本實用新型涉及礦用機械故障檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種皮帶運輸機故障巡檢裝置。

背景技術(shù)：

隨著煤化工用煤規(guī)模的迅速擴大，原煤輸送量及運距大幅增長，皮帶運輸機使用過程中存在的托輥損壞、運行過程中發(fā)生的托輥卡滯停轉(zhuǎn)，托輥摩擦生熱，托輥異響，上下皮帶卡煤等故障，以及皮帶斷裂、縱撕、跑偏、火災(zāi)等事故，由于遠(yuǎn)距皮帶運輸機的運輸距離超過了10km，并且井下作業(yè)時井道復(fù)雜、空間狹小，人工巡查皮帶運輸機存在著諸多弊端，甚至因為人的疏漏或經(jīng)驗不足等原因，即使設(shè)備出現(xiàn)了問題也檢查不出來。

傳統(tǒng)技術(shù)采用定點攝像機觀測檢測技術(shù)代替人工巡檢，但是該技術(shù)不僅存在觀測死角、不能覆蓋皮帶運輸及各個輥筒的運行過程的問題，而且對于托輥異響、托輥摩擦生熱等問題也無法檢測出。同時井下皮帶沿線只在定點設(shè)置有各種溫濕度、氣體傳感器，但是井下環(huán)境比較復(fù)雜，往往局部溫濕度和氣體濃度都會發(fā)生變化，這會使皮帶沿線的異常無法被及時發(fā)現(xiàn)。

為了更好的全程追蹤檢測皮帶運輸機沿線的設(shè)備和環(huán)境問題，專利號為“201420066413.5”，名稱為“一種新型礦用皮帶檢測裝置”的中國實用新型專利公開技術(shù)方案為：一種新型礦用皮帶運輸機檢測裝置，包括鋼絲繩、機器人本體、充電閉鎖裝置、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)，所述機器人本體通過固定抱索器與鋼絲繩相連，鋼絲繩在傳動系統(tǒng)的作用下，機器人本體沿著鋼絲繩的運動軌跡動作，所述充電閉鎖裝置安裝在機器人本體與防爆充電箱之間，用于為機器人本體提供充電電源，控制系統(tǒng)作為操控終端通過通訊系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)來控制機器人本體，通訊系統(tǒng)中布置有無線基站，進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。

該實用新型減少了人工巡視的危險程度及用工成本，降低了工人的勞動強度，并且皮帶運輸機上安裝有速度、溫度、煙霧、撕裂等傳感器，可以對皮帶運輸機進(jìn)行全程實時監(jiān)測監(jiān)控，預(yù)防和減少了皮帶運輸機的故障發(fā)生。但是仍然存在著以下不足：1. 該裝置進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸是通過無線基站，而無線基站的傳輸距離有限且成本較高，并且井下環(huán)境比較惡劣，粉塵、硫化氫等都會對基站的運行帶來影響，甚至造成數(shù)據(jù)傳輸失??；2. 該裝置的動力源為蓄電池，但是卻沒有蓄電池電能的顯示裝置，操作人員無法獲知蓄電池的電能情況，有可能會造成在行駛過程中停止下來。3. 該裝置權(quán)利要求書的第13項說“運動過程中，機器人本體將采集到的圖像、聲音、煙霧、溫度數(shù)據(jù)通過無線基站實時傳輸至機頭的防爆控制箱顯示、存儲，并上傳到井上監(jiān)控室，通過對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定故障位置、損壞程度?！钡锹曇?、煙霧、溫度數(shù)據(jù)分析無法確定故障在井下的具體位置，僅僅通過圖像數(shù)據(jù)信息分析也只能得到一個非常模糊而寬泛的位置信息，并不能確定故障在井下的具體位置，在具體實施方式中也沒有具體提及怎樣通過這些數(shù)據(jù)確定故障位置，所以整個裝置是沒有故障定位功能的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種傳輸信號穩(wěn)定、具有故障定位功能的皮帶運輸機故障巡檢裝置。

