一種礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，包括紅外速度傳感器，包括依次電連接的紅外測速模組、單片機處理電路和無線發(fā)射裝置；無線接收電站，與無線發(fā)射裝置通過無線信號通訊連接；主控設(shè)備，與無線接收電站網(wǎng)絡(luò)連接，還控制連接皮帶電機；電源，電連接紅外測速模組、單片機處理電路和無線發(fā)射裝置。本實用新型的有益效果是由于采用紅外線測速，避免直接與皮帶接觸，減少了皮帶之間的摩擦，提高了膠帶機運煤效率，延長其使用壽命；由于采用無接觸式傳感技術(shù)，大大提高了井下監(jiān)控的實時性；解決了煤礦井下接觸式傳感技術(shù)測試系統(tǒng)由于煤礦粉塵環(huán)境造成的失效或誤差大，使用壽命短等問題。
【專利說明】一種礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于檢測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳 感器檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的技術(shù)中，礦用的輸送機皮帶速度檢測是采用霍爾傳感器進行采集，具體 為將霍爾傳感器安裝在皮帶下側(cè)或側(cè)面，傳感器上的滾筒與皮帶緊密接觸并隨皮帶轉(zhuǎn)動， 兩者的線速度相等，滾筒上的磁鐵隨著滾筒的轉(zhuǎn)動不斷掠過速度傳感器的霍爾探頭，檢測 單位時間內(nèi)磁頭掠過的次數(shù)，通過電路轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的頻率信號，最后通過很長的線纜輸出 給控制系統(tǒng)，實現(xiàn)實時保護。
[0003] 上述測速裝置存在的問題有：由于長時間接觸摩擦，速度傳感器易發(fā)生損耗，靈敏 度降低，使用壽命短等問題，且安裝不方便；采用線纜傳輸，為發(fā)生因線纜老化或破損而引 起的信息傳輸延遲等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型要解決的問題是提供一種礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置， 尤其適合適用于煤礦井下，有煤塵及爆炸性氣體的環(huán)境下，用作膠帶輸送機的速度檢測。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：
[0006] 一種礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，包括
[0007] 紅外速度傳感器，包括依次電連接的紅外測速模組、單片機處理電路和無線發(fā)射 裝置；
[0008] 無線接收電站，與無線發(fā)射裝置通過無線信號通訊連接；
[0009] 主控設(shè)備，與無線接收電站網(wǎng)絡(luò)連接，還控制連接皮帶電機；
[0010] 電源，電連接紅外測速模組、單片機處理電路和無線發(fā)射裝置。
[0011] 優(yōu)選的，所述紅外測速模組包括由一個紅外發(fā)射二極管和一個紅外接收二級管組 成的一套光電管、光信號處理器，光電管電連接光信號處理器。
[0012] 優(yōu)選的，所述單片機處理電路上連接有顯示器或數(shù)碼顯示管。
[0013] 優(yōu)選的，所述無線發(fā)射裝置由驅(qū)動芯片和天線組成，采用Wifi或藍牙模式與無線 接收電站進行通信。
[0014] 優(yōu)選的，所述無線接收電站由天線、接收芯片和以太網(wǎng)模塊連接構(gòu)成，采用2. 4G 無線頻率與無線超聲波堆煤傳感器進行通信，其通信模式為Wifi或藍牙模式。
[0015] 優(yōu)選的，所述主控設(shè)備由計算機和顯示器構(gòu)成，在計算機內(nèi)安裝有以太網(wǎng)卡，主控 設(shè)備控制連接皮帶電機。
[0016] 優(yōu)選的，所述單片機處理電路上連接有報警器。
[0017] 本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：
[0018] 由于采用紅外線測速，避免直接與皮帶接觸，減少了皮帶之間的摩擦，提高了膠帶 機運煤效率，延長其使用壽命；
[0019] 由于采用無接觸式傳感技術(shù)，大大提高了井下監(jiān)控的實時性，可提前進行預(yù)警，提 高了井下突發(fā)狀況調(diào)度應(yīng)急處理速度，并且增加了危險狀況預(yù)判斷時間，最終最大程度上 減少了皮帶輸送機的低速打滑、超速等現(xiàn)象的發(fā)生；
