主井提升机载荷实时监测系统设计
矿井提升载荷监测装置的设计
矿井提升载荷监测装置的设计
谭磊
【期刊名称】《工矿自动化》
【年(卷),期】2010(036)012
【摘要】针对大部分煤矿采用定期停产检查或者更换钢缆等方法来确保提升机钢丝绳的运行安全的情况,设计了一种矿井提升载荷监测装置.该装置采用称重传感器实时测试钢丝绳张力值信号,该信号经初步处理后以无线电磁波方式传输到安装在井口的无线信号接收模块,由该模块再将该信号传输到工控机进行数据处理并输出控制信号.同时,该装置可检测定量斗关闭、箕斗到位等开关量参数,这些参数与检测到的钢丝绳张力值相配合,可实现对过载、卡罐、张力不平衡等故障的判断,并进行相应的报警.实际应用表明,该装置能监测到提升机系统的过载、卡罐、张力不平衡等故障,确保了提升机系统的运行安全.
【总页数】3页(P81-83)
【作者】谭磊
【作者单位】煤炭科学研究总院常州自动化研究院,江苏,常州,213015
【正文语种】中文
【中图分类】TD534.3
【相关文献】
1.矿井提升载荷监测传感器的优选方法研究 [J], 陈思忠;田杰;肖兴明;马驰;王前;徐翊峰
2.矿井提升动态载荷无线监测系统的研究 [J], 韩瑞东; 申建朝; 王雷
3.矿井提升机载荷监测系统设计研究 [J], 杨瑞芳
4.超大直径泥水盾构常压换刀装置载荷实时监测系统设计及应用 [J], 王超峰;王国安;王凯
5.矿井提升载荷监测研究的现状与应用 [J], 滕孝来;陈军;汤茂旭;刘祥生;张宗红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于LabVIEW的矿井提升载荷在线监测系统的开题报告
基于LabVIEW的矿井提升载荷在线监测系统的开题报告一、选题背景矿井提升操作是煤矿生产中不可或缺的一环，其保障了煤矿生产的顺利进行。
但矿井提升过程中的载荷波动和不稳定性对提升装置的安全运行造成了很大的安全隐患。
因此，研究一种可以在线监测矿井提升载荷的系统具有现实意义和应用价值。
LabVIEW为一种面向工程专业应用的开发平台，在传感器数据采集和处理方面可以快速实现。
因此，本文将基于LabVIEW开发一款矿井提升载荷在线监测系统，以实现矿井提升过程中载荷的实时监测。
二、研究内容1. 系统设计：本文设计一款集传感器数据采集、数据处理、数据分析等多个功能于一体的矿井提升载荷在线监测系统。
2. 传感器选择：结合矿井提升载荷监测的实际需求，本文将选取合适的传感器对载荷进行测量。
3. 数据采集与处理：利用LabVIEW平台，对传感器采集的载荷数据进行实时采集、处理和分析。
4. 数据分析：根据矿井提升载荷的实际运行情况，对实时采集的载荷数据进行分析和处理，以提高对载荷运行的准确性和敏感性，并实现载荷的趋势预测和异常检测。
5. 系统测试与评价：基于实际矿井提升数据，对所设计系统进行测试与评价，验证其在实际应用中的可行性和优越性。
三、研究价值本文将基于LabVIEW平台设计一款实用、高效的矿井提升载荷在线监测系统，具有以下研究价值：1. 实现了对矿井提升载荷的实时监测，提高了载荷的安全性；2. 可以提高对载荷运行状态的准确性和敏感性，并实现载荷的趋势预测和异常检测；3. 对于煤矿行业提高生产效率和保障生产安全具有重要意义和现实应用价值；4. 为基于LabVIEW平台开发其它工程领域的监测系统提供一定的参考和借鉴价值。
四、研究计划1. 阅读相关文献，确定研究方向与内容。
2. 选取合适的传感器对载荷进行实时监测，搭建数据采集与处理平台。
3. 综合考虑数据采集与处理的实际需求，对系统进行设计，并实现数据采集与处理功能。
主井提升系统设计.
