刮板输送机减速器在线监控系统的研制

添加人：admin 发布时间：2015/10/15 18:06:48 来源：中国破碎机网

　　★科技创新★硬件原理框1监测点的确定和传感器的选择及安装（1）油位的监测。本系统采用安装传感器的方压力传感器输出信号放大电路温度监测点，分别为高速轴轴温、低速轴轴温、大油池油温、小油池的油温。温度传感元件采用Pt100钼热电阻。Pt100输出的温度信号经过专用芯片XTR105将信号条理到标准的4~20mA电流信号，其电路原理图如所示。
　　XTR105是美国BURR-BROWN公司生产的带传感器激励和线性化的4~ 20mA电流发送器，刮板输送机是煤矿重要的输送设备，其工作状况直接影响综采工作面的安全高产高效生产。在刮板输送机系统的故障中，传动部分故障占80%，其中油位降低和温度升高是减速器所面对的两大主要问题。目前，由于煤矿井下环境特殊和恶劣，输送机减速器状态监测基本上是空白。我们自行研制了以单片机P89C51RD2为核心的煤矿井下工作面刮板输送机减速器在线状态监测系统，用于综采工作面刮板输送机轴温、油温和油位在线监测。
　　1系统结构及工作原理是该系统的硬件结构图，以单片机作为本系统的核心控制芯片，可实现数据存储、处理、输入输出控制等功能，外围电路包括采样电路、通讯电路和报警停机电路，如所示。
　　法在线监测油位。油位监测点选择在大油池油位和小油池油位，大油池是高速轴所连接的齿轮所在的位置，小油池是低速轴所连接的齿轮所在的位置。
　　减速器内部的润滑油会长时间维持在高温状态，液位传感器必须能够长时间工作于高温环境，因此，本系统采用俄罗斯微电子传感器工业集团生产的MIDA型硅-蓝宝石压力传感器。液位传感器安装在减速器的底部。传感器输出的信号经信号调理电路处理后送到数模转换芯片对应通道，信号调理电路如所示。
　　刮板输送机减速器在线监控系统的研制张春芝冯海明（北京工业职业技术学院，北京市石景山区，100042）系统的研制情况，包括监测点和传感器的确定，采样电路，静电存储电路、通风电路的芯片选择和电路功能。
　　讯模块报瞥停机模块湛度信号调理模块存储模块温度信号调理模块液位信号调理模块模数转换模块单片机用于热电阻温度传感器的信号条理和桥测量电路的信号条理上，具有高共模抑制比、高噪声抑制能力、电路输出的低噪声、低温漂、宽电压供电等优点，通过配置不同的调零电阻、量程调整电阻和线性化电阻的方法来选择不同的量程范围。
　　1.2采样电路A/D转换选用MAX197，这是一种8路模拟输入12位数子输出的集成系统，转换时间为6Ls，采样速率为100103次/s，转换精度1/4096，具有三态输出数据锁存器，能够满足输送机对信号监测转换精度的需要。采样电路共6路，分别对高速轴轴温、低速轴轴温、大油池油温、小油池的油温、大油池油位和小油池油位参数进行采集。单片机P89C51DB2通过对MAX197的控制，实现6路模拟信号的切换，A/D转换后的数字信号送到单片机P0口供处理。电路如所示。
　　1.3微控制器该芯片不仅具有MCS-51系列单片机的所有特性，而且片内集成了64kb并行可编程的非易失性FLASH程序存储器，可实现对器件的在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）。此外还有3个16位定时器，一个增强型UART.该芯片价格低、功能强，是目前性能价格比较高的单片机之一，完全满足本系统需要。
　　1.4静态存储电路CAT24C021芯片。它有3种功能：看门狗定时器、电压监控和EEPROM功能。在系统出现故障或上电/掉电期间，CAT24C021能给CPU提供一个复位信号，以确保系统的正确操作。当系统出现故障时，由于失去正确操作，CPU1.6秒内没有触发SDA，看门狗定时器将溢出，CAT24C021产生一可以存储单片机系统的重要参数。
　　1.5通讯电路本系统从煤矿井下现场的具体工况等多方面考虑，确定采用485通讯标准，并且制定了自己的高层用户协议。通讯模块以485芯片MAX1487为核心构成。利用光耦6N137来隔离通讯模块与主处刮板输送机减：数据转换电路理单元，提高系统的稳定性和抗干扰能力。
　　2软件设计在软件的设计过程中，综合了系统的功能、性能要求，兼顾软件的易维护性，采用了模块化结构设计思想。系统软件主要由主程序和4个专用子程序以及延时等几个通用子程序组成。4个专用子程序分别是数据采集子程序、故障判断子程序、通讯子程序和参数存储子程序，其主要内容包括：控制采样次数，采样数据数值比较、判断和处理，参数和故障信息的存储、读取，与上位机的通讯等。
　　3监测数据分析试验时刮板输送机加装了2个温度传感器1个液位传感器。（下转第57页）寸Is把公式（2）与公式（3）代入公式（1）就可以得到煤矿安全致因模型的简化模式。
　　通过建立煤矿安全致因模型以及对模型的简化分析，可以得出结论，煤矿安全虽然受诸多因素的影响，但是要想保证其安全生产，应该把握重中之重，对管理因素及人员素质进行改进和加强。
　　5政策建议51建立安全管理标准化体系实践证明，事故要想减免，必须建立健全安全管理标准化体系。安全管理标准化是企业的一个长期战略问题，它包括质量标准化、信息管理、事故调查与分析等等，它既是一个系统工程，又是效益工程。只有实行标准化管理，使一切工作处于良性的运作状态，才能实现人、财、物的最佳组合，从而获得时间上的节约和经济上的效益。
　　52强化素质教育与安全培训在目前市场竞争日趋激烈，科技成果日新月异，先进的管理方法被普遍应用的情况下，职工队伍素质的高低，越来越成为企业经营成败和能否确保其发展后劲的关键。首先应严格用工制度，建立健全考核、培训、持证上岗制度。其次，定期对上岗职工进行强化性的安全技术岗位培训，使每一个职工从理论上都知道本岗位上每一个工序的技术要求和规程措施上成绩合格，发给资格证书，持证上岗，坚决杜绝无证上岗。最后，理论培训应与实用技术有机结合，加强岗位技术练兵，定期组织职工进行技术比武，以调动职工学技术、学业务的积极性。
　　53严格执法力度把握好煤矿安全监察行政执法工作，把工作的目标放在强化监察执法、减少事故上，把工作的重心放在加强现场监察上，把工作的立足点放在依法监察、规范执法、提高执法水平和执法效果上，切实做好煤矿安全监察执法工作。进一步规范煤矿安全监察行政执法工作，煤矿安全监察行政执法工作要严格按照法定程序实施，切实提高行政执法的工作质量。加强煤矿事故调查处理工作，要按照有关法律、法规规定的事故调查程序，及时对煤矿事故进行调查处理，按照“四不放过”的原则依法严肃查处事故有关责任人员，提出防范措施，切实接受事故教训，加强安全生产工作。