專利名稱：新型礦用鋼絲繩芯輸送帶檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要用于對鋼絲繩芯輸送帶進(jìn)行非破壞性的透視檢測。
背景技術(shù)：
目前采用的線陣接收器檢測鋼絲繩芯輸送帶裝置，線陣接收器的檢測前提是假設(shè) 被測物體是以恒定不變的速度經(jīng)過射線透視系統(tǒng)成像區(qū)域，線陣接收器以一定頻率一線一 線地記錄物體的每一線明暗度數(shù)值，數(shù)據(jù)上傳至上位工控計(jì)算機(jī)再把單線數(shù)據(jù)組合復(fù)原顯 示出來形成可以觀測的圖像。由于煤礦的鋼絲繩芯輸送帶有時(shí)重載，有時(shí)輕載或空載，速度 難免會出現(xiàn)一定幅度的波動?，F(xiàn)有的鋼絲繩芯輸送帶線陣接收檢測裝置，當(dāng)輸送帶速度發(fā) 生波動時(shí)，會導(dǎo)致透視圖像某些局部出現(xiàn)拉伸或壓縮失真，影響采集圖像的準(zhǔn)確度，從而導(dǎo) 致檢測數(shù)據(jù)精確度降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種采集工作參數(shù)隨速度快速調(diào)節(jié)的新型礦用鋼絲繩芯輸送帶檢測 裝置，達(dá)到消除速度變化對采集圖像影響的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明包括速度傳感器、X射線源、線陣接收器、下位工控 計(jì)算機(jī)和上位工控計(jì)算機(jī)，X射線源設(shè)置在X射線發(fā)射箱中，線陣接收器設(shè)置在線陣接收 箱，下位工控計(jì)算機(jī)設(shè)置在綜合控制箱中，X射線源、線陣接收器和速度傳感器分別通過繼 電器板與下位工控計(jì)算機(jī)的開關(guān)量卡連接(繼電器板控制X射線源、線陣接收器和速度傳 感器的啟停)；X射線源通過串口方式與下位工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，線陣接收器通過光 纖與下位工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，速度傳感器產(chǎn)生的速度脈沖提供給下位工控計(jì)算機(jī)； 下位工控計(jì)算機(jī)通過井下以太網(wǎng)或者光纖與上位工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；上位工控計(jì)算 機(jī)則采用服務(wù)器-瀏覽器模式共享圖像數(shù)據(jù)，使辦公網(wǎng)內(nèi)人員不用安裝任何附加軟件就可 以隨時(shí)查看輸送帶監(jiān)測資料。速度傳感器由托輥軸、軸承座、速度編碼器、下托支架、L型固定板組成，托輥軸一 頭通過聯(lián)軸器與速度編碼器連接，左右兩頭安裝在軸承座上，軸承座固定在下托支架上，下 托支架由可調(diào)支撐足支撐在地面上，下托支架兩頭由螺栓與L型固定板連接，固定在輸送 帶機(jī)架上。X射線發(fā)射箱、線陣接收箱、綜合控制箱均為礦用隔爆型。速度傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)采用托輥式滾筒結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)托輥和下皮帶之間的距離， 使托輥壓在下皮帶表面，避免出現(xiàn)速度輪跳動、打滑等影響準(zhǔn)確測速的情況。速度傳感器設(shè) 計(jì)分辨率為1mm，輸送帶前進(jìn)1mm的距離，帶動測速滾筒和速度編碼器轉(zhuǎn)過1°，輸出1個(gè)脈 沖信號。測速精度大大提高。當(dāng)安裝在輸送帶下皮帶下方的托輥軸與皮帶同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度編碼器運(yùn)行時(shí)光柵 旋轉(zhuǎn)，使光路出現(xiàn)交錯(cuò)通斷狀態(tài)，光電部分把光信號轉(zhuǎn)化為電脈沖并傳送到控制箱中的下 位工控計(jì)算機(jī)。
速度傳感器能實(shí)時(shí)檢測輸送帶運(yùn)行速度，可減小速度波動對圖像采集的影響，避 免圖像失真，如果速度波動過大造成采集圖像失真時(shí)，就自動停止圖像采集，并且報(bào)警提