一種皮帶運輸機故障巡檢裝置，包括皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置、機外數(shù)據(jù)服務(wù)器，皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置采集皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途的環(huán)境信息并發(fā)送至機外數(shù)據(jù)服務(wù)器，皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置包括導(dǎo)軌、巡檢車、信息采集與控制部件，信息采集與控制部件設(shè)置在巡檢車內(nèi)，巡檢車與導(dǎo)軌連接，導(dǎo)軌固定在外界的皮帶運輸機鋼架的外側(cè)，導(dǎo)軌上至少設(shè)置兩個錄入有不同數(shù)字編號的RFID標(biāo)簽。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌包括兩塊角鋼和一塊扁鋼，兩塊角鋼的V型口開口相對，扁鋼的長邊嵌入兩塊相對的角鋼的V型口中并焊接，V型口的背面為導(dǎo)軌面，兩塊角鋼的V型口的背面分別形成了上下兩個導(dǎo)軌面。

優(yōu)選的，所述巡檢車還包括驅(qū)動膠輪、導(dǎo)向輪、下托緊膠輪、托輪壓緊機構(gòu)、驅(qū)動電機、支撐機架、掛載箱、充電插座，所述驅(qū)動膠輪和導(dǎo)向輪卡在導(dǎo)軌上面的導(dǎo)軌面上，驅(qū)動膠輪的軸穿過支撐機架與驅(qū)動電機的軸連接，驅(qū)動電機的機身固定在支撐機架上端，導(dǎo)向輪的軸的一端固定在支撐機架上，所述下托緊膠輪卡在導(dǎo)軌下面的導(dǎo)軌面上，托緊膠輪的軸穿過支撐機架與拖輪壓緊機構(gòu)連接，托輪壓緊機構(gòu)固定在支撐機架上，支撐機架的下端與掛載箱固定連接，所述信息采集與控制部件、蓄電池和電量計設(shè)置在掛載箱內(nèi)，掛載箱背對運輸機一側(cè)還設(shè)置有顯示器。

優(yōu)選的，所述支撐機架包括驅(qū)動電機支撐板、豎直支撐板、清污板，驅(qū)動電機支撐板水平固定在豎直支撐板的上端，清污板設(shè)置在導(dǎo)向輪上方，用于清除導(dǎo)軌上面的導(dǎo)軌面的污漬，且清污板的長邊固定在豎直支撐板上端的邊沿處，驅(qū)動電機支撐板上表面固定驅(qū)動電機，豎直支撐板上還固定有拖輪壓緊機構(gòu)，拖輪壓緊機構(gòu)設(shè)置與下拖緊膠輪的軸匹配的通孔，拖輪壓緊機構(gòu)與下拖緊膠輪轉(zhuǎn)動連接，豎直支撐板的下端還與掛載箱固定連接。

優(yōu)選的，所述清污板包括水平端板、兩個槽板，水平端板的一條長邊固定在支撐板上端的邊沿處，兩個槽板分別垂直固定在水平端板的短邊處，槽板的下端設(shè)置與導(dǎo)軌的角鋼匹配的V型槽，槽板用于清除導(dǎo)軌上面的導(dǎo)軌面的污漬。

優(yōu)選的，所述支撐機架還包括4個筋板，筋板的結(jié)構(gòu)為直角三角形，兩個筋板的一條直角邊與驅(qū)動電機支撐板固定連接，兩個筋板的另一條直角邊與豎直支撐板固定連接，另外兩個筋板的一條直角邊與掛載箱固定連接，另外兩個筋板的另一條直角邊與豎直支撐板固定連接。

優(yōu)選的，所述信息采集與控制部件包括振動傳感器、可視紅外熱成像儀、攝像機、煙霧傳感器、溫度傳感器、光電傳感器、探照燈、控制器、存儲器、聲音傳感器、RFID讀寫器，所述振動傳感器、可視紅外熱像儀、攝像機、煙霧傳感器、溫度傳感器、光電傳感器、探照燈、聲音傳感器設(shè)置在掛載箱的導(dǎo)軌一側(cè)的外壁上并與控制器連接，存儲器、RFID讀寫器設(shè)置在掛載箱中并與控制器連接，控制器將振動傳感器、可視紅外熱像儀、攝像機、煙霧傳感器、溫度傳感器、光電傳感器、聲音傳感器、RFID讀寫器采集到的信息存儲到存儲器中，控制器還控制驅(qū)動電機的運行，控制器還與顯示器連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過無線通訊控制單元與機外數(shù)據(jù)服務(wù)器的近距離的無線數(shù)據(jù)傳輸，降低了成本，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，且導(dǎo)軌的外側(cè)設(shè)置RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)字編號與RFID標(biāo)簽所在導(dǎo)軌的位置相對應(yīng)，信息采集與控制部件經(jīng)過導(dǎo)軌的RFID標(biāo)簽時，信息采集與控制部件讀取并存儲RFID標(biāo)簽的數(shù)字編號，同時信息采集與控制部件還采集及存儲皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途的環(huán)境信息，工作人員根據(jù)數(shù)字編號確認(rèn)皮帶運輸機的故障位置。

