帶式輸送機保護系統(tǒng)的研究-中文翻譯

帶式輸送機保護系統(tǒng)的研究帶式輸送機作為一種連續(xù)運輸機械，被廣泛應用在煤炭、冶金糧食等領域。但是，帶式輸送機的故障一直困擾著其安全、可靠的運行.特別在礦井生產中，一旦發(fā)生故障，其將直接影響礦井生產，甚至造成人身傷亡。因此，確保帶式輸送機安全、可靠的運行，對礦井的生產安全具有重要意義。本文選用鋼繩芯帶式輸送機作為研究對象，通過分析其存在的故障，從三個方面對其進行研究，即接頭斷裂及張力超限、縱向撕帶、帶式輸送機火災。通過對其發(fā)生的故障進行分析，探究故障發(fā)生的機理，然后選用可行的監(jiān)測方法對其進行監(jiān)測和預防。本文采用嵌入式系統(tǒng)來設計帶式輸送機保護系統(tǒng)，選用基AR核心的S3C2410 作為保護系統(tǒng)的控制中心，選用嵌入式 Linux 作為系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺。在硬件設計方面，根據系統(tǒng)需要圍繞 S3C2410 來構建硬件平臺。對于軟件部分，詳細介紹了一般驅動程序的設計方法和步驟，并根據硬件及嵌入式Linux系統(tǒng)需要，完成了 CAN 總線、LCD、A/D 等驅動程序設計。最后，針對論文設計的硬件和驅動程序，進行了應用程序的開發(fā)和程序的調試帶式輸送機是現代散狀物料連續(xù)運輸的主要設備，被廣泛應用在煤炭、冶金、電力、化工、礦山、港口、建材、糧食等領域，在國民經濟中發(fā)揮著重要作用。然而，帶式輸送機作為一種連續(xù)運輸機械，特別在礦井生產中，一旦發(fā)生故障，將直接影響生產，甚至造成人身傷亡。因此，確保其安全，可靠地運轉對礦井的安全生產具有重要意義。對于礦用鋼繩芯帶式輸送機來說，其單機工作長度較長，除要解決一般帶式輸送機共有的滾筒打滑、膠帶跑偏、托輥壽命低等問題外，有效地預防和避免接頭斷裂、縱向撕帶、膠帶機火災等重大事故發(fā)生顯得十分重要。對于跑偏和滾筒打滑等故障的監(jiān)測技術已十分成熟，并已獲得廣泛應用。而對于斷帶、撕帶、火災等重大事故的實時監(jiān)測問題卻一直沒有得到很好的解決，先后出現了不少監(jiān)測方法和技術，但都存在著不同程度的問題。本文將著重介紹目前國內外曾出現的。針對鋼繩芯帶式輸送機斷帶、撕帶、火災等重大事故的各類監(jiān)測方法和技術，然后提出一種實時監(jiān)測與保護系統(tǒng)，并且完成相應的硬件和驅動程序設計。歷經近兩個世紀的發(fā)展，帶式輸送機的技術已經發(fā)生了翻天覆地的變化。從采用天然材料的輸送帶到如今采用高強度人造合成材料，從短距離，低速到現在的長距離、高速，在新技術的推動下，帶式輸送機的性能正在不斷地提高。對于帶式輸送機的技術來說，國外一直處于領先水平，主要體現在以下兩個方面：一方面，在本身的技術和裝備方面有了巨大的發(fā)展，如大運量、高運速、長距離等大型帶式輸送機已成為其主要的研究和發(fā)展方向；另一方面，帶式輸送機的多元化、應用范圍的擴大化也取得了長足的發(fā)展，如大傾角帶式輸送機機、平面或空間轉彎帶式輸送機、管狀帶式輸送機等各種機型。另外，國外帶式輸送機采用了大量的最新技術，如：動態(tài)分析技術、可控啟動技術、自動張緊技術、多點驅動技術、機尾快速自移技術、電控與監(jiān)測自動化技術將直接影響生產，甚至造成人身傷亡。因此，確保其安全可靠地運轉對礦井的安生產具有重要意義。對于礦用鋼繩芯帶式輸送機來說，其單機工作長度較長，除了要解決一般帶式輸送機共有的滾筒打滑、膠帶跑偏、托輥壽命低等問題外，有效地預防和避免接頭斷裂、縱向撕帶、膠帶機火災等重大事故發(fā)生顯得十分重要。對于跑偏和滾筒打滑等故障的監(jiān)測技術已十分成熟，并已獲得廣泛應用。而對于斷帶、撕帶、火災等重大事故的實時監(jiān)測問題卻一直沒有得到很好的解決，先后出現了不少監(jiān)測法和技術，但都存在著不同程度的問題。本文將著重介紹目前國內外曾出現的針對鋼繩芯帶式輸送機斷帶、撕帶、火災等重大事故的各類監(jiān)測方法和技術，然后提出一種實時監(jiān)測與保護系統(tǒng)，并且完成相應的硬件和驅動程序設計。歷經近兩個世紀的發(fā)展，帶式輸送機的技術已經發(fā)生了翻天覆地的變化。從采用天然材料的輸送帶到如今采用高強度人造合成材料，從短距離，低速到現在的長距離、高速，在新技術的推動下，帶式輸送機的性能正在不斷地提高。