7J\ o本發(fā)明中，X射線源發(fā)出穩(wěn)定的X射線，可以長時(shí)間連續(xù)或斷續(xù)工作，X射線源采用 新型PWM控制技術(shù)，管電壓、管電流高精度閉環(huán)控制，加上獨(dú)有的電網(wǎng)預(yù)穩(wěn)設(shè)計(jì)，使射線輸 出更穩(wěn)定，且射線泄漏劑量低。線陣接收器負(fù)責(zé)輸送帶內(nèi)鋼絲繩X光成像的圖像采集、傳輸。線陣接收器除了以 恒定頻率接收數(shù)據(jù)的模式，該線陣接收器還增加了脈沖觸發(fā)功能，外置了脈沖輸入端口，將 外部輸入脈沖(速度傳感器測量的輸送帶的實(shí)時(shí)速度電脈沖)作為線陣接收器的數(shù)據(jù)采集 觸發(fā)信號，數(shù)據(jù)采集的“節(jié)奏”可以隨外部輸入脈沖的變化而變化，達(dá)到線陣接收器數(shù)據(jù)采 集頻率與速度變化的隨動。當(dāng)速度小幅度變化時(shí)，線陣接收器根據(jù)從脈沖輸入端口輸入的 脈沖信號一線一線地采集圖像，輸送帶速度下降，線陣接收器采集圖像的速度也下降。當(dāng)速 度波動過大時(shí)會自動停止圖像采集，并報(bào)警提示。線陣接收器數(shù)據(jù)采集速度快，上限掃描速 度可達(dá)到6250線/秒，掃描上限速度超過5m/s，完全能夠滿足大部分煤礦現(xiàn)場的輸送帶的 高速掃描要求。下位工控計(jì)算機(jī)是根據(jù)上位工控計(jì)算機(jī)的指令要求，接收并緩存線陣采集的圖像 數(shù)據(jù)，然后按要求上傳到上位工控計(jì)算機(jī)。上位工控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制、圖像傳輸、圖像存儲、圖像處理、歷史數(shù)據(jù) 查看等操作，且采用服務(wù)器_瀏覽器模式共享圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用上位工控計(jì)算機(jī)+下位工控計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模式，下位工控計(jì)算機(jī)安放在 工作現(xiàn)場附近的綜合控制箱內(nèi)，主要起在現(xiàn)場控制線陣和X射線源的工作狀態(tài)以及采集數(shù) 據(jù)的作用，近距離的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集保證了采集數(shù)據(jù)較好的實(shí)時(shí)性。下位工控計(jì)算機(jī)正常應(yīng) 該為供電狀態(tài)，在空閑時(shí)可關(guān)機(jī)，同時(shí)X射線源和線陣電源也被切斷。當(dāng)上位工控計(jì)算機(jī)可 通過W0L(Wake On LAN局域網(wǎng)卡喚醒)通知下位工控計(jì)算機(jī)啟動，啟動完成后，再根據(jù)上位 工控計(jì)算機(jī)的命令給X射線源和線陣供電，以及進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)的采集、參數(shù)設(shè)置等其他操 作。輸送帶檢測結(jié)束后，上位工控計(jì)算機(jī)可通知下位工控計(jì)算機(jī)停止外圍設(shè)備供電，然后關(guān) 閉下位工控計(jì)算機(jī)。在設(shè)備準(zhǔn)備檢測輸送帶時(shí)，上位工控計(jì)算機(jī)向下位工控計(jì)算機(jī)發(fā)送供電、開始掃 描命令，下位工控計(jì)算機(jī)把線陣、X射線源的電源接通，然后開始掃描輸送帶，下位工控計(jì)算 機(jī)緩存掃描的數(shù)據(jù)并通過井下以太網(wǎng)或光纖把數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔还た赜?jì)算機(jī)，上位工控計(jì)算 機(jī)可以顯示、存儲，并在接收完數(shù)據(jù)后集中對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、圖像識別、找到鋼絲繩損傷、帶 面損傷、接頭抽動等缺陷，并形成報(bào)告以便打印和查詢。