第35卷第03期煤礦機(jī)械Vol. 35No 032014年03月Coal Mine MachineryMar.2014doi10.13436/mkjx,201403097煤礦煤倉煤位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)胡少梅(貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院,貴陽550025)摘要:通過對(duì)現(xiàn)有煤倉煤位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的比較,設(shè)計(jì)了以雷達(dá)測(cè)距技術(shù)為核心的煤倉煤位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過環(huán)網(wǎng)可將煤倉煤位信息傳至地面調(diào)度室,實(shí)現(xiàn)了井下煤倉煤位的可視化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果精度高、抗干擾性好,具有一定的推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞:煤倉;傳感器;雷達(dá)測(cè)距;監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中圖分類號(hào):TP93文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1003-0794(2014)03-0215-02Design of Coal Bunker Monitoring SystemHU Shao-mei(Guizhou Province Coal Mine Design and Research Institute, Guiyang 550025, China)Abstract: Compared with the traditional system of coal bunker monitoring system, this paper designeda system and its core technology is Radar technology. This system can send coal level information tothe ground control center by ring network and realize the visualization of coal bunker. The experimentalresults show that this system has high precision, acceptable interference immunity. It's worth spreadingKey words: bunker; sensor; radar technology; monitoring system0引言廣意義。在煤炭生產(chǎn)的過程當(dāng)中,煤倉是煤炭運(yùn)輸環(huán)節(jié)1雷達(dá)測(cè)距原理必不可少的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn)載體,煤倉可以有效緩解生雷達(dá)探頭通過天線發(fā)射電磁脈沖,遇到被測(cè)介產(chǎn)過程中造成的運(yùn)輸能力不均勻的情況。因此,煤質(zhì)表面,其部分能量被反射回來,會(huì)被同一天線接倉的正常工作與否,直接決定著煤礦的產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)收。由于電磁波的傳播速度是已知的,所以只要計(jì)效益。由于煤礦井下環(huán)境的特殊性,煤倉滿倉冒頂算出發(fā)射脈沖和接收脈沖的時(shí)間間隔就可以得到天如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),可能引發(fā)帶式輸送機(jī)積煤停線與被測(cè)介質(zhì)之間的距離。其測(cè)距原理如圖1所示。機(jī),甚至引發(fā)安全事故。因此,如何實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)煤倉煤位并遠(yuǎn)傳至地面調(diào)度,實(shí)時(shí)掌握井下煤倉儲(chǔ)煤量的情況就顯得非常重要,目前,煤倉煤位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有多種實(shí)現(xiàn)方式,傳統(tǒng)的方法有電容式、重錘式和超聲波式等。電容式圖1雷達(dá)測(cè)距示意圖煤倉煤位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于安裝,可以實(shí)現(xiàn)已知電磁波的傳播速度為c,發(fā)射脈沖與接收定點(diǎn)測(cè)量和連續(xù)測(cè)量,但是它要求被測(cè)物料的介電脈沖的時(shí)間間隔為△,則被測(cè)距離d=e·△2。常數(shù)穩(wěn)定,并且測(cè)量距離較小,導(dǎo)致在大型煤倉中2系統(tǒng)組成的推廣效果不理想。重錘式煤倉煤位檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量該系統(tǒng)由雷達(dá)物位傳感器、信息采集分站和環(huán)深度大、成本低、簡(jiǎn)單易安裝,但是要求重錘必須與網(wǎng)交換機(jī)等部分組成。物料接觸,容易被落煤損傷,自動(dòng)化程度低,導(dǎo)致工雷達(dá)物位傳感器的最大量程為60m,并且根據(jù)作穩(wěn)定性差故障率高,推廣效果不佳。超聲波式具不同煤倉情況,可進(jìn)行量程設(shè)置,從而提高了傳感有實(shí)時(shí)性好、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn),但易受溫度、粉器使用的通用性。信息采集分站具有顯示、語音報(bào)塵、壓力等因素影響,導(dǎo)致測(cè)量量程短、抗干擾性警等功能,并可以將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化成以太網(wǎng)接口差,一般多應(yīng)用于粉塵較少的小型煤倉。最后通過環(huán)網(wǎng)交換機(jī),可將井下煤倉煤位情況遠(yuǎn)傳隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展,雷達(dá)測(cè)距水平也得到了至地面調(diào)度室,從而實(shí)現(xiàn)井下煤倉煤位信息的地面極大的發(fā)展。雷達(dá)發(fā)射的電磁波穿透力強(qiáng),不受粉可視化。