對于帶式輸送機的技術來說，國外一直處于領先水平，主要體現在以下兩個方面：一方面，在本身的技術和裝備方面有了巨大的發(fā)展，如大運量、高運速、長距離等大型帶式輸送機已成為其主要的研究和發(fā)展方向；另一方面，帶式輸送機的多元化、應用范圍的擴大化也取得了長足的發(fā)展，如大傾角帶式輸送機機、平面或空間轉彎帶式輸送機、管狀帶式輸送機等各種機型。另外，國外帶式輸送機采用了大量的最新技術，如：動態(tài)分析技術、可控啟動技術、自動張緊技術、多點驅動技術、機尾快速自移技術、電控與監(jiān)測自動化技術等。這些新技術的采用使帶式輸送機的設計、運行效率、可靠性都有了極大的提高，其代表了當今帶式輸送機發(fā)展的最新方向。經過多年的發(fā)展，我國帶式輸送機的發(fā)展也有長足的發(fā)展，技術水平有了很大的提高，特別是煤礦井下使用的大功率、長距離帶式輸送機，其關鍵技術的研究和新產品的開發(fā)都取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備，高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內外空白，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發(fā)，研制成功了多種軟啟動和制動裝置以及以 PLC 為核心的可編程電控裝置，驅動系統(tǒng)采用調速液力耦合器和行星齒輪減速器等。與國外技術相比，我國帶式輸送機技術還有很大的差距，主要表現在：(1)大型帶式輸送機關鍵核心技術上的差距帶式輸送機動態(tài)分析與監(jiān)測技術長距離、大功率帶式輸送機的關鍵技術是動態(tài)分析和監(jiān)測，它是制約大型帶式輸送機發(fā)展的核心技術?？煽康目煽剀泦蛹夹g與功率均衡技術長距離大運量帶式輸送機由于功率大、距離長且為多電機驅動，必須采用軟啟動方式來降低輸送機的張力，特別是采用多電機驅動時。目前可控軟啟動裝置大多使用國外的產品，這使產品的成本大大增加，急需國產化。11111111(2)技術性能上的差距我國帶式輸送機的主要性能與參數已不能滿足高產高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機的關鍵元部件及其功能，如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等都與國外有很大差距。(3)可靠性、壽命上的差距主要體現在以下幾個方面：輸送帶抗拉強度、輸送帶接頭強度、托輥壽命、輸送機減速壽命，帶式輸送機上下可運行時可靠性差距。(4)控制系統(tǒng)上的差距差距主要存在于驅動方式、監(jiān)控裝置、輸送機保護裝置三個方面。帶式輸送機保護系統(tǒng)發(fā)展現狀帶式輸送機在運行過程中，由于其工作環(huán)境惡劣，連續(xù)性工作時間長，總會出現一些故障。常見的故障主要有：(1)輸送帶跑偏(2)帶式輸送機的撒料(3)異常噪音(4)驅動減速機短軸(5)輸送帶打滑(6)輸送帶壽命短(7)帶式輸送機凸弧段及凹弧段曲率半徑對輸送帶機托輥的影響(8)托管運轉不靈活(9)托輥損壞(10)機頭堆煤(11)輸送機火災針對上述故障，需要專門的保護系統(tǒng)來預防和監(jiān)測故障的發(fā)生，從而使帶式輸送機能夠安全平穩(wěn)的運行。對于上述的大部分故障，我國已經開發(fā)出相應的產品來對帶式輸送機進行保護。如由兗州科欣機電設備制造有限公司生產的帶式輸送機綜合保護裝置，可實現帶式輸送機打滑、超溫、灑水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、煙霧等基本保護。用先進的以太網及現場總線技術，不但可以實現對帶式輸送機打滑（超速）、跑偏、斷帶、堆煤（堵塞）、滿倉、超溫、灑水、煙霧等多項保護外，還可以顯示帶式運輸機的運行狀態(tài)、生產工況參數、設備故障狀態(tài)等。但是，對于影響輸送帶壽命的接頭斷裂及張力超限、縱向撕裂和輸送帶火災這三類故障，尚未出現較為可靠的方法和技術來對其進行實時監(jiān)控。雖然先后出現了不少監(jiān)測方法和技術，但都存在著不同程度的問題。因此，開發(fā)研制帶式輸送機實時工況監(jiān)測與綜合保護系統(tǒng)，以便及時有效地預防和避免各類事故的發(fā)生是十分必要的 .。本文研究開發(fā)鋼繩芯帶式輸送機實時監(jiān)測與保護系統(tǒng)，主要是基于 ARM9處理器 S3C2410 與嵌入式 Linux 的中央控制平臺。系統(tǒng)通過獲取帶式輸送機的各類傳感器的數據，進行分析和比較然后得出對帶式輸送機故障的診斷和預報。