主井提升系统选型核算1 概述井下开拓深度由地表正+140米至井下-189米。
即从+140米至-189米，提升深度为329米。
井筒设计三个中段，分别为-80米、-140米、-190米，井底深度为13米，井筒总深度为342米。
井下运输设备使用YFC0.5（6）型翻转式矿车，容积0.5m3，轨距600毫米，自重0.59吨。
电机车使用ZK3型3吨电机车或ZK1.5型1.5吨电机车做牵引。
井下矿石体重γ=3.01吨/m3，松散系数为1.5，装满系数取0.9，每车矿石重量计算为Q=3.01×0.5×0.9÷1.5=0.903吨。
主井设计为主提升井，提升矿石和废石，井筒装备梯子间、管道电缆间。
主井提升系统采用单绳缠绕式提升机，单罐带平衡锤提升方式。
2 提升容器规格的选择2.1 小时提升量计算在选择提升容器规格之前，需先求出小时提升量：CAnAs=————tr·ts式中：C——不均衡系数，箕斗提升时取1.05；罐笼提升时取1.2；兼做副井提升时取1.25。
An——矿石年产量，9.9万吨/年计算tr——年工作日数，矿山连续工作制时取tr=330d/a，非连续工作制时取tr=306d/a。
矿山目前采用八小时连续工作制，三班制作业。
ts——每日工作小时数（按三班作业计），罐笼提升作主提升时，取18h；并作主副提升时取16.5h；只作副提升时，一般取15h。
该井筒做为主提升井使用。
CAn 1.25×99000As= ——= ——————=23吨/小时tr·ts 330×16.5概算罐笼所能完成的小时提升量时，应根据矿车的外形尺寸选择其规格，一般选用单层罐笼，只有当产量较大时，才考虑选用双层罐笼。
由于井筒断面事前已定，而且井筒深度较深，要满足生产能力需要综合考虑和计算。
2.2 罐笼规格选择在提升系统选择时，由于井筒断面的限制，此方案采用平衡锤单罐笼提升方式。
矿井提升机承载系统论文在线实时智能监控论文
矿井提升机承载系统在线实时智能监控改造摘要：本文首先介绍了芦岭煤矿老矿井主井提升系统的现状，分析了其不利因素，然后设计出相应的改造方案，通过分析主井箕斗定重装载装置系统结构原理，给出了解决箕斗对称重传感器冲击问题及称重系统稳定性问题的方法。
0引言依据《煤矿安全规程》第382条规定“提升装置的最大载重量和最大载重差，应在井口公布，严禁超载和超载重差运行。
箕斗提升必须采用定重装载”。
芦岭煤矿包括附近一些老矿井主井提升系统，没有设置定量斗箱。
装煤时，靠箕斗下压滑动架使溜煤嘴进入箕斗，煤直接由煤仓经溜煤槽、溜煤嘴进入箕斗，箕斗装满后上提箕斗时，依靠重锤的重力拉回滑动架使溜煤嘴回转，截止煤流。
这种装煤方式不能计量，属于定容装载。
随着采煤工艺的不断变化，如综采加综放，煤里矸石量随之增加，所以定容装载装置常会出现容量不变但质量变大的情况，易造成超载事故（需人工进行放煤解决，危险，影响生产时间长），给提升系统带来了安全隐患，同时不利于矿井高效运转。
我矿主井量煤器提升机型号为2JK-5*2.3ZA，配套电动机型号为ZD2500/65，功率为2100KW，箕斗型号为12T底卸式箕斗，名义载重为12T。
现装载装置为回转体定容装载，有时因为煤质差、矸石多，会造成装载质量超标，提不动的现象。
针对目前主井装载实际工况，若采用传统的设置定量斗的方案无法满足现场要求，因为井下没有增加定量斗的空间。
如果进行开凿井壁来扩大井下增设定量斗的空间的话，矿井必须停产施工，现实生产不允许采用此方案。
因此，要求新设计方案必须在不改变原装载系统或少改动原装载系统的情况下进行设计。
1 改造方案设计改造的定量装载装置系统可以解决在无定量斗状态下主井定重装载的问题。
它由吸能缓冲器装置、液压称重传感器、煤流闸门控制系统、PLC智能控制系统等组成。
其中煤流闸门控制系统由液压站闸门、液压站、到位开关等组成。
PLC智能控制系统由井底信号控制柜、PLC隔爆控制箱、井口绞车房控制柜、显示模拟柜等组成。
矿井提升机力图的实时监测
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在公式（ ） — —等效电流 ， ——等效时间 ，。 １ 中， Ｓ 在公式 （ ） Ｕ —— 电动机定 子线电压 ， ＣＳ ２ 中， Ｖ； Ｏ咖—— 电动机 的功率 因数 ； — —提升机 的最 大速度 ， ／； ｍ ｓ 叩—— 减速器效
