專利名稱：礦車脫軌與絞車打滑的監(jiān)測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦巷道運輸安全監(jiān)測方法，特別涉及一種礦車脫軌與絞車打滑的監(jiān)
測方法。
背景技術：
在煤礦的開采作業(yè)中，采用絞車拉動礦車沿軌道運行是最常見的運輸方式，也是 事故高發(fā)部分之一。 礦車的脫軌和絞車打滑是煤礦軌道運輸中十分常見的事故，如果礦車脫軌或絞車 打滑發(fā)生時，未能及時采取相應措施，容易導致絞車拉繩斷裂和礦車飛車，造成礦車損毀、 人員傷亡等重大安全事故，目前主要依靠操作員進行人為判斷和采取相應措施，難以做到 準確判斷和快速反應，也就難以保障煤礦開采運輸作業(yè)的安全性。 針對上述不足，需探索一種可實時監(jiān)控礦車運行狀態(tài)的方法，準確判斷礦車是否 脫軌或絞車是否打滑，為采取相應措施提供依據(jù)，提高煤礦開采運輸作業(yè)的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種礦車脫軌與絞車打滑的監(jiān)測方法，該方法可準確判斷 礦車是否脫軌或絞車是否打滑，為及時采取應對措施提供依據(jù)，有效提高煤礦開采運輸作 業(yè)的安全性。
本發(fā)明的礦車脫軌與絞車打滑的監(jiān)測方法，包括以下步驟 a.檢測礦車運行時絞車拉繩上所受到的拉力，對拉力信號進行放大、轉(zhuǎn)換和采樣， 并記錄檢測時間t,，根據(jù)S = v(tx_t。)將時間換算為礦車的行駛距離，其中S為礦車距離開 始計時位置的長度，v為根據(jù)絞車速度所得的礦車勻速運動的速度，t。為開始計時時刻的時 間； b.建立絞車拉繩上所受到的拉力和礦車距離開始計時位置的長度二維坐標系，利 用每一時刻絞車拉繩上所受到的拉力值在二維坐標系內(nèi)建立其拉力的變化曲線，通過拉力 的幅值突變判斷礦車狀態(tài)，幅值增大的突變?yōu)榈V車脫軌，其對應的S為礦車脫軌位置距離 開始計時位置的長度，幅值減小的突變?yōu)榻g車打滑，其對應的S為絞車打滑時刻礦車距離 開始計時位置的長度。 進一步，所述步驟a和b中對拉力信號的檢測、放大、轉(zhuǎn)換和采樣并建立二維坐標 系是通過監(jiān)測儀器實現(xiàn)的，所述監(jiān)測儀器包括拉力傳感器、信號放大及轉(zhuǎn)換模塊、處理器和 輸出模塊，拉力傳感器檢測到的拉力信號，輸入信號放大及轉(zhuǎn)換模塊進行放大和轉(zhuǎn)換后，經(jīng) 處理器進行采樣，根據(jù)S = v(tx_t。)將每個采樣值對應的檢測時間tx換算為礦車距開始計 時位置的距離，并建立二維坐標系拉力變化曲線圖，輸出到輸出模塊。 發(fā)明的有益效果本發(fā)明的礦車脫軌和絞車打滑的監(jiān)測方法，通過絞車拉繩上所 受到的拉力在各種情況下變化的規(guī)律建立模型，礦車運行時，通過傳感器檢測拉繩上所受 到的拉力，通過儀器對拉力進行處理和分析，得出礦車脫軌和絞車打滑的判據(jù)，為采取相應措施提供依據(jù)，并可準確的知道事故發(fā)生時礦車所處的位置，以便對事故進行處理，對提高 煤礦采礦作業(yè)的安全性具有重大意義。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
圖1為本發(fā)明的原理示意圖；
圖2為監(jiān)測儀器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示本實施例的礦車脫軌與絞車打滑的監(jiān)測 方法，包括以下步驟 a.檢測礦車運行時絞車拉繩上所受到的拉力，對拉力信號進行放大、轉(zhuǎn)換和采樣， 并記錄檢測時間tp根據(jù)S = V(tx_t。)將時間換算為礦車行駛距離，其中S為礦車距離開 始計時位置的長度，V為根據(jù)絞車速度所得的礦車勻速運動的速度，t。為開始計時時刻的時 間； b.