CN201151594Y - 矿山提升机智能监控装置 - Google Patents

Abstract

矿山提升机智能监控装置，包括硬件和软件两部分，Pt100热电阻装设在主电机的测温口，1#、2#、3#CT电流互感器及1#、2#、3#PT电压互感器分别对应装设在主电机A、B、C三相输入电源线上；轴编码器的出轴与滚筒大边摩擦连接或与滚筒出轴直接啮合连接，轴编码器的输出通过导线与PLC可编程控制器输入接口相连接；Pt100热电阻、CT电流互感器、PT电压互感器均通过数据线与PLC可编程控制器模拟量输入口相连接。控制显示单元柜面板左上部设置有显示屏，PLC装设在柜内，整体结构紧凑、成本低廉，安装简便，操作简单，性能稳定、实用性较强，本实用新型既适用于凿井提升机使用，也适用于生产矿井提升机的使用。

Description

矿山提升机智能监控装置

技术领域

本实用新型涉及的是监控装置，用于矿山提升机提升深度自动跟踪测试及减速点和停车点自动设置的智能化监控装置。

背景技术

随着矿山建设事业的发展和科学技术进步，对提升机的自动化水平和安全性提出了更高的要求，特别是在各类矿山的井筒掘进施工中，提升机的安全高效运行成为了制约矿山建设速度的关键。

在矿山井筒掘进施工期间，其深度随施工进度的增加而变化，这就意味着提升机的运行工况随时都在发生变化，特别是在运行速度的控制、减速点和停车点的设置等方面，也是随深度变化而不断的发生变化，传统的提升设备只能通过简易的深度指示器和司机人工控制来完成，每次深度变化均由人工在深度指示器上进行设置，运行中的控制完全由司机人工来实现，这样极易产生两个值得重视的问题：一是速度、减速点、停车点等关键运行参数的控制完全靠司机的经验，这里的人为因素较多，工作效率低，另一个就是给提升机的安全运行造成很大威胁，比如交接班时交待的是否清晰，司机在紧张的工作中能否遗忘等，都可能是事故发生的主要原因，特别是减速点设置不当容易造成蹲罐或过卷等恶性事故。

目前尚未有提升深度自动跟踪，自动设置减速点、停车点、实时显示运行速度、超速自动控制的提升机智能监控装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决目前使用的矿山提升机对井筒施工的掘进深度不能自动跟踪，不能自动设置减速点和停车点的问题，而提供一种由PLC对运行速度进行监控和超速自动控制、能自动跟踪掘进深度、自动设置减速点和停车点的矿山提升机智能监控装置。

采用的技术方案是：

矿山提升机智能监控装置，包括硬件和软件两部分，硬件包括***检测单元和控制显示单元；所述***检测单元包括Pt100热电阻、CT电流互感器、PT电压互感器、轴编码器；Pt100热电阻、CT电流互感器、PT电压互感器和轴编码器均为成品件，Pt100热电阻装设在主电机的测温口，1#、2#、3#CT电流互感器分别对应装设在主电机A、B、C三相输入电源线上，1#、2#、3#PT电压互感器分别对应装设在主电机A、B、C三相输入电源线上；

所述轴编码器通过支架固定在底座上，轴编码器的输出轴与滚筒输出轴直接啮合连接，轴编码器的输出通过导线与PLC可编程控制器输入接口相连接；

所述控制显示单元包括显示屏、控制柜和柜内装设有PLC及其扩展模块、电源装置；控制柜的面板上设置有显示屏，面板上设有方式选择按键开关、电源按键开关、自检按键开关和电源指示灯。

上述Pt100热电阻、CT电流互感器、PT电压互感器均通过导线与PLC可编程控制器PLC模拟量输入接口相连接。

上述轴编码器的出轴与滚筒大边摩擦连接。

本实用新型的工作程序：

提升机工作过程是主电机通过减速机(部分提升机主电机与滚筒直连，无减速机)而带动提升机的滚筒转动，滚筒的转动又通过钢丝绳牵引提升容器在掘进井筒中上升或下降，传统的作法是在提升井筒壁的上端和提升容器上安装相应的磁性开关做为减速点和停车点，当提升机运行到磁性开关动作范围内时，提升机就减速或停车。这种做法既不可靠又涉及防爆、防水等问题，有时会发生控制失灵造成蹲罐或过卷等重大事故，造成严重的人员伤亡和机械事故。

本装置是通过轴编码器与提升机滚筒转轴机械啮合连接或与滚筒大边摩擦连接，由此，轴编码器因转动而产生的脉冲数与滚筒转数成正比，滚筒上盘卷着钢丝绳，一圈钢丝绳的长度为2πR，若滚筒转动N转，那么放下的钢丝绳的长度为2πRN，这个长度就是提升井的深度，根据滚筒转动一周轴编码器产生的脉冲数，PLC可核算出提升井的深度和提升机运行速度来，本装置之所以能自动跟踪提升机掘进深度就是通过滚筒释放钢丝绳时滚筒转动带动轴编码器产生的脉冲数由PLC计算出掘进井的深度和运行速度的。