塵、水霧等的影響,因此具有精度高、量程大、實(shí)時(shí)(1)雷達(dá)物應(yīng)“寓盟沿過性好等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于軍事測(cè)繪、汽雷達(dá)物位中國煤化工莫塊、雷達(dá)探車電子等領(lǐng)域。由于井下煤倉粉塵較大雷達(dá)測(cè)距頭組件、信號(hào)NMHC路和頻率輸技術(shù)應(yīng)用在煤倉煤位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中將具有重要的推出模塊等組成,如圖2所示。Vol. 35No 03煤礦煤倉煤位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)——胡少梅」第35卷第03期坐標(biāo)曲線通過液晶屏顯示出來,方便工作人員在安本安電源模塊單片機(jī)控制電路液晶顯示電路裝時(shí)參考回波曲線來調(diào)整傳感器的安裝角度,以獲雷達(dá)操頭姐件信號(hào)采集模塊[頻掌輸出電路得最佳的測(cè)量效果。流程圖如圖4所示。(2)信息采集分站軟件設(shè)計(jì)圖2雷達(dá)傳感器組成框圖信息采集分站配有10吋液晶屏,可同時(shí)顯示雷達(dá)探頭組件主要由雷達(dá)發(fā)射天線、雷達(dá)接收個(gè)煤倉的煤位情況,為了提高測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性天線和信號(hào)處理電路組成,發(fā)射天線發(fā)射26GHz防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)突變,對(duì)采集到的頻率值做了濾波處頻率的電磁波,電磁波遇到障礙物后返回,被接收理,其流程圖如圖5所示。天線接收,經(jīng)信號(hào)處理電路處理后可計(jì)算出與障礙開始物之間的距離,單片機(jī)控制電路將實(shí)測(cè)距離轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)初始化線性對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)輸出。嘴口、變董初始化變量初始化(2)信息采集分站設(shè)計(jì)讀取用戶配置信息信息采集分站可以將釆集到的模擬量轉(zhuǎn)換后[世本采樣頻率值顯示并轉(zhuǎn)化成以太網(wǎng)接口,還具有語音報(bào)警和醫(yī)〔喻擊率頻率之RS485通信等功能,其組成如圖3所示。大于交換機(jī)模塊保持上次頻率倒[刷新頻率值語音報(bào)警模液品屏顯示模塊英遭訊模轉(zhuǎn)化成距離信息模擬量采集模塊圖4雷達(dá)物位傳感器軟件流程圖圖5信息采集分站軟件流程圖圖3信息采集分站組成4結(jié)語信息采集分站可采集4路模擬量輸入,同時(shí)連針對(duì)目前傳統(tǒng)的煤倉煤位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所存在的接4臺(tái)雷達(dá)物位傳感器。具有液晶顯示功能,可同題和不足,本文將雷達(dá)測(cè)距技術(shù)引進(jìn)到煤炭行時(shí)顯示4個(gè)煤倉的煤位高度情況。為了提高產(chǎn)品的業(yè),并設(shè)計(jì)了以雷達(dá)測(cè)距為核心技術(shù)的煤倉煤位監(jiān)人性化設(shè)計(jì),信息采集分站具有報(bào)警設(shè)置功能,可測(cè)系統(tǒng),并以環(huán)網(wǎng)為依托將煤倉煤位信息遠(yuǎn)傳至地以設(shè)置煤倉煤位上限和下限2個(gè)報(bào)警值,超限后可面調(diào)度,實(shí)現(xiàn)了煤倉煤位的地面可視化。目前該系進(jìn)行語音報(bào)警。為方便煤倉下倉口顯示,特預(yù)留了統(tǒng)已經(jīng)在井下煤倉和選煤廠煤倉得到了應(yīng)用根據(jù)RS485通信接口,只需接入信號(hào)轉(zhuǎn)換器就可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)反饋,該系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、抗干擾性好、實(shí)用煤倉下倉口的就地顯示。性強(qiáng),取得了預(yù)期的效果,獲得了市場(chǎng)的高度認(rèn)可,3軟件設(shè)計(jì)具有遠(yuǎn)大的市場(chǎng)前景和推廣價(jià)值。由于煤礦井下環(huán)境的特殊性,不能保證雷達(dá)天參考文獻(xiàn)線具有良好的發(fā)射角度和回波反射空間,并且煤倉[1]辛元芳,周孟然井下煤倉煤位檢測(cè)方法綜述門煤礦機(jī)械,201334(5):13-15內(nèi)粉塵大、霧氣重,更會(huì)對(duì)雷達(dá)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影(2]馬景國,李祖邦豎井煤倉煤位探測(cè)裝置的研制及應(yīng)用[J.工礦響。為了提高測(cè)量結(jié)果的可靠性,對(duì)雷達(dá)程序和信自動(dòng)化,2006(4)51-53息采集分站的上位機(jī)程序都做了濾波處理[3]孫利李慶昭潘守國.礦用雷達(dá)料位計(jì)的設(shè)計(jì)[].工礦自動(dòng)化,(1)雷達(dá)物位傳感器程序設(shè)計(jì)2012(2):56-58作者簡(jiǎn)介:胡少梅(1966-),女,四川瀘洲人,工程師,1986年畢為提高雷達(dá)傳感器的測(cè)量精度和抗干擾性,設(shè)業(yè)于貴州工學(xué)院采礦系礦山電氣自動(dòng)化專業(yè),現(xiàn)主要從事煤礦安全計(jì)了“回波學(xué)習(xí)”功能。回波學(xué)習(xí)功能能有效消除落評(píng)價(jià)及煤礦開采方案等方面的設(shè)計(jì)工作電子信箱:852860gcm煤對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,并將實(shí)時(shí)的測(cè)量結(jié)果繪制成責(zé)任編輯:武偉民收稿日期:2013-11-29版權(quán)聲明:本刊已許可中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社在中國知網(wǎng)及其系列數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中以數(shù)字化方式復(fù)制匯編、發(fā)行、信息網(wǎng)絡(luò)傳播本刊全文。該社著作權(quán)使用費(fèi)與本刊稿酬向太刊亦文章發(fā)表的行為即視為同意我社上述聲明。中國煤化工CNM雜志社2011年7月12日216