附圖說明

圖1為皮帶運輸機故障巡檢裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為皮帶運輸機故障巡檢裝置的巡檢車的側(cè)視圖。

圖3為皮帶運輸機故障巡檢裝置的巡檢車的正視圖。

圖中：皮帶運輸機故障巡檢裝置10、導(dǎo)軌11、角鋼111、扁鋼112、巡檢車12、驅(qū)動膠輪121、導(dǎo)向輪122、下托緊膠輪123、托輪壓緊機構(gòu)124、驅(qū)動電機125、支撐機架126、驅(qū)動電機支撐板1261、豎直支撐板1262、清污板1263、水平端板12631、槽板12632、筋板1264、掛載箱127、蓄電池128、充電插座129、顯示器120、信息采集與控制部件13、振動傳感器1301、可視紅外線成像儀1302、攝像機1303、煙霧傳感器1304、溫度傳感器1305、光電傳感器1306、探照燈1307、RFID讀寫器1308、RFID標(biāo)簽14。

具體實施方式

請參看圖1、圖2和圖3，皮帶運輸機巡檢系統(tǒng)包括皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10、機外數(shù)據(jù)服務(wù)器30，皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10采集皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途的環(huán)境信息并發(fā)送至機外數(shù)據(jù)服務(wù)器30，皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10包括導(dǎo)軌11、巡檢車12、信息采集與控制部件13，信息采集與控制部件13設(shè)置在巡檢車12內(nèi)，巡檢車12與導(dǎo)軌11連接，導(dǎo)軌11固定在皮帶運輸機鋼架的外側(cè)，導(dǎo)軌11的外側(cè)還設(shè)置至少兩個RFID標(biāo)簽14，RFID標(biāo)簽14錄有數(shù)字編號，每一個RFID標(biāo)簽14內(nèi)的數(shù)字編號表示該RFID標(biāo)簽14與皮帶運輸機的起點位置的距離，信息采集與控制部件13經(jīng)過導(dǎo)軌的RFID標(biāo)簽14時，信息采集與控制部件13讀取并存儲RFID標(biāo)簽14的數(shù)字編號，同時信息采集與控制部件13還采集及存儲皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途的環(huán)境信息，數(shù)字編號與采集及存儲皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途的環(huán)境信息相對應(yīng)，信息采集與控制部件13將存儲的數(shù)字編號及與數(shù)字編號對應(yīng)的皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途的環(huán)境信息上傳給機外數(shù)據(jù)服務(wù)器30，機外數(shù)據(jù)服務(wù)器30中存儲有皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途環(huán)境信息的參照值，機外數(shù)據(jù)服務(wù)器30將由信息采集與控制部件13上傳的皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途環(huán)境信息的數(shù)值與存儲的皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途環(huán)境信息的參照值進(jìn)行對比，在判斷出信息采集與控制部件13上傳的皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途環(huán)境信息與存儲的皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途環(huán)境信息的參照值不對應(yīng)時，將與信息采集與控制部件13上傳的皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途環(huán)境信息對應(yīng)的數(shù)字編號及預(yù)存的異常報警信息輸出，以使工作人員根據(jù)數(shù)字編號確認(rèn)皮帶運輸機的故障位置。具體的，皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息包括皮帶運輸機的振動信息、音頻信息、熱輻射信息，皮帶運輸機的沿途的環(huán)境信息包括皮帶運輸機沿途的視頻信息、光感信息、環(huán)境溫度信息、氣體信息。由于皮帶運輸機是根據(jù)導(dǎo)軌11上的RFID標(biāo)簽14的數(shù)字編號進(jìn)行故障定位，所以導(dǎo)軌11上的RFID標(biāo)簽14越密集，皮帶運輸機的定位越精確。在一較佳實施方式中，所述RFID標(biāo)簽14的數(shù)字編號依次為00000、00001、00002、……、99999，將錄入數(shù)字編號的RFID標(biāo)簽14對應(yīng)的設(shè)置在導(dǎo)軌11的外側(cè)，錄入“00000”數(shù)字編號的RFID標(biāo)簽14設(shè)置在皮帶運輸機的起點位置并作為RFID起點標(biāo)簽，錄入“99999”的RFID標(biāo)簽14設(shè)置在皮帶運輸機的終點位置并作為RFID終點標(biāo)簽，編號數(shù)字的單位是米。

