CN209776453U - 一种矿用电机车脱轨报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种矿用电机车脱轨报警装置，报警装置包括：监测终端、传输设备和监控平台；监测终端实时检测待检测电机车运行状态信号，并将运行状态信号通过传输设备实时传输给监控平台，监控平台对运行状态信号进行分析，以判断是否启动报警；监测终端包括：倾角传感器和激光测距传感器，倾角传感器实时检测电机车的倾角值，并将倾角值实时传输给监控平台；激光测距传感器实时检测与其对应的轨道之间的距离值，并将距离值实时传输给监控平台；监控平台分别接收并分析倾角值和距离值，当倾角值瞬间增大，且距离值发生突变，判定存在事故危险，启动报警。本实用新型能有效避免电机车脱轨事故的发生，进而使得电机车的运行安全得到有效保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及机车脱轨检测技术领域，具体涉及一种矿用电机车脱轨报警装置。
背景技术
目前矿用电机车是矿井水平线路长距离运输煤炭、物料、人员的一种主要运输工具，由于其具有运输成本低、能力大、且速度可调、维护方便、操作简单等优点，所以在煤矿井上、下得到了广泛应用。但是，随着煤炭产量的不断提升，大型采掘电气设备越来越多，导致电机车在使用过程中，会发生各种各样的运输事故，其中脱轨事故比例最高，约占62% 。
现如今一般的矿用机车上都未安装任何脱轨监测与报警装置，从而使得电机车的运行安全得不到保障，且发生脱轨后有引发其他系列事故的风险，因此有必要研制一种矿用电机车脱轨报警装置。
发明内容
鉴于此，本实用新型实施例提供一种矿用电机车脱轨报警装置。
为实现上述技术目的，本实用新型采取以下技术方案：一种矿用电机车脱轨报警装置，所述报警装置包括：监测终端、传输设备和监控平台；所述监测终端实时检测待检测电机车运行状态信号，并将所述运行状态信号通过所述传输设备实时传输给所述监控平台，所述监控平台对所述运行状态信号进行分析，以判断是否启动报警；所述监测终端包括：倾角传感器和激光测距传感器，所述倾角传感器设置在所述电机车底部，且与所述电机车对应的轨道平行，所述倾角传感器实时检测所述电机车的倾角值，并将所述倾角值实时传输给所述监控平台；所述电机车两侧分别设置所述激光测距传感器，且所述激光测距传感器位于与所述电机车对应的所述轨道的正上方，所述激光测距传感器实时检测与其对应的所述轨道之间的距离值，并将所述距离值实时传输给所述监控平台；所述监控平台分别接收并分析所述倾角值和距离值，当所述倾角值瞬间增大，且所述距离值发生突变，启动报警。
优选的，所述倾角传感器周侧分别设置有防撞保护板。
优选的，所述传输设备包括通讯电缆和设置在所述电机车上的数据处理单元、无线发射机和锂电池，其中，所述锂电池为所述数据处理单元、无线发射机、倾角传感器和激光测距传感器供电； 所述通讯电缆的输入端连接所述倾角传感器和激光测距传感器的输出端，所述通讯电缆的输出端连接所述数据处理单元，所述数据处理单元对数据进行处理后传输给所述无线发射机，所述无线发射机将数据传输给所述监控平台。
优选的，所述传输设备还包括全向天线、通讯基站、平板定向天线和光纤环网；所述无线发射机通过所述全向天线将数据传输给所述通讯基站，所述通讯基站通过与其连接的所述平板定向天线接收数据，并将数据通过所述光纤环网传输给所述监控平台。
优选的，所述监控平台包括无线接收机、工控机、触摸显示屏和报警装置；所述无线接收机同时或单独接收所述光纤环网传输的数据和/或所述全向天线传输的数据，所述无线接收机将数据同时或单独传输给所述工控机和/或触摸显示屏，所述工控机和触摸显示屏分别对其接收的数据进行处理计算分析，当满足报警条件时，启动所述报警装置。
优选的，所述报警装置包括显示灯和喇叭。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本实用新型通过采用倾角传感器和激光测距传感器分别实时检测电机车的倾角值，以及激光测距传感器实时检测与其对应的轨道之间的距离值，通过两个参数值进行综合分析，能够准确判定待检测的电机车是否存在事故危险，进而决定是否启动报警，因此，有效避免了电机车脱轨事故的发生，进而使得电机车的运行安全得到有效保障。
