢到時(shí)刻的狀態(tài)能夠被巡檢員檢測(cè)到；但巡檢員離開后，其狀態(tài)可能發(fā)生改變，而一旦其狀態(tài)改變，就有可能存在火災(zāi)隱患，但巡檢員卻不知曉該狀態(tài)變化，直至再次巡檢到該處導(dǎo)輥；導(dǎo)輥卡死后溫度上升速度很快，由于未對(duì)該處的異常狀態(tài)及時(shí)檢測(cè)并采取相應(yīng)措施，可能已經(jīng)引起火災(zāi)等情況；人工巡檢對(duì)設(shè)備檢查的實(shí)時(shí)性較差；同時(shí)，人工巡檢可能存在漏檢的情況。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種基于光纖技術(shù)的帶式輸送機(jī)故障在線監(jiān)測(cè)裝置及方法。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種基于光纖技術(shù)的帶式輸送機(jī)故障在線監(jiān)測(cè)裝置，包括監(jiān)測(cè)主機(jī)、光纜和傳感單元；所述光纜自監(jiān)測(cè)主機(jī)引出，沿皮帶走向敷設(shè)；所述光纜上設(shè)置傳感單元；所述傳感單元設(shè)置在導(dǎo)輥處；所述傳感單元內(nèi)包含感測(cè)光纖；所述監(jiān)測(cè)主機(jī)用于處理沿光纜傳輸?shù)姆植际綔囟刃盘?hào)及傳感單元的點(diǎn)式溫度信號(hào)。根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，進(jìn)一步，所述感測(cè)光纖的長(zhǎng)度1不小于在線監(jiān)測(cè)裝置空間分辨率L的30%或感測(cè)光纖包含至少一個(gè)光纖布喇格光柵。根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，進(jìn)一步，所述光纜和/或傳感單元敷設(shè)在導(dǎo)輥支架或?qū)л佪S上。根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，作為優(yōu)選，所述傳感單元與導(dǎo)輥支架或?qū)л佪S的接觸面為金屬材料，非接觸面為非金屬材料。根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，作為優(yōu)選，所述傳感單元具有鐵磁性。根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，作為優(yōu)選，所述傳感單元內(nèi)部填充導(dǎo)熱物質(zhì)。根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，作為優(yōu)選，所述傳感單元內(nèi)設(shè)置有凸臺(tái)，將對(duì)折的感測(cè)光纖撐開。本發(fā)明還提供了一種根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)帶式輸送機(jī)故障進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的方法，包括以下步驟a、在導(dǎo)輥處設(shè)置與光纜相連的傳感單元，所述光纜自監(jiān)測(cè)主機(jī)引出，沿皮帶走向敷設(shè)；b、處理沿光纜傳輸?shù)姆植际綔囟刃盘?hào)及傳感單元的點(diǎn)式溫度信號(hào)，并根據(jù)處理結(jié)果生成報(bào)警信息。根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)方法，進(jìn)一步，在步驟b中，根據(jù)分布式及點(diǎn)式溫度信息得出溫度或升溫速率實(shí)測(cè)值；將實(shí)測(cè)值與報(bào)警預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，若實(shí)測(cè)值達(dá)到預(yù)設(shè)值，則發(fā)出預(yù)警信號(hào)；若未達(dá)到，則對(duì)導(dǎo)輥溫度繼續(xù)監(jiān)測(cè)。根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)方法，進(jìn)一步，若環(huán)境溫度為Ttl，感測(cè)光纖的溫度測(cè)量值為 T1,則感測(cè)光纖對(duì)應(yīng)的實(shí)際溫度T為T=I HLο
T1J > L根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)方法，作為優(yōu)選，所述感測(cè)光纖在傳感單元內(nèi)部對(duì)折后盤繞， 感測(cè)光纖對(duì)折處通過設(shè)置于傳感單元內(nèi)的凸臺(tái)撐開。將傳感單元設(shè)置在導(dǎo)輥軸上，傳感單元所感受的熱量經(jīng)由多個(gè)環(huán)節(jié)即導(dǎo)輥表面、 導(dǎo)輥軸和傳感單元；若傳感單元設(shè)置在導(dǎo)輥支架上，傳感單元感受的熱量經(jīng)由的環(huán)節(jié)為 導(dǎo)輥表面、導(dǎo)輥軸、導(dǎo)輥支架和傳感單元；溫度傳遞均經(jīng)歷了多個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都存在一定的溫度梯度，為此，在實(shí)驗(yàn)室中做了導(dǎo)輥的傳熱試驗(yàn)。試驗(yàn)是在室溫環(huán)境下，用電爐加熱導(dǎo)輥表面，模擬導(dǎo)輥被煤粉包圍的散熱條件，然后分別測(cè)量導(dǎo)輥表面溫度，導(dǎo)輥軸溫度(和導(dǎo)輥支架溫度)及傳感單元處的溫度。測(cè)試結(jié)果如下1)傳感單元設(shè)置在導(dǎo)輥軸上
