一种溃仓检测保护系统的制作方法

1.本实用新型属于溃仓检测保护技术领域，具体涉及一种溃仓检测保护系统。


背景技术：

2.煤仓是用来储存煤炭用的，但是有的时候煤仓中混入了过多的水，并且在煤仓中还有大量煤炭的情况下，煤仓中的水和煤一起从煤仓中涌出，从而形成溃仓，形同泥石流爆发，轻者洒下成吨甚至几十吨的水煤，重者把机尾淹没，造成设备损坏，更有甚者，发生人员伤亡事故，现有的溃仓检测多通过人工观察来判断是否发生溃仓，比如发现给煤机含水量大，对应的通过手动启动液压插板的方式进行溃仓保护，这种溃仓检测保护方式往往为时已晚，工人来不及启动液压插板，一旦发生溃仓便会威胁工人自身安全问题。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种溃仓检测保护系统，其设计新颖合理，通过煤仓的仓径和给煤机最大给煤量获取煤仓的仓位下降速度阈值，利用单位时间下煤仓仓位仪采集的煤仓仓位数据获取煤仓的仓位实时下降速度，以此检测溃仓；同时利用位于给煤机前侧的检煤模块检测煤量涌出情况来检测溃仓，两者中任一现象发生，即判断溃仓发生，实现双重检测，提高检测可靠程度，最后通过自动控制液压插板关闭实现溃仓自动保护，便于推广使用。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种溃仓检测保护系统，其特征在于：包括用于快速检测溃仓发生的检测单元和用于溃仓保护且安装在原煤仓出煤端的液压插板，以及均与所述检测单元和液压插板连接的控制器，所述检测单元包括均与控制器连接且安装在原煤仓仓顶的煤仓仓位仪和设置在给煤机前侧的检煤模块，控制器上连接有计时器和用于存储煤仓仓位下降速度阈值的存储器，给煤机由控制器控制，液压插板的支架上安装有用于检测液压插板关闭到位的插板关闭检测器，插板关闭检测器的信号输出端与控制器的信号输入端连接。
5.上述的一种溃仓检测保护系统，其特征在于：所述原煤仓的侧壁上设置有用于安装检煤模块的安装支架。
6.上述的一种溃仓检测保护系统，其特征在于：所述检煤模块距离给煤机卸煤端0.3m～3m。
7.上述的一种溃仓检测保护系统，其特征在于：所述检煤模块为煤流传感器或行程开关。
8.上述的一种溃仓检测保护系统，其特征在于：所述插板关闭检测器为压力传感器或接触开关。
9.上述的一种溃仓检测保护系统，其特征在于：所述控制器为计算机。
10.上述的一种溃仓检测保护系统，其特征在于：所述控制器为微控制器，所述安装支架上安装有控制箱，所述控制箱内设置有电子线路板，所述微控制器、计时器、存储器均集
成在电子线路板上，控制器通过通信模块和皮带运输集控系统控制给煤机。
11.上述的一种溃仓检测保护系统，其特征在于：所述通信模块为无线通信模块或有线通信模块；
12.所述有线通信模块为rs485有线通信模块或光纤通信模块，rs485有线通信模块通过rs485通信线缆与皮带运输集控系统连接，光纤通信模块通过光纤电缆与皮带运输集控系统连接；
13.所述无线通信模块为gsm无线通信模块、lora无线通信模块或nb
‑
iot无线通信模块。
14.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
15.1、本实用新型通过存储器存储煤仓的仓位下降速度阈值，利用单位时间下煤仓仓位仪采集的煤仓仓位数据获取煤仓的仓位实时下降速度，当原煤仓仓位下降实时速度大于煤仓仓位下降速度阈值时，认为此时发生溃仓；同时在给煤机前侧设置检煤模块，利用检煤模块实时采集给煤机卸煤端的煤量涌出情况，当检煤模块未检测到信号时，说明原煤仓内仓位下降状态正常，当检煤模块检测到信号时，说明原煤仓内仓位下降状态非正常，发生溃仓，两者中任一现象发生，即判断溃仓发生，实现双重检测，提高检测可靠程度，便于推广使用。
16.2、本实用新型通过设置控制器实时接收检测单元检测结果，当发生溃仓时，控制器第一时间自动控制液压插板关闭实现溃仓自动保护，可靠稳定，使用效果好。
17.综上所述，本实用新型设计新颖合理，通过煤仓的仓径和给煤机最大给煤量获取煤仓的仓位下降速度阈值，利用单位时间下煤仓仓位仪采集的煤仓仓位数据获取煤仓的仓位实时下降速度，以此检测溃仓；同时利用位于给煤机前侧的检煤模块检测煤量涌出情况来检测溃仓，两者中任一现象发生，即判断溃仓发生，实现双重检测，提高检测可靠程度，最后通过自动控制液压插板关闭实现溃仓自动保护，便于推广使用。