本發(fā)明可以將鋼絲繩芯輸送帶內(nèi)部的鋼絲繩芯透視圖像清晰地顯示在工控計(jì)算 機(jī)屏幕上，并將相關(guān)數(shù)據(jù)保存在上位工控計(jì)算機(jī)內(nèi)。采用合理的圖像處理方法自動識別輸 送帶接頭和損傷部分，將損傷部分準(zhǔn)確定位，標(biāo)記出離上一接頭的距離，方便維修人員的損 傷查找和維護(hù)，并且形成損傷列表供操作人員查詢。接頭部分圖像可以進(jìn)行圖像對比和圖 像測量，準(zhǔn)確測量出接頭抽動量，操作方便，提前掌握接頭抽動情況，能準(zhǔn)確的檢測斷繩、斷 股、銹蝕、接頭伸長和帶面破損等損傷情況，為盡早做出預(yù)防措施提供科學(xué)依據(jù)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電路圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例中速度傳感器的結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例中上位工控計(jì)算機(jī)的工作流程框圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例中X射線源的工作流程框圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例中圖像數(shù)據(jù)分析儀的工作流程框圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例中圖像數(shù)據(jù)分析儀的工作流程框圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例中下位工控計(jì)算機(jī)的工作流程框圖。圖中，1、軸承座 2、編碼器護(hù)蓋 3、螺釘 4、編碼器5、拉桿 6、螺釘 7、橡膠墊 8、軸承端蓋 9、螺釘10、軸承 11、油封 12、托輥軸 13、螺栓組件14、螺栓組件 15、軸承擋圈 16、螺釘 17、軸承端蓋18、橡膠墊 19、活節(jié)螺栓 20、螺母 21、螺柱22、L形固定板 23、螺母 24、下托支架 25、可調(diào)支撐26、上位工控計(jì)算機(jī) 27、下位工控計(jì)算機(jī) 28、電源適配器29、X射線源(即X光機(jī)) 30、光纖轉(zhuǎn)換器 31、線陣接收器32、本安電源T1——礦用變壓器 Pi——電源濾波器 ZK——萬轉(zhuǎn)開關(guān)SPD——速度傳感器 JDQ——繼電器板 XSP——液晶顯示屏FUSE1、FUSE2、FUSE3、FUSE4-熔斷器。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，本實(shí)施例包括線陣接收器、 X射線源、速度傳感器、下位工控計(jì)算機(jī)、上位工控計(jì)算機(jī)，X射線源、速度傳感器連接下位 工控計(jì)算機(jī)，線陣接收器通過光纖轉(zhuǎn)換器連接下位工控計(jì)算機(jī)的圖像采集卡，下位工控計(jì) 算機(jī)的開關(guān)量卡通過排線連接繼電器板，繼電器板連接并控制線陣接收器、X射線源、速度 傳感器的供電線路，下位工控計(jì)算機(jī)連接上位工控計(jì)算機(jī)。圖2所示，速度傳感器的輸出連接下位工控計(jì)算機(jī)，線陣接收器的輸出連接下位 工控計(jì)算機(jī)，X射線源的通訊口連接下位工控計(jì)算機(jī)，下位工控計(jì)算機(jī)的輸出連接上位工控 計(jì)算機(jī)。圖3所示，所述的速度傳感器由托輥軸12、軸承座1、速度編碼器4、下托支架24、 L型固定板22組成。托輥軸4的一端通過聯(lián)軸器與速度編碼器4連接，托輥軸4安裝在軸 承座1上，軸承座1固定在下托支架24上，下托支架24由可調(diào)支撐25足支撐在地面上，下 托支架24的兩端由螺栓與L型固定板22連接，并固定在輸送帶機(jī)架上。其中，下位工控計(jì)算機(jī)安裝圖像采集卡和開關(guān)量卡，線陣輸出端通過光纖轉(zhuǎn)換器 用光纖連接到圖像采集卡的數(shù)據(jù)輸入端，開關(guān)量卡的DB37輸出接口連接繼電器板的DB37 輸入接口，繼電器板的脈沖計(jì)數(shù)接口連接速度傳感器的計(jì)數(shù)輸出。