權(quán)利要求
1.一種基于光纖技術(shù)的帶式輸送機(jī)故障在線監(jiān)測(cè)裝置，包括監(jiān)測(cè)主機(jī)、光纜和傳感單元；所述光纜自監(jiān)測(cè)主機(jī)引出，沿皮帶走向敷設(shè)； 所述光纜上設(shè)置傳感單元；所述傳感單元設(shè)置在導(dǎo)輥處； 所述傳感單元內(nèi)包含感測(cè)光纖；所述監(jiān)測(cè)主機(jī)用于處理沿光纜傳輸?shù)姆植际綔囟刃盘?hào)及傳感單元的點(diǎn)式溫度信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述感測(cè)光纖的長(zhǎng)度1不小于在線監(jiān)測(cè)裝置空間分辨率L的30%或感測(cè)光纖包含至少一個(gè)光纖布喇格光柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述光纜和/或傳感單元敷設(shè)在導(dǎo)輥支架或?qū)л佪S上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述傳感單元與導(dǎo)輥支架或?qū)л佪S的接觸面為金屬材料，非接觸面為非金屬材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述傳感單元具有鐵磁性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述傳感單元內(nèi)部填充導(dǎo)熱物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述傳感單元內(nèi)設(shè)置有凸臺(tái)，將對(duì)折的感測(cè)光纖撐開。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1 7任一所述的在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)帶式輸送機(jī)故障進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的方法，包括以下步驟a、將光纜自監(jiān)測(cè)主機(jī)引出，沿皮帶走向敷設(shè)，在導(dǎo)輥處設(shè)置傳感單元；b、處理沿光纜傳輸?shù)姆植际綔囟刃盘?hào)及傳感單元的點(diǎn)式溫度信號(hào)，并根據(jù)處理結(jié)果生成報(bào)警信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于在步驟b中，根據(jù)分布式及點(diǎn)式溫度測(cè)量信息得出溫度或升溫速率實(shí)測(cè)值；將實(shí)測(cè)值與報(bào)警預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，若實(shí)測(cè)值達(dá)到預(yù)設(shè)值，則發(fā)出預(yù)警信號(hào)；若未達(dá)到，則對(duì)導(dǎo)輥溫度繼續(xù)監(jiān)測(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于若環(huán)境溫度為Ttl，感測(cè)光纖的溫度測(cè)量值為T1,則感測(cè)光纖對(duì)應(yīng)的實(shí)際溫度T為
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述感測(cè)光纖在傳感單元內(nèi)部對(duì)折后盤繞，感測(cè)光纖對(duì)折處通過設(shè)置于傳感單元內(nèi)的凸臺(tái)撐開。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于光纖技術(shù)的帶式輸送機(jī)故障在線監(jiān)測(cè)裝置，包括監(jiān)測(cè)主機(jī)、光纜和傳感單元；所述光纜自監(jiān)測(cè)主機(jī)引出，沿皮帶走向敷設(shè)；所述光纜上設(shè)置傳感單元；所述傳感單元設(shè)置在導(dǎo)輥處；所述傳感單元內(nèi)包含感測(cè)光纖。本發(fā)明還提供了一種根據(jù)所述的在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)帶式輸送機(jī)故障進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的方法。本發(fā)明具有實(shí)用性強(qiáng)、漏報(bào)率低、報(bào)警及時(shí)、施工簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B65G43/00GK102161429SQ201010622409
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者張艷輝, 李嶺, 王東升, 王侃, 郭鍇, 陳建華 申請(qǐng)人:無錫聚光盛世傳感網(wǎng)絡(luò)有限公司, 聚光科技(杭州)股份有限公司