專利名稱：輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線檢測系統(tǒng)，尤其是一種用于檢測輸送帶縱向撕裂的無線智能檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代帶式輸送機(jī)運輸量大，運輸距離長，速度快、效率高、功能多，在工礦廠、煉鋼廠、碼頭等的大型物料輸送中使用廣泛，是物料運輸?shù)暮诵墓ぞ摺］斔蛶г谏鲜鲞\輸環(huán)境中，容易受物料卡壓、銳利異物劃傷等造成輸送過程中發(fā)生縱向撕裂事故，如不及時發(fā)現(xiàn)修復(fù)，帶體撕裂口將迅速蔓延，導(dǎo)致輸送機(jī)被迫停機(jī)、停產(chǎn)，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。因此，如何有效檢測輸送帶撕裂事故成為物料輸送應(yīng)用急需解決的技術(shù)難題之一。中國專利CN 2223736Y設(shè)計了以計長原理為基礎(chǔ)的計長型智能傳輸帶縱向防撕裂檢測裝置。這種輸送帶縱向防撕裂檢測系統(tǒng)在輸送帶最易撕裂部位的下方設(shè)置預(yù)埋線圈探測器檢測線圈狀態(tài)，其缺點在于如果受損線圈是在距離預(yù)埋線圈探測器最遠(yuǎn)處開始撕裂，則只有等到該線圈隨皮帶運動到預(yù)埋線圈探測器上方時才能被檢測到，很難保證及時發(fā)現(xiàn)撕裂，給生產(chǎn)帶來很大的麻煩。其缺點還在于這種輸送帶縱向防撕裂檢測系統(tǒng)預(yù)埋線圈探測器、互控計算機(jī)、報警器、電機(jī)開關(guān)等電氣設(shè)備只能通過電纜連接，在一些復(fù)雜地形區(qū)電纜鋪設(shè)、維護(hù)困難，有相當(dāng)?shù)木窒扌浴?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)，是一種基于ZigBee無線模塊的有效的輸送帶縱向撕裂智能檢測方案。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)包括外部天線、預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的多組內(nèi)部天線及ZigBee模塊，所述外部天線與輸送帶電機(jī)連接， 沿輸送帶鋪設(shè)，每個ZigBee模塊的電源端連接一根或一組內(nèi)部天線；當(dāng)輸送帶電機(jī)正常工作時，所述外部天線將所傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)變成電磁能，連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號，內(nèi)部天線將所述外部天線發(fā)送的電磁信號轉(zhuǎn)變成電信號，為ZigBee模塊提供電源電壓；所述 ZigBee模塊存儲并向上級控制中心發(fā)送包括輸送帶位置編號在內(nèi)的輸送帶信息。所述外部天線由支撐架撐托，所述支撐架固定于輸送帶的機(jī)架上。所述ZigBee模塊由內(nèi)部天線供電的同時儲存內(nèi)部天線傳送的部分能量，ZigBee 模塊記錄輸送帶位置編號、生產(chǎn)日期，輸送帶的正常工作時長，并發(fā)送給上級控制中心。當(dāng)輸送帶發(fā)生縱向撕裂時，所述內(nèi)部天線會損壞，所述ZigBee模塊由存儲的能量供電，更新記錄內(nèi)部天線的損壞時間，產(chǎn)生報警信號及停機(jī)信號，并發(fā)送輸送帶位置編號、 生產(chǎn)日期、輸送帶的正常工作時長、內(nèi)部天線損壞時間、報警信號及停機(jī)信號給上級控制中心。所述ZigBee模塊為薄膜形構(gòu)造。所述外部天線為一整體線性結(jié)構(gòu)的電纜，或包括若干個小天線。
本發(fā)明的優(yōu)點是響應(yīng)迅速、定位精準(zhǔn)、抗干擾能力強(qiáng)、高效穩(wěn)定，能有效解決已有技術(shù)中的撕裂故障檢測不及時和各設(shè)備連接電纜鋪設(shè)、維護(hù)困難等不足，是一種簡便的輸送帶縱向撕裂無線智能檢測方案。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為外部天線的第二種安裝方式示意圖。圖3為本發(fā)明所述系統(tǒng)的實施例結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明包括外部天線1、預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的多組內(nèi)部天線2及ZigBee 模塊3，所述外部天線1與輸送帶電機(jī)連接，沿輸送帶鋪設(shè)，每個ZigBee模塊3的電源端連接一根或一組內(nèi)部天線2。預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的ZigBee模塊3具有薄膜形構(gòu)造和很好的柔韌性，不會因折疊而自然損壞，該ZigBee模塊3內(nèi)部存儲模塊用于記錄輸送帶位置編號、生產(chǎn)日期，輸送帶累計正常工作時長、損壞時間等有效信息。