本實(shí)施例中，線陣接收器采用美國X-scan產(chǎn)品XW8816型；X射線源采用北京凱威有限公司生產(chǎn)的X160Klm-C型；開關(guān)量卡采用北京大恒集團(tuán)生產(chǎn)的AC6410型；繼電器板采 用北京大恒集團(tuán)生產(chǎn)的AC140型；上位工控計(jì)算機(jī)采用研華工控機(jī)610型；下位工控計(jì)算 機(jī)采用研華工控機(jī)ARK3420型；速度編碼器采用日本0MR0N產(chǎn)品E6B2-CWZ3E-360P/R型。
權(quán)利要求
新型礦用鋼絲繩芯輸送帶檢測裝置，其特征是包括速度傳感器、X射線源、線陣接收器、下位工控計(jì)算機(jī)和上位工控計(jì)算機(jī)，其中X射線源設(shè)置在X射線發(fā)射箱中，線陣接收器設(shè)置在線陣接收箱，下位工控計(jì)算機(jī)設(shè)置在綜合控制箱中，X射線源、線陣接收器和速度傳感器分別通過繼電器板與下位工控計(jì)算機(jī)的開關(guān)量卡連接，繼電器板控制X射線源、線陣接收器和速度傳感器的啟停；X射線源通過串口方式與下位工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，線陣接收器通過光纖與下位工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，速度傳感器產(chǎn)生的速度脈沖提供給下位工控計(jì)算機(jī)；下位工控計(jì)算機(jī)通過井下以太網(wǎng)或者光纖與上位工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；上位工控計(jì)算機(jī)則采用服務(wù)器-瀏覽器模式共享圖像數(shù)據(jù)，使辦公網(wǎng)內(nèi)人員不用安裝任何附加軟件就可以隨時(shí)查看輸送帶監(jiān)測資料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型礦用鋼絲繩芯輸送帶檢測裝置，其特征是所述的速度傳 感器由托輥軸、軸承座、速度編碼器、下托支架、L型固定板組成，托輥軸一端通過聯(lián)軸器與 速度編碼器連接，托輥軸安裝在軸承座上，軸承座固定在下托支架上，下托支架由可調(diào)支撐 足支撐在地面上，下托支架兩端由螺栓與L型固定板連接，并固定在輸送帶機(jī)架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型礦用鋼絲繩芯輸送帶檢測裝置，其特征是所述的X射線 發(fā)射箱、線陣接收箱、綜合控制箱均為礦用隔爆型。
全文摘要
新型礦用鋼絲繩芯輸送帶檢測裝置，其特征是包括速度傳感器、X射線源、線陣接收器、下位工控計(jì)算機(jī)和上位工控計(jì)算機(jī)，X射線源、線陣接收器和速度傳感器分別通過繼電器板與下位工控計(jì)算機(jī)的開關(guān)量卡連接，X射線源通過串口方式與下位工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，線陣接收器通過光纖與下位工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，速度傳感器產(chǎn)生的速度脈沖提供給下位工控計(jì)算機(jī)；下位工控計(jì)算機(jī)通過井下以太網(wǎng)或者光纖與上位工控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集的“節(jié)奏”可以隨外部輸入脈沖的變化而變化，達(dá)到線陣接收器數(shù)據(jù)采集頻率與速度變化的隨動，且能實(shí)時(shí)檢測輸送帶運(yùn)行速度，可減小速度波動對圖像采集的影響。
文檔編號B65G43/02GK101885416SQ20101020247
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月14日
發(fā)明者丁力, 侯冬山, 常威生, 張敏, 張洪超, 牛昱光, 田濤, 蘇儉博, 陳威寧 申請人:山西華控偉業(yè)科技有限公司