矿井提升机运行的减速距离是一定的，提升深度-正常(运行)段＝减速(距离)段，将减速距离输入PLC，通过软件运算处理，就能自动完成减速、停车、运行速度显示和超速控制。

本装置的特点是通过计算机实现对提升机的运行速度和深度的自动跟踪和控制，对提升设施的其它参数实现监控。其主要功能：

(1)提升深度的自动跟踪、上下行减速点、停车点自动设置，提升深度实时显示；

(2)运行速度的实时显示、超速保护；

(3)主电机运行温度实时显示；

(4)主电机电流实时显示，超载保护。

在主电机电源输入线路上加装了电流互感器CT和电压互感器PT，其输出连接到PLC上，监测提升机运行的电流和电压状况，并以相应的软件程序保障本装置的安全运行，对于运行中的电流过大采取反时限安全保护，尤其对于短路电流更有相应的保障措施，因加装了电压互感器PT和相应的软件，本装置对于过电压、欠电压以至缺相都做了相应的监测和控制，同时在主电机上安装PT100热电阻，检测主电机的工作温度，并设定了连锁停车的参数，以保持本装置的安全运行。

本实用新型设计科学、合理、富有创意，将PLC可编程控制器与检测元件有机的连接在一起，既保障了检测的精密性，又保障了智能控制的可靠性，可实现深度自动跟踪、速度控制及其实时显示；本装置安全保证环节极其可靠，整体结构紧凑、成本低廉，安装简便，不需对原提升***作任何改动，只需将相应检测原件安装到对应部位即可。操作简单，本实用新型性能稳定、可靠，实用性较强，具有较好的发展前景，本实用新型既适用于凿井提升机使用，也适用于生产矿井提升机的使用。

附图说明

图1是本实用新型的控制柜面板布设示意图。

图2是本实用新型实施例一机构连接示意图。

图3是本实用新型实施例二机构连接示意图。

具体实施方式

实施例一

矿山提升机智能监控装置，包括硬件和软件两部分，硬件包括***检测单元和控制显示单元；***检测单元包括Pt100热电阻、1#、2#、3#CT电流互感器、1#、2#、3#PT电压互感器、轴编码器6；Pt100热电阻、1#、2#、3#CT电流互感器、1#、2#、3#PT电压互感器和轴编码器6均为成品件，Pt100热电阻装设在主电机11的测温口7，1#、2#、3#CT电流互感器分别对应装设在主电机11的A、B、C三相输入电源线上，1#、2#、3#PT电压互感器分别对应装设在主电机11的A、B、C三相输入电源线上；主电机11的出轴与减速机9的输入轴相连接，减速机9的输出轴与滚筒10的中心轴相连接，滚筒10通过主轴承座架设在支架12上，支架12固定在基础8上。

轴编码器6通过轴编码器支架5固定在基础8上，轴编码器6的出轴与滚筒10的出轴直接啮合连接，轴编码器6的输出通过导线与PLC可编程控制器输入接口相连接；

控制柜面板1设有显示屏2及方式选择按键开关3、电源按键开关13和自检按键开关14、电源指示灯4，内装有PLC可编程控制器及其扩展模块和电源模块；

Pt100热电阻、CT电流互感器、PT电压互感器均通过数据线与PLC可编程控制器的模拟量输入接口15相连接。

实施例二

实施例二与实施例一基本相同，不同的是轴编码器6的出轴与滚筒10的大边摩擦连接。

Claims (3)

1、矿山提升机智能监控装置，包括硬件和软件两部分，硬件包括***检测单元和控制显示单元；所述***检测单元包括Pt100热电阻、1#、2#、3#CT电流互感器、1#、2#、3#PT电压互感器、轴编码器(6)；Pt100热电阻装设在主电机的测温口(7)内，1#、2#、3#CT电流互感器分别对应装设在主电机(11)的A、B、C三相输入电源线上，1#、2#、3#PT电压互感器分别对应装设在主电机(11)的A、B、C三相输入电源线上；其特征在于：

所述轴编码器(6)通过轴编码器支架(5)安装在基础(8)上，轴编码器(6)的出轴与滚筒(10)的中心轴的出轴啮合连接，轴编码器(6)的输出通过导线与PLC可编程控制器输入接口(15)相连接；

所述控制显示单元，包括显示屏(2)、控制柜和柜内装设有PLC及其扩展模块、电源装置；控制柜面板(1)上设置有显示屏(2)，控制柜面板(1)上设有方式选择按键开关(3)、电源按键开关(13)、自检按键开关(14)和电源指示灯(4)。

2、根据权利要求1所述的矿山提升机智能监控装置，其特征在于：上述Pt100热电阻、CT电流互感器、PT电压互感器均通过数据线与PLC可编程控制器输入接口(15)相连接。

3、根据权利要求1所述的矿山提升机智能监控装置，其特征在于：上述轴编码器(6)的出轴与滚筒(10)的大边摩擦连接。

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