基本信息
- 項目名稱：
- 礦井箕斗安全裝載實時監(jiān)控系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 礦井箕斗安全裝載實時監(jiān)控系統(tǒng)吸收了國內外先進的微機技術、控制技術、無線傳輸技術研制。它是集檢測、保護、控制、通信為一體的自動化裝置?？蓪崿F(xiàn)對礦井的主井的箕斗提升容器載荷的檢測、顯示及控制，同時對鋼絲繩的張力進行檢測、顯示與保護的功能，從而提高了煤礦主井的箕斗提升容器的可靠性和安全性，有利于提高礦井生產效率和生產安全，具有重大的經濟效益和社會效益。
- 詳細介紹：
- “運輸是礦井的動脈，提升是咽喉！” 在煤礦的生產中提升箕斗擔負著煤炭、釬石、下方材料、降人員和設備的運輸任務，是最重要最繁忙的生產環(huán)節(jié)之一。保證提升箕斗安全正常地工作對煤礦的生產有著非常重大的意義。針對此問題，提出了“礦井箕斗安全裝載實時監(jiān)控系統(tǒng)”的設計。 1. 作品設計、發(fā)明的目的 實現(xiàn)對礦井的主井的箕斗提升容器載荷的檢測、顯示及控制，同時對鋼絲繩的張力進行檢測、顯示與保護的功能，遍免箕斗鋼絲繩滑繩、斷繩、高罐，造成箕斗墜井的惡性事故，提高了煤礦主井的箕斗提升容器的可靠性和安全性，有利于提高礦井生產效率和生產安全。 2. 作品發(fā)明的基本思想 礦井箕斗安全裝載實時監(jiān)控系統(tǒng)吸收了國內外先進的微機技術、控制技術、無線通信傳輸技術研制。它是集檢測、保護、控制、通信為一體的自動化裝置。 3. 作品發(fā)明的創(chuàng)新點 1) 利用油壓傳感器，實時獲取鋼絲繩受力情況； 2) 通過對鋼絲繩的張力進行檢測，實現(xiàn)對礦井的主井的箕斗提升容器載荷的檢測、顯示及控制的功能； 3) 根據(jù)箕斗提升容器的實時載荷重量，能夠實現(xiàn)對箕斗滯留煤的報警； 4) 根據(jù)箕斗提升容器的最大裝載量，控制裝載容器的動作，控制箕斗提升容器的發(fā)車信號。 4. 技術關鍵 1) 能夠可靠獲取鋼絲繩張力信息的傳感器技術； 2) 直流電源供電技術； 3) 信號的傳輸包括系統(tǒng)中抗干擾措施、信號的無線數(shù)字傳輸和信號的串行通訊; 4) 上位機監(jiān)控系統(tǒng)界面的設計; 5) 硬件組成器件的選擇和合理的設計; 6) 軟件的模塊化優(yōu)化設計; 7) 印刷電路板的制作; 8) 數(shù)據(jù)傳輸過程中的差錯控制方式。 5. 主要實現(xiàn)功能 1) 通過實時檢測箕斗提升容器的鋼絲繩的張力，可判斷是否漏油等故障情況。 2) 通過對鋼絲繩的張力進行檢測，顯示箕斗提升容器的載荷重量。 3) 根據(jù)箕斗提升容器的實時載荷重量，能夠實現(xiàn)對箕斗滯留煤的報警；根據(jù)箕斗提升容器的最大裝載量，控制裝載容器的動作，控制箕斗提升容器的發(fā)車信號。 4) 通過檢測地面煤倉的煤位，實現(xiàn)煤倉煤位超限報警。 5) 通過檢測油壓反映箕斗提升容器的煤炭重量，將信號傳到地面計算機系統(tǒng)，累計顯示每天、每月、每年的煤炭產量。 6. 主要技術指標 1) 測壓范圍：0～30MPa 2) 供電電壓：箕斗測重（12V蓄電池）、井下接收（110V～120V交流供電）、地面接收（220V交流供電） 3) 數(shù)據(jù)傳輸方式：無線模式FSK 4) 無線傳輸距離：0～100M 5) 工作環(huán)境：相對溫度為-30℃到50℃，相對濕度為5%到95%
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1.作品設計、發(fā)明的目的 實現(xiàn)對礦井箕斗提升容器載荷的檢測、顯示及控制，同時對鋼絲繩的張力進行檢測、顯示與保護的功能，遍免箕斗鋼絲繩滑繩、斷繩、高罐，造成箕斗墜井的惡性事故. 2.作品發(fā)明的基本思想 集檢測、保護、控制、通信為一體的自動化裝置。 3.作品發(fā)明的創(chuàng)新點 1)利用油壓傳感器，實時獲取鋼絲繩受力情況； 2)實現(xiàn)對礦井箕斗提升容器載荷檢測、顯示及控制的功能； 3)根據(jù)實時載荷，能夠實現(xiàn)對箕斗滯留煤的報警； 4)根據(jù)最大裝載量，控制箕斗提升容器的發(fā)車信號。 4.技術關鍵 1)能夠可靠獲取鋼絲繩張力信息的傳感器技術； 2)直流電源供電技術； 3)信號的傳輸包括系統(tǒng)中抗干擾措施、; 4)上位機監(jiān)控系統(tǒng)界面的設計; 5)硬件組成器件的選擇和合理的設計; 6)數(shù)據(jù)傳輸過程中的差錯控制方式。 5.主要技術指標 1)測壓范圍：0～30MPa 2)供電電壓：箕斗測重（12V蓄電池）、井下接收（110V～120V交流）、地面接收（220V交流） 3)數(shù)據(jù)傳輸方式：無線模式FSK 4)無線傳輸距離：0～100M 5)工作環(huán)境：相對溫度為-30℃到50℃，相對濕度為5%到95%