當(dāng)輸送帶電機(jī)正常工作時，所述外部天線1將所傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)變成電磁能，連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號，內(nèi)部天線2將所述外部天線1發(fā)送的電磁信號轉(zhuǎn)變成電信號，為ZigBee模塊3提供電源電壓；所述ZigBee 模塊3存儲并向圖3中的上級控制中心6發(fā)送包括輸送帶位置編號在內(nèi)的輸送帶信息。圖1所示的外部天線1為一整體線性結(jié)構(gòu)的電纜，安裝在支撐架4上，支撐架4固定于皮帶輸送機(jī)機(jī)架5上，安裝方便。如圖2所示，外部天線1還可以由若干個小天線組成，分別安裝在支撐架上，固定于皮帶輸送機(jī)機(jī)架5上。為了保證輸送現(xiàn)場不存在電磁信號盲區(qū)，每個小天線的有效射程范圍(第一小天線有效射程范圍1. 1、第二小天線有效射程范圍1.2、第三小天線有效射程范圍1.3……)在輸送區(qū)域內(nèi)不能有間斷。如圖3所示，外部天線1電纜與輸送帶電機(jī)9連接，全程鋪設(shè)。當(dāng)輸送帶電機(jī)9正常工作時，外部天線1能連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號，帶式輸送機(jī)輸送帶完全置于一個巨大的磁場中；當(dāng)輸送帶電機(jī)9停止工作時，電纜停止發(fā)送電磁信號。上級控制中心6與應(yīng)用計算機(jī)7相連，應(yīng)用計算機(jī)7連接有報警裝置8。所述上級控制中心6可以為單片機(jī)控制系統(tǒng)，也可以是PLC控制系統(tǒng)，安裝在輸送現(xiàn)場附近或者安裝在監(jiān)控室內(nèi)，與應(yīng)用計算機(jī)7相連，支持有線和無線兩種通信方式。所述應(yīng)用計算機(jī)7、報警裝置8安裝在監(jiān)控室內(nèi)，應(yīng)用計算機(jī)7具有良好的人機(jī)界面，能夠為監(jiān)控管理人員提供圖像、文字等形式的監(jiān)控信息，報警器具有聲音和燈光報警兩種方式。本發(fā)明的工作原理是預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的內(nèi)部天線2在外部天線1提供的磁場環(huán)境中，隨輸送帶不斷做切割磁感線運動。帶體未撕裂時，內(nèi)部天線2回路激活，產(chǎn)生電勢， 為ZigBee模塊3提供電源電壓。帶體撕裂時，內(nèi)部天線2回路斷開，不再產(chǎn)生電勢，不為 ZigBee模塊3提供電源電壓。預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的ZigBee模塊3具有兩種工作方式，具有薄膜形構(gòu)造和很好的柔韌性，不會因折疊而自然損壞。該模塊還具有一定電荷儲能能力，能夠存儲內(nèi)部天線2傳送的部分能量。當(dāng)內(nèi)部天線2撕裂斷開后，存儲的電荷量能為ZigBee模塊3臨時供電，確保 ZigBee模塊3能夠及時記錄、發(fā)送傳送帶撕裂信息，提高系統(tǒng)可靠性。該ZigBee模塊3的兩種工作方式如下
工作方式一，由內(nèi)部天線2供電，同時儲存天線傳送的部分能量。ZigBee模塊記錄輸送帶位置編號、生產(chǎn)日期，更新累計輸送帶正常工作時長，并發(fā)送給上級控制中心6。工作方式二，當(dāng)內(nèi)部天線2損壞，由ZigBee模塊3內(nèi)部存儲能量供電，記錄內(nèi)部天線3損壞時間，產(chǎn)生報警信號及停機(jī)信號，發(fā)送輸送帶位置編號、生產(chǎn)日期，累計輸送帶正常工作時長、損壞時間、報警信號及停機(jī)信號有效信息給上級控制中心6。該系統(tǒng)工作步驟如下
(1)帶式輸送機(jī)電機(jī)啟動，與之相連的外部天線1開始工作，不斷地向外發(fā)送特定頻率的電磁信號。(2)輸送帶正常工作，以一定速度運動，預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的內(nèi)部天線2做切割磁感線運動產(chǎn)生電動勢。(3)內(nèi)部天線2連續(xù)為ZigBee模塊3供電，預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的ZigBee模塊3受電激活，進(jìn)入工作方式一，初始化記錄輸送帶位置編號、生產(chǎn)日期，同時儲存天線傳送的部分能量°(4)輸送帶發(fā)生撕裂故障，內(nèi)部天線2回路斷開，不再產(chǎn)生電勢，ZigBee模塊3進(jìn)入工作方式二，由內(nèi)部存儲能量供電，記錄內(nèi)部天線2損壞時間，產(chǎn)生報警信號及停機(jī)信號。