[0020] 使用無線方式接入無線接收電站的交換處，能夠自動識別，實時無縫切換傳輸；
[0021] 傳感器體積小巧，節(jié)省安裝空間，且便于拆卸與安裝；
[0022] 該系統(tǒng)組成安裝方面快捷，減少大量電纜連接，且不會發(fā)生因線纜老化或破損而 引起的信息傳輸延遲等問題；
[0023] 解決了煤礦井下接觸式傳感技術(shù)測試系統(tǒng)由于煤礦粉塵環(huán)境造成的失效或誤差 大，使用壽命短等問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是本實用新型的功能框圖；
[0025] 圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖3是本實用新型的紅外測速模組部分的電路圖。
[0027] 圖中：
[0028] 1、運輸皮帶 2、紅外速度傳感器 3、主控設(shè)備
[0029] 4、無線接收電站5、皮帶電機

【具體實施方式】
[0030] 如圖1、2所示，本實用新型一種礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，包括 紅外速度傳感器2、無線接收電站4、主控設(shè)備3和電源；
[0031] 所述紅外速度傳感器2,由紅外測速模組、單片機處理電路和無線發(fā)射裝置組成，
[0032] 其中所述紅外測速模組包括由一個紅外發(fā)射二極管LED和一個紅外接收二級管 D1組成的一套光電管、光信號處理器；
[0033] 所述紅外發(fā)射二極管LED的驅(qū)動電路向紅外發(fā)射二極管LED中輸入38kHz方波， 紅外發(fā)射二極管LED即會發(fā)射紅外射線，紅外接收二級管D1接收到反饋信號；
[0034] 如圖3所示，所述光信號處理器為由LM339構(gòu)成的電壓比較器電路，紅外發(fā)射二級 管LED和紅外接收二級管D1，紅外接收二級管D1接收光強并轉(zhuǎn)換成電流，經(jīng)電阻R轉(zhuǎn)成電 壓信號輸入到電壓比較器的反向輸入端，正電壓通過一可調(diào)電阻RA1接電壓比較器的同相 輸入端；當(dāng)光線照射到紅外接收二級管D1的白色面上時，光線反射強烈，光線照射到黑色 面上時，光線反射較弱；因此當(dāng)光照在不同顏色面上時，電壓比較器反向輸入端的輸入電壓 會有明顯的變化；電壓比較器的兩個輸入電壓值進行比較后，從電壓比較器的輸出端輸出 邏輯電平給單片機處理電路，紅外速度傳感器2工作電源電壓范圍為DC12V到DC18V ;
[0035] 所述單片機處理電路作為紅外速度傳感器2的主控芯片，包括單片機芯片及其外 圍基本模塊，外圍基本模塊包括與單片機芯片連接的晶振輸入模塊、復(fù)位電路、顯示部分、 電源轉(zhuǎn)換模塊，顯示部分可選數(shù)碼管；單片機芯片接收光信號處理器發(fā)出的電信號，經(jīng)過運 算后，輸出端一方面發(fā)送給數(shù)碼顯示管，進行速度顯示；另一方面經(jīng)LM358放大處理芯片放 大處理后發(fā)送給無線發(fā)射裝置；所述單片機處理電路上還連接有報警器，所述報警器由揚 聲器和發(fā)光二極管組成，報警器接收單片機處理電路的驅(qū)動信號，當(dāng)運輸皮帶1的速度檢 測異常時，可進行聲光提示；
[0036] 所述無線發(fā)射裝置由驅(qū)動芯片和天線組成，其無線通信頻率為2. 4GHz，采用Wifi 節(jié)點模式進行通信，同時帶有藍牙接口可以選用；
[0037] 所述無線接收電站4由天線、接收芯片和以太網(wǎng)模塊組成，無線接收電站采用 2. 4G頻段，Wifi熱點模式，并帶有藍牙接口選用，同時加入光纖接口和以太網(wǎng)接口可以采用 多種接口模式連接到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中；無線接收電站安裝在礦井下的不同位置，用來接收無線 發(fā)射裝置發(fā)射的無線信號，即采集紅外速度傳感器2的數(shù)據(jù)；
[0038] 所述主控設(shè)備3由安裝有監(jiān)控軟件的計算機及顯示設(shè)備構(gòu)成，在計算機內(nèi)安裝有 以太網(wǎng)卡并連接到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，通過接收紅外速度傳感器2的數(shù)據(jù)并通過監(jiān)控軟件進行處 理并通過顯示設(shè)備顯示監(jiān)測結(jié)果；主控設(shè)備3通過控制繼電器的通斷，從而控制皮帶電機5 的工作；