科學性、先進性
- （注：詳細介紹請參照申報材料） （1）目前的定重裝載基本都是測量裝載容器的重量，沒有直接測量重裝載后箕斗的實際載重量。 （2）日積月累造成箕斗中的殘留煤炭增加，很容易造成箕斗載荷超限，或秤重裝置發(fā)生疲勞誤差及故障，影響生產，嚴重時會導致滑繩、斷繩、高罐，造成箕斗墜井的惡性事故。 （3）吸收了國內外先進的微機技術、控制技術、無線傳輸技術研制。它是集檢測、保護、控制、通信為一體的自動化裝置?？蓪崿F(xiàn)對礦井的主井的箕斗提升容器載荷的檢測、顯示及控制，同時對鋼絲繩的張力進行檢測、顯示與保護的功能。 參考文獻 1．任中全等，基于PLC的礦用立井箕斗定重裝載系統(tǒng)研制[J]，煤礦機械，2008.2 2. 蘆健，張昆.王石凹煤礦立井箕斗定重裝載系統(tǒng)的研制[J].礦山機械，2007，35(11):72-73 3. 張星星，罐籠和箕斗安全監(jiān)控系統(tǒng)可靠性探討[J]，礦山機械，2001.6
獲獎情況及鑒定結果
- 沒有參加評審、鑒定、評比和展示等活動。
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 產品技術擬轉讓揚州順達重工設備有限公司，明年擬完成防爆等檢驗。
作品可展示的形式
- 實物、產品、現(xiàn)場演示、圖片、錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 1.技術特點 該系統(tǒng)吸收了國內外先進的微機技術、控制技術、無線傳輸技術研制。它是集檢測、保護、控制、通信為一體的自動化裝置。 2.優(yōu)勢 系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對礦井的主井、副井的箕斗提升容器載荷的檢測、顯示及控制，同時對鋼絲繩的張力進行檢測、顯示與保護的功能，從而提高了煤礦主井、副井的箕斗提升容器的可靠性和安全性，有利于提高礦井生產效率和生產安全。 3.適用范圍 適合煤炭生產單位中主井、副井的箕斗提升容器的安全保護監(jiān)測監(jiān)控。 4.推廣前景 可以彌補目前煤礦生產中主井、副井的箕斗提升容器監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的不足，對保障煤礦安全具有重要的作用，能夠提高安全生產系數(shù)，減少煤礦事故的發(fā)生，更有力地保證礦工的人生安全，可以在煤炭生產企業(yè)進行推廣應用。
同類課題研究水平概述
- (詳細介紹請參照研究報告) 1、國外研究情況 由于國外對煤礦安全的要求很嚴格，所以對鋼絲繩的張力很早就開始研究，并取得的許多成果，許多大的外國公司也批量生產檢測產品，同樣國外的檢測系統(tǒng)也使用了不同的系統(tǒng)和方法，近幾年國外的公司也逐步地向射頻通信檢測轉移。 國外的張力檢測系統(tǒng)一般工作較為可靠，精度和分辨率較高，系統(tǒng)較為復雜，造價較高，而且國外礦井的條件較好，這些系統(tǒng)要求的條件也較高。對于我國礦井提升箕斗系統(tǒng)來說如果照搬反而得不償失。因此不適合我國的國情。 2、國內的研究情況 長期以來我國對提升箕斗鋼絲繩的檢測多采取靜態(tài)法，因為此法的不全面性限制的對事故的提前預測性，并沒有真正的在檢測中發(fā)揮很大的作用，經常作為輔助手段來使用。近幾年來國內的科研單位也為解決鋼絲繩的動態(tài)檢測做了大量的工作，開發(fā)成一些動態(tài)測量鋼絲繩的儀器或系統(tǒng)。 這些研究成果對我國礦井鋼絲繩的檢測做出了有益的探索，可這些科研成果一般把重點放在提高測試精度上，或是研究某一部分，并沒有系統(tǒng)的產品，對于信號的實時傳輸研究的很少?？傮w來說我國的礦井箕斗安全裝載實時監(jiān)控系統(tǒng)還處在剛剛起步階段。在理論和實踐方面還有很長的路要走，特別是理論方面更是欠缺，沒有系統(tǒng)地研究這方面的資料，處于摸索階段，產品也多是引進國外的技術，但由于情況的差異，限制的產品的有效使用。 根據(jù)這一情況，我們提出設計一種箕斗提升容器載荷及鋼絲繩張力監(jiān)測保護裝置。礦井箕斗安全裝載實時監(jiān)控系統(tǒng)吸收了國內外先進的微機技術、控制技術、無線傳輸技術研制。它是集檢測、保護、控制、通信為一體的自動化裝置。可實現(xiàn)對礦井的主井的箕斗提升容器載荷的檢測、顯示及控制，同時對鋼絲繩的張力進行檢測、顯示與保護的功能，從而提高了煤礦主井的箕斗提升容器的可靠性和安全性，有利于提高礦井生產效率和生產安全，具有重大的經濟效益和社會效益。 目前，對于箕斗保護的產品大多集中在保護提升機在運行中卡箕斗和過卷故障，類似本課題的專利產品還沒有檢索到，因此，研究一種礦井箕斗安全裝載實時監(jiān)控系統(tǒng)很有必要。