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矿 井 提 升 机 力 图 的实 时监 测
顾荣 荣
（ 安徽理工大学 计算机科学与工程学院 ， 安徽 淮南 ２ ２ ０ ） ３ ０ １
电流 、 电压 以及 提升速度进行采 样 ， 线 电压与 电流模拟量通 过信号调理模块 并经 由Ａ Ｄ转换成数字量 ， Ｐ ２ ３ 进行分析计算 。 ／ 由Ｌ Ｃ １８ 而对提升速度 的检测 ， 是通过 Ｌ Ｃ １ ８ Ｐ ２ ３ 中的定 时， 计数器对旋转编码器 的脉 冲信 号进行计数 ， 而实现测速。系统的输 出电路包括 从 有液 晶显示模块 、 打印机 以及与上位机的连接 电路 。系统的硬件结构 图如 图 １ 所示 。
摘要 ： 在研 究传统提升机 力图监 测的基础 上 ， 设计 了基 于嵌入 式的矿 井提升机 力图实时监 测 系统， 在文 中描 述 了系统的硬 件结构和
煤矿绞车提升机监测系统建设方案2020
绞车提升机监控系统建设设计方案2020年10月目录第一节设计原则及依据 (1)1.1 设计原则 (1)1.2 设计依据 (1)第二节系统主要特性 (2)2.1 灵活性 (2)2.2 维护的简易性 (2)2.3 设备的扩展性 (2)第三节系统建设 (3)3.1 系统概述 (3)3.2 系统改造方案 (4)3.3 系统主要功能 (4)第四节主要设备简介...................................................................................... 错误!未定义书签。
4.1 矿用隔爆型光纤摄像机..................................................................... 错误!未定义书签。
4.2 地面高清枪机..................................................................................... 错误!未定义书签。
4.3 显示屏................................................................................................. 错误!未定义书签。
4.4 工业级交换机..................................................................................... 错误!未定义书签。
第五节设备清单.............................................................................................. 错误!未定义书签。
第一节设计原则及依据我公司本着“安全、先进、经济、可靠、可扩展性、灵活性”设计了本技术方案。
JSS采区主井提升系统设计
JSS采区主井提升系统设计一、基本情况JSS采区主井拟采用单绳单箕斗(带平衡锤)提升系统。
设计提升能力30万吨/年；最低开采水平-80m,井口标高+110m,井深210米；装载位置在-87m水平以下3米，卸载高度在井口10米左右；年工作日300天，每日三班，日工作19小时。
二、箕斗选择1、箕斗小时提升量A s=CA n/t r t s=（1.15×30×104）/（300×19）=60.5（吨）式中 C—不均衡系数，箕斗提升时C取1.15；A n—矿石年产量，t/a；30×104吨。
t r—年工作日数，矿山非连续工作制时取t r=300d/a。
t s—每日工作小时数（按三班作业计），h/d；设计取19h。
2、单箕斗提升时一次提升量：Q′= A s（K1H+u+θ）/1800=60.5×（3.6×(220)½+15+10）/1800=2.63（吨）式中 Q′—箕斗一次需要提升量，t；K1—系数，3.7～2.7；设计取3.6。