所述導(dǎo)軌11包括兩塊角鋼111和一塊扁鋼112，兩塊角鋼111的V型口開口相對，扁鋼112的長邊嵌入兩塊相對的角鋼111的V型口中并焊接，V型口的背面為導(dǎo)軌面，兩塊角鋼111的V型口的背面分別形成了上下兩個導(dǎo)軌面。巡檢車沿著導(dǎo)軌面行進(jìn)。

所述巡檢車12包括驅(qū)動膠輪121、導(dǎo)向輪122、下托緊膠輪123、托輪壓緊機構(gòu)124、驅(qū)動電機125、支撐機架126、掛載箱127、蓄電池128、充電插座129，所述驅(qū)動膠輪121和導(dǎo)向輪122卡在導(dǎo)軌11上面的導(dǎo)軌面上，驅(qū)動膠輪121的軸穿過支撐機架126與驅(qū)動電機125的軸連接，驅(qū)動電機125的機身固定在支撐機架126上端，導(dǎo)向輪122的軸的一端固定在支撐機架126上，所述下托緊膠輪123卡在導(dǎo)軌11下面的導(dǎo)軌面上，托緊膠輪123的軸穿過支撐機架126與托輪壓緊機構(gòu)124連接，托輪壓緊機構(gòu)124固定在支撐機架126上，支撐機架126的下端與掛載箱127固定連接，所述信息采集與控制部件1313設(shè)置在掛載箱127內(nèi)，蓄電池128與充電插座129連接，蓄電池128設(shè)置電量計，通過電量計測量并顯示蓄電池128剩余電量，充電插座129設(shè)置在掛載箱127側(cè)壁上，掛載箱127背對運輸機一側(cè)還設(shè)置有顯示器120，顯示器120與電量計連接，以顯示蓄電池128的剩余電量。

所述支撐機架126包括驅(qū)動電機支撐板1261、豎直支撐板1262、清污板1263，驅(qū)動電機支撐板1261水平固定在豎直支撐板1262的上端，清污板1263設(shè)置在導(dǎo)向輪122上方，用于清除導(dǎo)軌11上面的導(dǎo)軌面的污漬，且清污板1263的長邊固定在豎直支撐板1262上端的邊沿處，驅(qū)動電機支撐板1261上表面固定驅(qū)動電機125，豎直支撐板1262上還固定有托輪壓緊機構(gòu)124，托輪壓緊機構(gòu)124設(shè)置與下托緊膠輪123的軸匹配的通孔，托輪壓緊機構(gòu)124與下托緊膠輪123轉(zhuǎn)動連接，豎直支撐板1262的下端還與掛載箱127固定連接。

由于皮帶運輸機一般在井下作業(yè)，礦下的粉塵較為嚴(yán)重，導(dǎo)軌的導(dǎo)軌面容易積灰，從而影響皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10的使用。設(shè)置清污板1263可以對導(dǎo)軌面進(jìn)行清灰，從而降低皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10的故障率。

所述清污板1263包括水平端板12631、兩個槽板12632，水平端板12631的一條長邊固定在豎直支撐板1262上端的邊沿處，兩個槽板12632分別垂直固定在水平端板12631的兩條短邊處，槽板12632的下端設(shè)置與導(dǎo)軌11的角鋼111匹配的V型槽，槽板12632用于清除導(dǎo)軌11上面的導(dǎo)軌面的污漬。

為了使驅(qū)動電機支撐板1261、豎直支撐板1262、掛載箱127之間的連接更加牢固可靠，所述支撐機架126還包括4個筋板1264，筋板1264的結(jié)構(gòu)為直角三角形，兩個筋板1264的一條直角邊與驅(qū)動電機支撐板1261固定連接，兩個筋板1264的另一條直角邊與豎直支撐板1262固定連接，另外兩個筋板1264的一條直角邊與掛載箱127固定連接，另外兩個筋板1264的另一條直角邊與豎直支撐板1262固定連接。

