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箕斗挂钩实时在线监测无线通讯系统

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成果主要完成人

王成志,戴仁路,杨镇瑜,马日泉,田野,李恩博,朱锦龙,董昌涛

项目概况

一、成果研究背景 大柳行金矿主竖井采用箕斗装置提升,箕斗挂钩的可靠性关系到提升机的安全运行和生产效率。箕斗在离开曲轨进入直轨后,其闸门自动关闭,挂钩挂到锁钩环上将闸门锁定,然而箕斗进出检测盲区后,一旦挂钩脱落,闸门受力变形张开而不自知,无法第一时间采取停机措施致使闸门与井筒设施撞击,矿石掉落造成安全事故。因此需依靠现代信息检测技术和计算机科学技术相结合的故障分析方法对箕斗挂钩进行实时监测,以确保提升机系统的安全运行。 二、系统功能介绍及原理 箕斗挂钩实时在线监测系统由无线充电装置和供电单元、挂钩位置检测装置、数据采集控制系统、无线通讯系统及地表PLC控制系统组成。 1.无线充电系统和供电单元 1.1无线充电系统由发射、接收两套装置组成。接收板安装在箕斗顶部侧向边缘位置,当箕斗停在卸载站位置时,接收板刚好与发射板对平,此时地面充电装置开始工作,箕斗侧接收到的磁感应交变电压后经过接收控制器处理给锂电池充电,装置具有防过充保护、自动控制、免维护等功能,充电效率高。 1.2供电单元由81Ah磷酸铁锂电池组组成,安装在箕斗顶部进料口上侧,防水不锈钢壳体封装,占用空间小,输出电压DC24V,最大输出电流20A,并且支持485通讯协议,可通过PLC控制系统对其相关技术参数进行实时读取监控,始终掌握电池的使用寿命。 2.挂钩位置检测装置 在箕斗左右两侧挂钩处各安装IP68等级的传感器用于检测挂钩的位置。检测精确。 3.数据采集控制系统 在箕斗顶部与电池组并排安装数据采集箱,内含西门子S7-1200PLC、核心交换机、485转以太网通讯模块等部件,用于采集传感器信号及电池组数据信息,内部器件均由电池组供电。 4.无线通信系统及地表PLC控制系统 4.1无线通信系统由一对定向数据收发基站组成,分别安装在井筒卸载站上方位置及箕斗顶部,形成对射形式,防护等级达到IP65,用于箕斗与地面控制系统之间的数据传输。 4.2地表PLC控制柜选用西门子S7-1200PLC作为控制单元,对箕斗和地面通信数据进行处理,此外配置人机界面用于显示充电系统运行状态、电压、电流、输出功率、挂钩开关、开关次数等信息。 三、成果先进性 此系统融合了当前先进的非接触式无线充电技术、LORA扩频无线数据通信技术、智能化传感检测、PLC自动控制等技术,有效的避免了挂钩不复位箕斗运行的隐患,提高了提升系统的安全运行系数。