(5) ZigBee模塊3發(fā)送輸送帶位置編號、生產(chǎn)日期，累計輸送帶正常工作時長、損壞時間、報警信號及停機(jī)信號有效信息給上級控制中心6。(6)上級控制中心6將步驟(5)中接收的信息反饋給應(yīng)用計算機(jī)7顯示出來，并立即開啟報警系統(tǒng)，命令帶式輸送機(jī)停機(jī)檢修。在上述實施例的基礎(chǔ)上，本智能檢測系統(tǒng)還可以擴(kuò)展溫度檢測、重量檢測、打滑檢測等模塊，這三種檢測裝置接入上級控制中心6中，與本發(fā)明的輸送帶縱向撕裂無線智能檢測方案一起構(gòu)成一套完成的輸送帶綜合監(jiān)測系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)，其特征是包括外部天線(1)、預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的多組內(nèi)部天線(2)及ZigBee模塊(3)，所述外部天線(1)與輸送帶電機(jī)連接，沿輸送帶鋪設(shè)，每個ZigBee模塊(3)的電源端連接一根或一組內(nèi)部天線(2)；當(dāng)輸送帶電機(jī)正常工作時，所述外部天線(1)將所傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)變成電磁能，連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號，內(nèi)部天線(2 )將所述外部天線(1)發(fā)送的電磁信號轉(zhuǎn)變成電信號，為ZigBee模塊(3 )提供電源電壓；所述ZigBee模塊(3)存儲并向上級控制中心(6)發(fā)送包括輸送帶位置編號在內(nèi)的輸送市{曰息ο
2.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)，其特征是，所述外部天線(1) 由支撐架(4)撐托，所述支撐架(4)固定于輸送帶的機(jī)架(5)上。
3.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)，其特征是，所述ZigBee模塊 (3)由內(nèi)部天線(2)供電的同時儲存內(nèi)部天線(2)傳送的部分能量，ZigBee模塊記錄輸送帶位置編號、生產(chǎn)日期，輸送帶的正常工作時長，并發(fā)送給上級控制中心(6)。
4.如權(quán)利要求3所述輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)輸送帶發(fā)生縱向撕裂時，所述內(nèi)部天線(2)會損壞，所述ZigBee模塊(3)由存儲的能量供電，更新記錄內(nèi)部天線(2)的損壞時間，產(chǎn)生報警信號及停機(jī)信號，并發(fā)送輸送帶位置編號、生產(chǎn)日期、輸送帶的正常工作時長、內(nèi)部天線(2)損壞時間、報警信號及停機(jī)信號給上級控制中心(6)。
5.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)，其特征是，所述ZigBee模塊 (3)為薄膜形構(gòu)造。
6.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)，其特征是，所述外部天線(1) 為一整體線性結(jié)構(gòu)的電纜。
7.如權(quán)利要求1所述輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)，其特征是，所述外部天線(1) 包括若干個小天線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種輸送帶縱向撕裂無線智能檢測系統(tǒng)，包括外部天線、預(yù)埋在輸送帶內(nèi)的多組內(nèi)部天線及ZigBee模塊，所述外部天線與輸送帶電機(jī)連接，沿輸送帶鋪設(shè)，每個ZigBee模塊的電源端連接一根或一組內(nèi)部天線；當(dāng)輸送帶電機(jī)正常工作時，所述外部天線將所傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)變成電磁能，連續(xù)發(fā)送特定頻率的電磁信號，內(nèi)部天線將所述外部天線發(fā)送的電磁信號轉(zhuǎn)變成電信號，為ZigBee模塊提供電源電壓；所述ZigBee模塊存儲并向上級控制中心發(fā)送包括輸送帶位置編號在內(nèi)的輸送帶信息。本發(fā)明的優(yōu)點是響應(yīng)迅速、定位精準(zhǔn)、抗干擾能力強(qiáng)、高效穩(wěn)定，能有效解決已有技術(shù)中的撕裂故障檢測不及時和各設(shè)備連接電纜鋪設(shè)、維護(hù)困難等不足。
文檔編號B65G43/06GK102491069SQ201110361188
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者王聰, 王艷, 紀(jì)志成, 高春能 申請人:江南大學(xué)