所述信息采集與控制部件13包括振動傳感器1301、可視紅外線成像儀1302、攝像機1303、煙霧傳感器1304、溫度傳感器1305、光電傳感器1306、探照燈1307、RFID讀寫器1308、控制器、存儲器、聲音傳感器，所述振動傳感器1301、可視紅外線成像儀1301、攝像機1303、煙霧傳感器1304、溫度傳感器1305、光電傳感器1306、探照燈1307、聲音傳感器設(shè)置在掛載箱127的導(dǎo)軌11一側(cè)的外壁上并與控制器連接，存儲器、RFID讀寫器1308設(shè)置在掛載箱127中并與控制器連接，控制器將振動傳感器1301、可視紅外線成像儀1302、攝像機1303、煙霧傳感器1304、溫度傳感器1305、光電傳感器1306、聲音傳感器、RFID讀寫器1308采集到的信息存儲到存儲器中，控制器與顯示器120連接，顯示器120用于顯示信息采集與控制部件1313采集到的皮帶運輸機的運行狀態(tài)信息和沿途的環(huán)境信息，控制器還控制驅(qū)動電機125的運行。

振動傳感器1301用于采集皮帶運輸機的振動信息；可視紅外線成像儀1302用于采集皮帶運輸機的熱輻射信息；攝像機1303用于拍攝皮帶運輸機沿途的視頻；煙霧傳感器1304用于采集皮帶運輸機沿途的氣體信息；溫度傳感器1305用于采集皮帶運輸機沿途的環(huán)境溫度信息；光電傳感器1306用于采集皮帶運輸機沿途的光感信息；聲音傳感器用于采集皮帶運輸機的聲音信息。

以下描述皮帶運輸機巡檢系統(tǒng)的工作過程：

工作人員檢查皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10的存儲空間、存電余量是否滿足運行條件，如果滿足運行條件，工作人員就操控遙控器40發(fā)出出發(fā)指令，如果不滿足運行條件，就先釋放存儲器的存儲空間或充電；

巡檢車12接收到遙控器40傳來的出發(fā)指令后將沿導(dǎo)軌行進(jìn)并讀寫和存儲導(dǎo)軌11外側(cè)的RFID標(biāo)簽14的數(shù)字信息，同時采集和存儲皮帶運輸機的輥筒和皮帶發(fā)出的音頻信息、振動信息并且采集和存儲沿途的環(huán)境信息；

皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10判斷采集到的錄入數(shù)字編號的RFID標(biāo)簽14是否是RFID終點標(biāo)簽，如果是RFID終點標(biāo)簽，則返回并采集和存儲回程的皮帶運輸機的輥筒和皮帶發(fā)出的音頻信息、振動信息并且采集和存儲沿途的環(huán)境信息，如果不是RFID終點標(biāo)簽，就繼續(xù)前進(jìn)；

皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10判斷采集到的RFID標(biāo)簽14是否是RFID起點標(biāo)簽，如果是RFID起點標(biāo)簽，則停止運行，如果不是RFID起點標(biāo)簽，就繼續(xù)前進(jìn)，讀寫和存儲回程的RFID標(biāo)簽14的數(shù)字信息，同時采集和存儲皮帶運輸機的輥筒和皮帶發(fā)出的音頻信息、振動信息并且采集和存儲沿途的環(huán)境信息；

皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10停止運行后，將沿途存儲的RFID標(biāo)簽14的數(shù)字信息和皮帶運輸機及沿途的環(huán)境信息發(fā)送至給機外數(shù)據(jù)服務(wù)器30，機外數(shù)據(jù)服務(wù)器30將把信息采集與控制部件13上傳的皮帶運輸機和沿途環(huán)境信息的數(shù)值與參照值進(jìn)行對比，判斷信息采集與控制部件13上傳的皮帶運輸機和沿途環(huán)境信息的數(shù)據(jù)是否有異常；

如果信息采集與控制部件13上傳的皮帶運輸機和沿途環(huán)境信息的數(shù)據(jù)有異常，那么機外數(shù)據(jù)服務(wù)器30就根據(jù)RFID標(biāo)簽14的數(shù)字編號信息確定異常位置；

皮帶運輸機數(shù)據(jù)采集裝置10充電并釋放存儲空間。

本實用新型的保護(hù)范圍不限于實施例。凡技術(shù)人員按照本實用新型的思路在現(xiàn)有技術(shù)上通過邏輯分析、推斷和等效替換得出的技術(shù)方案，均屬于權(quán)利要求書中保護(hù)的范圍。