建立絞車拉繩上所受到的拉力和礦車距離開始計時位置的長度二維坐標系，利 用每一時刻絞車拉繩上所受到的拉力值在二維坐標系內(nèi)建立其拉力的變化曲線，通過拉力 的幅值突變判斷礦車狀態(tài)，幅值增大的突變?yōu)榈V車脫軌，其對應的S為礦車脫軌位置距離 開始計時位置的長度，幅值減小的突變?yōu)榻g車打滑，其對應的S為絞車打滑時刻礦車距離 開始計時位置的長度。 當?shù)V車車輪脫離軌道時，其受到的阻力急劇增大，反映在拉力變化曲線上也為增 大的突變，當絞車打滑時，礦車失去拉繩對其的拉力，反應在拉力變化曲線上為減小的突 變，根據(jù)兩種突變，即可準確判斷礦車是否脫軌或絞車是否打滑，當然，軌道上有障礙物也 能通過本方法判斷。 本實施例中，所述步驟a和b中對拉力信號的檢測、放大、轉(zhuǎn)換和采樣并建立二維 坐標系是通過監(jiān)測儀器實現(xiàn)的，所述監(jiān)測儀器包括拉力傳感器(1)、信號放大及轉(zhuǎn)換模塊、 處理器和輸出模塊，拉力傳感器(1)檢測到的拉力信號，輸入信號放大及轉(zhuǎn)換模塊進行放 大和轉(zhuǎn)換后，經(jīng)處理器采樣，處理器根據(jù)S = v(tx_t。)將每個采樣值對應的檢測時間t,換 算為礦車距離開始計時位置的長度，并建立二維坐標系拉力變化曲線圖，輸出到輸出模塊， 當然，也可輸出到阻車裝置的PLC控制器，以便其啟動阻車裝置使礦車立即停車，避免事故 進一步惡化。 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技 術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本 發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
一種礦車脫軌與絞車打滑的監(jiān)測方法，其特征在于包括以下步驟a.檢測礦車運行時絞車拉繩上所受到的拉力，對拉力信號進行放大、轉(zhuǎn)換和采樣，并記錄檢測時間tx，根據(jù)S＝v(tx-t0)將時間換算為礦車的行駛距離，其中S為礦車距開始計時位置的距離，v為根據(jù)絞車速度所得的礦車勻速運動的速度，t0為開始計時時刻的時間；b.建立絞車拉繩上所受到的拉力和礦車距離開始計時位置的長度二維坐標系，利用每一時刻絞車拉繩上所受到的拉力值在二維坐標系內(nèi)建立其拉力的變化曲線，通過拉力的幅值突變判斷礦車狀態(tài)，幅值增大的突變?yōu)榈V車脫軌，其對應的S為礦車脫軌位置距離開始計時位置的長度，幅值減小的突變?yōu)榻g車打滑，其對應的S為絞車打滑時刻礦車距離開始計時位置的長度。
2. 根據(jù)權利要求1所述的礦車脫軌與絞車打滑的監(jiān)測方法，其特征在于所述步驟a 和b中對拉力信號的檢測、放大、轉(zhuǎn)換和采樣并建立二維坐標系是通過監(jiān)測儀器實現(xiàn)的， 所述監(jiān)測儀器包括拉力傳感器(1)、信號放大及轉(zhuǎn)換模塊、處理器和輸出模塊，拉力傳感器 (1)檢測到的拉力信號，輸入信號放大及轉(zhuǎn)換模塊進行放大和轉(zhuǎn)換后，處理器對信號進行采 樣，根據(jù)S = v(tx_t。)將每個采樣值對應的檢測時間^換算為礦車距離開始計時位置的長 度，并建立二維坐標系拉力變化曲線圖，輸出到輸出模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦車脫軌和絞車打滑的監(jiān)測方法，通過絞車拉繩上所受到的拉力在各種情況下變化的規(guī)律建立模型，礦車運行時，通過傳感器檢測拉繩上所受到的拉力，通過儀器對拉力進行處理和分析，得出礦車脫軌和絞車打滑的判據(jù)，為采取相應措施提供依據(jù)，并可準確的知道事故發(fā)生時礦車所處的位置，以便對事故進行處理，對提高煤礦采礦作業(yè)的安全性具有重大意義。
文檔編號G01L5/04GK101701861SQ20091019120
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權日2009年10月23日
發(fā)明者侯會興, 高成軍 申請人:內(nèi)蒙古滿世煤炭集團四道柳煤炭有限責任公司