H—最大提升高度，m；设计取210+10m。
u—箕斗卸载附加时间，s；设计取15s。
θ—箕斗装载停歇时间，s；计量时设计取10s。
3、箕斗容积的计算值为：V′= Q′/ρs C m=2.63/（2.18×0.85）=1.42（m3）式中V′—初选容器容积，m3；Q′—箕斗提升时一次提升量，t；ρs—矿石在松散时的比重，设计取3.48/1.6=2.18t/m3；C m—满斗系数，0.85～0.9；设计取0.85。
根据以上计算，结合箕斗标准规格型号，选用FJD1.6（3.5）型箕斗。
箕斗主要规格性能见表一：表一 FJD1.6(3.5)型箕斗规格性能4、箕斗有效载重Q= Vρs C m=1.6×2.18×0.85=2.965（t）式中Q—箕斗一次提升量，t；V—选定箕斗容积，m3；ρs、Cm—意义同前。
矿井提升机主轴实时监测温度设计及应用
3 装置组成部分工作原理及参数
智能多路巡检仪支持多联机通讯，工作时可选 择多种通讯接口方式（如RS-232C/RS-485/RS-422 等），通讯波特率1200~9600bps，仪表内部参数自由 设定，工作时可与各种带串行输入输出的设备（如电 脑、可编程控制器、PLC等）进行通讯，，配用组态 王工控组态软件，可方便的实现多台仪表与上位机进 行联网管理，构成提升机温度监控系统。如表1：
表1 智能多路巡检仪技术参数
电阻——各种规格电阻，如PT—100，Cu—100，Cu—50等 或远传压力电阻 电偶——各种规格热电偶，如B、S、K、E、J、T、WRe或 输入信号 mv 电压——0-5V，1-5V，或mv等 电流——0-10mA、4-20mA、0-20mA
测量范围 -1999-9999字
红外温度传感器可以不接触提升机滚筒闸盘而通 过测量高速旋转的闸盘发射的红外辐射强度计算出物 体的表面温度，非接触测温是红外测温传感器最大优 点，彻底解决了提升机滚筒闸盘在高速旋转时检测板 面温度难度大的问题，我们在研发矿用提升机滚筒闸 盘红外测温传感器采用ABSD-01A系列温度传感器为一 体化集成式红外温度传感器，传感器、光学系统与电 子线路共同集成在不锈钢壳体内：ABSD-01A系列易于 安装，金属壳体上的标准螺纹可以与安装部位快速连 接，实现各种工况场合需要。
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射 系 统 的 电 路 框 图 如 图 ３所 示 。提 升 钢 丝 绳 张 力 的 变 化 ，
之 间的信号传输 采用 的是 一种 无线传 输技 术 。该 系统 工作
在 ４ ３ ８８ ９ ５ Ｚ的 ＩＭ 频 段 ，把 同定 在 罐 笼 上 部 的 数 ３ ／ ６／ １ ＭＨ Ｓ
收 电流 为 １． ｍ ２ ２ Ａ，进 入 Ｐ ＷＥ Ｄ ＷＮ 模 式 可 以 很 容 易 实 Ｏ ＲＯ 现节 电。
１ ２ 系统 工作 原理 ．
图 １ 矿 井 提 升 机 载 荷 实 时监 测 系 统 原 理 图 １２ １ 发 射 机 工作 原 理 ．．
发射机包括 测力 传感 器 、发 射机箱 及 专用 蓄 电池 。发
煤
炭
工
程
２１ 第 １ ００年 ０期
信 合提。 绳 完 信 调 及 率 大并 ３主 计 机 理 统 薹耦到升丝上 成 号制 功 放 ，将 号 钢 控 算 管 系
一 ～ 一 ～ 一 … 一
。
主控计算机管理 系统 工作 的时候 分为 两个状 态 ，一个
是 设 置 状 态 ，另 一 个 是 运 行 状 态 。 在 设 置 状 态 下 可 以 进 行 基 本 的 通 讯 设 置 ，还 可 以 通 过 通 讯 端 口来 设 置 采 集 发 射 机 。
反 映到测力传感器 的输 出端 ，该输 出端 出现一个 电压变 化。 该 电压信号 经 模拟 放 大 电路 放 大后 ，进入 发 射机 箱 内部 ，
再 经 电路 滤 波 后 ， 由 模 数 转 换 器 转 换 成 数 字 信 号 进 入 单 片
据采集反射模块 与安装在 天轮 下部 钢丝 绳附 近 的数据 接收 模块连接起来 。图 ２为在竖 井提 升 时使用 的信 号传 送 、接
荷 实 时监 测 系统 。
关键 词 ：矿 井 ；提 升 机载 荷 ；实时监 测 ；无 线数 据传 输