[0039] 本系統(tǒng)應(yīng)用于煤礦井下輸送皮帶設(shè)備，紅外速度傳感器2利用紅外信號來檢測運 輸皮帶1的速度，并進行數(shù)據(jù)顯示，提前預(yù)警或停車的方式，以防止皮帶低速打滑、超速等 狀況發(fā)生。預(yù)警或停車的方式處理是通過紅外速度傳感器2中的無線發(fā)射裝置發(fā)射到無線 接收電站4,使用無線接收電站4的傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳至主控設(shè)備3內(nèi)，主控設(shè)備3通過接收無 線信號，下發(fā)指令給皮帶電機5是否停機或預(yù)警；
[0040] 當(dāng)單片機處理電路判斷皮帶速度超過程序設(shè)定速度范圍時，發(fā)出驅(qū)動信號給報警 器，速度檢測異常，報警器可進行聲光報警提示；根據(jù)煤礦井下皮帶運行速度，本檢測系統(tǒng) 速度檢測范圍為〇?6m/ s，配合主控設(shè)備3的監(jiān)控軟件設(shè)定的速度保護，可實現(xiàn)超速，低速， 打滑等故障的報警驅(qū)動信號的輸出；
[0041] 具體的為，所述主控設(shè)備3內(nèi)安裝的監(jiān)控軟件可根據(jù)設(shè)定的額定檢測速度和紅外 速度傳感器2檢測的皮帶的速度進行比較，根據(jù)比較結(jié)果通過控制皮帶電機5對皮帶進行 保護；具體的，監(jiān)控軟件程序設(shè)定邏輯為：檢測范圍為〇?6m/s，額定值可設(shè)，超過額定值 a%時，報超速，低于額定值b%時，報低速，η長時間低于c%時，報打滑；當(dāng)發(fā)生上述任一種情 況時，主控設(shè)備3進行報警，并且發(fā)出控制指令，使皮帶電機5進行停機。
[0042] 本檢測系統(tǒng)將無線通信和紅外測速結(jié)合在一起，并應(yīng)用于井下六大保護系統(tǒng)中， 其采用穩(wěn)定可靠的紅外線和單片機處理技術(shù)并經(jīng)過無線傳輸，通過無線接收電站4傳達給 主控設(shè)備3,主控設(shè)備3接收信號后，來下達給主控設(shè)備3預(yù)警及停車指令，并適時的顯示， 解決了煤礦井下接觸式傳感技術(shù)測試系統(tǒng)由于煤礦粉塵環(huán)境造成的失效或誤差大，使用壽 命短等問題。
[〇〇43] 以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的 較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作 的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，其特征在于：包括 紅外速度傳感器，包括依次電連接的紅外測速模組、單片機處理電路和無線發(fā)射裝 置； 無線接收電站，與無線發(fā)射裝置通過無線信號通訊連接； 主控設(shè)備，與無線接收電站網(wǎng)絡(luò)連接，控制連接皮帶電機； 電源，電連接紅外測速模組、單片機處理電路和無線發(fā)射裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，其特征在于：所 述紅外測速模組包括由一個紅外發(fā)射二極管和一個紅外接收二級管組成的一套光電管、光 信號處理器，光電管電連接光信號處理器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，其特征在于：所 述單片機處理電路上連接有顯示器或數(shù)碼顯示管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，其特征在于：所 述無線發(fā)射裝置由驅(qū)動芯片和天線組成，采用Wifi或藍牙模式與無線接收電站進行通信。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，其特征在于：所 述無線接收電站由天線、接收芯片和以太網(wǎng)模塊連接構(gòu)成，采用2. 4G無線頻率與無線超聲 波堆煤傳感器進行通信，其通信模式為Wifi或藍牙模式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，其特征在于：所 述主控設(shè)備由計算機和顯示器構(gòu)成，在計算機內(nèi)安裝有以太網(wǎng)卡，主控設(shè)備控制連接皮帶 電機。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用本質(zhì)安全型紅外速度傳感器檢測裝置，其特征在于：所 述單片機處理電路上連接有報警器。
【文檔編號】G01P3/36GK203881793SQ201420191654
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】張戰(zhàn)永, 王帥, 賈展超, 王兆輝 申請人:天津華寧電子有限公司