2、本实用新型通过在司机室内设置报警装置，因此当报警装置报警时，司机根据报警信息及时进行有效制动，从而为挽救脱轨事故争取时间，进而进一步保障了电机车的运行安全。
本实用新型设计结构简单、成本低，检测结果准确，可以广泛应用于机车脱轨检测技术领域。
附图说明
图1是本实用新型的一种矿用电机车脱轨报警装置其中一个实施例的安装结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是本实用新型的一种矿用电机车脱轨报警装置传输设备的其中一个实施例的结构示意图；
图4是本实用新型的一种矿用电机车脱轨报警装置监控平台的其中一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
如图1～4所示，本实用新型实施例提供一种矿用电机车脱轨报警装置，该报警装置可以包括：监测终端1、传输设备2和监控平台3；
监测终端1实时检测待检测电机车4运行状态信号，并将运行状态信号通过传输设备2实时传输给监控平台3，监控平台3对运行状态信号进行分析，以判断是否启动报警；
监测终端1可以包括：若干倾角传感器11和两个激光测距传感器12，倾角传感器11的数量根据电机车4的列车节数量确定，在此不进行限制；倾角传感器11设置在电机车4的每节列车底部，且与电机车4对应的轨道5平行，倾角传感器11实时检测电机车4的倾角值，并将倾角值实时传输给监控平台3；两个激光测距传感器12分别设置在电机车4两侧，且与电机车4对应的轨道5的正上方，每个激光测距传感器12分别实时检测与其对应的轨道5之间的距离值，并将距离值实时传输给监控平台3；
监控平台3分别接收并分析倾角值和距离值，当倾角值瞬间增大，且距离值发生突变，判定存在事故危险，启动报警，以提示相关操作者采取挽救措施。
以上方案通过采用倾角传感器11和激光测距传感器12分别实时检测电机车4的倾角值，以及激光测距传感器12实时检测与其对应的轨道5之间的距离值，通过两个参数值进行综合分析，能够准确判定的电机车4是否存在事故危险，进而决定是否启动报警，因此，有效避免电机车4脱轨事故的发生，进而使得电机车4的运行安全得到有效保障。
在一个优选的实施例中，为了有效确保倾角值的准确性，倾角传感器11的安装平面与电机车4前后两组轮对41的轴心所在平面平行；为了有效降低倾角传感器11脱落损坏发生的概率，倾角传感器11的周侧分别设置有防撞保护板13；在一个实施例中，防撞保护板13可以采用焊接的方式分别设置在倾角传感器11前后两侧。
在一个优选的实施例中，为了进一步有效确保倾角值的准确性，倾角传感器11可以采用SCA100T传感器和C8051组成，SCA100T是基于MWMS（微机电***）传感器件；在一个实施例中，倾角传感器11可以设置测定X和Y两个轴向倾角。
在一个优选的实施例中，为了有效确保距离值的准确性，激光测距传感器12可以设置在轮对41前方正对轨道5上方位置；激光测距传感器12可以采用TOP10120传感器。
在一个优选的实施例中，倾角传感器11和激光测距传感器12均通过RS485处理芯片输出RS485信号，其中RS485处理芯片采用SP3232EEN；在一个实施例中，激光测距传感器12的输出结果可以通过UART或I2C总线输出，激光测距传感器12的测量范围在100-1800mm，输出结果速度最快每秒33个数据。
在一个优选的实施例中，为了确保传输数据的准确性、快速性、便捷性，传输设备2包括通讯电缆21和设置在电机车4上的数据处理单元22、无线发射机23和锂电池24，其中，锂电池24为数据处理单元22、无线发射机23、倾角传感器11和激光测距传感器12供电；
通讯电缆21的输入端电连接倾角传感器11和激光测距传感器12的输出端，通讯电缆21的输出端电连接数据处理单元22，数据处理单元22对数据进行处理后传输给无线发射机23，无线发射机23将数据传输给监控平台3。
在一个优选的实施例中，为了进一步确保传输数据的准确性、快速性、便捷性，传输设备2还包括全向天线25、通讯基站26、平板定向天线27和光纤环网28；
无线发射机23通过全向天线25将数据传输给通讯基站26，通讯基站26通过与其连接的平板定向天线27接收数据，并将数据通过光纤环网28传输给监控平台3；在一个实施例中，无线发射机23可以WIFI形式发射数据，且WIFI 模块采用UART WIFI 模块；在一个实施例中，无线发射机23可以采用2.4/5.8双频发射。