中图分 类号 ：Ｔ ７ Ｄ６
文献 标识 码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１７ ０ ５ （ ０ ０ １ －０ ５０ ６ １— ９ ９ ２ １ ） ００ １ －２
收示意图。
天
１ 监 测 系统 的组 成及 其 工作原 理
机 系统 单片机经软件滤波 、数 值变换 、信息编码 等处理后 ，
收 稿 日期 ：２ １ ０ ２ ０ ０— １— ３
作者简介 ：王庆东 （９ ６一） １７ ，男 ，山东临沂人 ，硕士 ，讲师 ，现 在河 ： Ｉ 程大学机 电学 院从 事测控 技术方 面的教学 与 Ｉ Ｌ 科研工作 。
１ ５
２１ ００年 第 １ ０期
煤
炭
工
程
主 井 提 升 机 载 荷 实 时 监 测 系 统 设 计
王庆 东 ，张 令 ，王桂梅
（ 河北工 程大学 机 电学 院 ，河北 邯郸 ０ ６ ３ ） ５ ０ ８
摘
要 ：工业环 境 下的 无 线数据 通信 技 术是 近年 来新 的 发展 趋 势 ，将 无 线技 术 引入 数 据 采集
领域，可以解决有线网络 带来的布线麻 烦、出现故障检 查困难等缺点。文章分析 了通过单片机处
理 过 的数 字信 号的调 制发 射和 接 收解 调 的特 性 ，明确 了运 用 无线 数据 传输 技术 的可行 性 ，设计 提 供 了以 Ｐ ９ Ｐ ９ ５单 片机 为核 心控 制部 件 的 无 线 数据 传 输 技 术 方 案 ，构 建 了新 型 主 井提 升机 载 ８Ｌ Ｃ ３
接收系统的 电路框 图如 图 ４所示 。
输 出匹配时 段 的数据 Ｉ 图 ４ 接 收 系 统 组 成
将数据形成曲线显示
接 收机通过 ｎ Ｆ ０ 收来 自罐笼上发射装置发射 的数 Ｒ ９５接
据信号 ，并传送 到接 收器 中 ，由接 收 电路对这 些信号 进行
放 大、混频 、滤 波、解 调 ，然 后 ，把 这些 信息 送 到单 片机
在运行状态下系统把采集发射机上传 的数据 保存 到数 据库 ， 并送到各个显示界面显示 。其工作流程如图 ６所示。
图 ３ 采 集 发 射 系统 组 成 １２ ２ 接 收 机 工 作 原 理 ．．
宇控 汁算机管理系统开始工作
没置各状 态参数 读取发射机上传的数据 存入数据库 将数据送到各 示界面 示
１１ 系统组成 ．
如 图 １所 示 ，主 井 提 升 机 载 荷 实 时 监 测 系 统 主 要 由 测
力 传感器 、数据采集 发射 电路 、数据 接 收电路 ３个 部分 组
成。测 力传 感器被 安装 在提 升机各 钢丝 绳调 绳处 ，各个 传 感器将各 钢丝绳的张力值 （ 拟信号 ）通 过模拟 通道 ，信 号 模 调理 电路 ，经过 Ａ Ｄ转换器转换成 数字 信号并 送人 安装 在 ／ 罐 笼（ 箕斗 ） 的采 集发 射装置 内，由设 置在 地面 的靠近 钢 上 丝绳 的接 收模 块接 收信 号 ，通 过 Ｓ Ｉ Ｐ 总线 把 这些 信号 送 到 单 片机 ，再经过 Ｐ ２０ Ｌ ３ ３送 入主 控计算 机进 行相 应 的处 理 ，
进 行 数 显 、 打 印 或报 警输 出 。
图 ２ 信 号 传 送 接 收 示 意 图
在 罐 笼 装 置 上 面 的 采 集 装 置 采 用 Ｐ ９ Ｐ ９ ５单 片机 加 ８Ｌ Ｃ ３
外 围电路构成 ，发射 装置 采用 ｎ Ｆ ０ Ｒ ９ ５单 片无 线收 发芯 片 ，
它 由一 个 完 全 集 成 的频 率 调 制 器 、一 个 带 解 调 器 的 接 收 器 、
中 ，处 理后 数 据 通 过 Ｐ ２ ０ 送 主控 计 算 机 ，再 进 行 数 据 显 Ｌ３３ 示 、打 印或 状态 报警 。 图 ５为整 个 系统 安装 示 意 图 。
一
Байду номын сангаас
个功 率放 大 器 、一 个 晶体 震 荡 器 和 一 个 调 节 器 组 成 。
Ｓ ｏｋ ｕｓ Ｍ工作模式 ，自动处理字头 和 Ｃ Ｃ 循环冗余 码 ｈｃＢ ｒ Ｔ ｔ Ｒ （ 校验 ） ，使用 Ｓ Ｉ 口与微控制 器通信 ，配置非 常方便 电流 Ｐ接 消耗很低 ，在发 射功率 为 ＋１ ｄ ｍ时发射 电流 为 ３ ｍ ０Ｂ ０ Ａ，接