在一个优选的实施例中，为了进一步确保数据的可靠分析，以及准确直观预警，监控平台3可以包括无线接收机31、工控机32、触摸显示屏33和报警装置34；
工控机32可以根据需要设置于地面的监控室或其他位置，触摸显示屏33设置于电机车4司机室内，报警装置34与工控机32和触摸显示屏33配套设置；
无线接收机31可以同时或单独接收光纤环网28传输的数据和/或全向天线25传输的数据，无线接收机31将数据同时或单独通过网线35将数据传输给工控机32和/或触摸显示屏33，工控机32和触摸显示屏33分别对其接收的数据进行处理计算分析，当满足报警条件时，启动报警装置34，司机根据报警信息及时进行有效制动，从而为挽救脱轨事故争取时间，进而有效避免电机车4脱轨事故的发生，使得电机车4的运行安全得到有效保障。
在一个优选的实施例中，为了提高报警效果，报警装置34采用声光组合报警器，包括显示灯和喇叭；在一个实施例中，为了有效降低报警装置34脱落损坏发生的概率，报警装置34设置于报警箱内。
上述实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (6)
1.一种矿用电机车脱轨报警装置，其特征在于：所述报警装置包括：监测终端、传输设备和监控平台；
所述监测终端实时检测待检测电机车运行状态信号，并将所述运行状态信号通过所述传输设备实时传输给所述监控平台，所述监控平台对所述运行状态信号进行分析，以判断是否启动报警；
所述监测终端包括：倾角传感器和激光测距传感器，所述倾角传感器设置在所述电机车底部，且与所述电机车对应的轨道平行，所述倾角传感器实时检测所述电机车的倾角值，并将所述倾角值实时传输给所述监控平台；所述电机车两侧分别设置所述激光测距传感器，且所述激光测距传感器位于与所述电机车对应的所述轨道的正上方，所述激光测距传感器实时检测与其对应的所述轨道之间的距离值，并将所述距离值实时传输给所述监控平台；
所述监控平台分别接收并分析所述倾角值和距离值，当所述倾角值瞬间增大，且所述距离值发生突变，启动报警。
2.如权利要求1所述一种矿用电机车脱轨报警装置，其特征在于：所述倾角传感器周侧分别设置有防撞保护板。
3.如权利要求1所述一种矿用电机车脱轨报警装置，其特征在于：所述传输设备包括通讯电缆和设置在所述电机车上的数据处理单元、无线发射机和锂电池，其中，所述锂电池为所述数据处理单元、无线发射机、倾角传感器和激光测距传感器供电；
所述通讯电缆的输入端连接所述倾角传感器和激光测距传感器的输出端，所述通讯电缆的输出端连接所述数据处理单元，所述数据处理单元对数据进行处理后传输给所述无线发射机，所述无线发射机将数据传输给所述监控平台。
4.如权利要求3所述一种矿用电机车脱轨报警装置，其特征在于：所述传输设备还包括全向天线、通讯基站、平板定向天线和光纤环网；
所述无线发射机通过所述全向天线将数据传输给所述通讯基站，所述通讯基站通过与其连接的所述平板定向天线接收数据，并将数据通过所述光纤环网传输给所述监控平台。
5.如权利要求4所述一种矿用电机车脱轨报警装置，其特征在于：所述监控平台包括无线接收机、工控机、触摸显示屏和报警装置；
所述无线接收机同时或单独接收所述光纤环网传输的数据和/或所述全向天线传输的数据，所述无线接收机将数据同时或单独传输给所述工控机和/或触摸显示屏，所述工控机和触摸显示屏分别对其接收的数据进行处理计算分析，当满足报警条件时，启动所述报警装置。
6.如权利要求5所述一种矿用电机车脱轨报警装置，其特征在于：所述报警装置包括显示灯和喇叭。
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|---|---|---|---|---|
| CN111791901A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-10-20 | 中钢集团山东富全矿业有限公司 | 一种井下输送车及智能运输*** |
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