18.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例1的结构连接示意图。
20.图2为本实用新型实施例1的电路原理框图。
21.图3为本实用新型实施例2的结构连接示意图。
22.图4为本实用新型实施例2的电路原理框图。
23.附图标记说明:
24.1—原煤仓；
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2—煤仓仓位仪；
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3—液压插板；
25.4—给煤机；
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5—安装支架；
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6—检煤模块；
26.7—控制箱；
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8—控制器；
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9—存储器；
27.10—计时器；
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11—通信模块；
28.12—皮带运输集控系统；
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13—插板关闭检测器。
具体实施方式
29.实施例1
30.如图1和图2所示，本实用新型所述的一种溃仓检测保护系统，包括用于快速检测溃仓发生的检测单元和用于溃仓保护且安装在原煤仓1出煤端的液压插板3，以及均与所述检测单元和液压插板3连接的控制器8，所述检测单元包括均与控制器8连接且安装在原煤仓1仓顶的煤仓仓位仪2和设置在给煤机4前侧的检煤模块6，控制器8上连接有计时器10和用于存储煤仓仓位下降速度阈值的存储器9，给煤机4由控制器8控制，液压插板3的支架上安装有用于检测液压插板3关闭到位的插板关闭检测器13，插板关闭检测器13的信号输出端与控制器8的信号输入端连接。
31.需要说明的是，通过存储器9存储煤仓的仓位下降速度阈值，利用单位时间下煤仓仓位仪2采集的煤仓仓位数据获取煤仓的仓位实时下降速度，当原煤仓仓位下降实时速度大于煤仓仓位下降速度阈值时，认为此时发生溃仓；同时在给煤机4前侧设置检煤模块6，利用检煤模块6实时采集给煤机4卸煤端的煤量涌出情况，当检煤模块6未检测到信号时，说明原煤仓内仓位下降状态正常，当检煤模块6检测到信号时，说明原煤仓内仓位下降状态非正常，发生溃仓，两者中任一现象发生，即判断溃仓发生，实现双重检测，提高检测可靠程度；通过设置控制器8实时接收检测单元检测结果，当发生溃仓时，控制器8第一时间自动控制液压插板3关闭实现溃仓自动保护，可靠稳定。
32.本实施例中，所述原煤仓1的侧壁上设置有用于安装检煤模块6的安装支架5。
33.本实施例中，所述检煤模块6距离给煤机4卸煤端0.3m～3m。
34.需要说明的是，检煤模块6距离给煤机4卸煤端0.3m～3m，正常情况下，给煤机4运输煤块从给煤机4卸煤端下放，从给煤机4卸煤端下放的煤块无法接触检煤模块6，而当煤仓出现溃仓时，原煤仓1中煤量涌出量增大、速度增大、煤的抛物点距离增大，煤的抛物点距离增大后会触碰到检煤模块6，当检煤模块6检测到信号时，说明原煤仓内仓位下降状态非正常，发生溃仓。
35.本实施例中，所述检煤模块6为煤流传感器或行程开关。
36.本实施例中，所述插板关闭检测器13为压力传感器或接触开关。
37.本实施例中，所述控制器8为计算机。
38.实际实施时，控制器8采用计算机，直接接收煤仓仓位仪2、检煤模块6和插板关闭检测器13的信号，并直接控制液压插板3和给煤机4工作。
39.实施例2
40.如图3和图4本实施例与实施例1不同的是，所述控制器8为微控制器，所述安装支架5上安装有控制箱7，所述控制箱7内设置有电子线路板，所述微控制器、计时器10、存储器9均集成在电子线路板上，控制器8通过通信模块11和皮带运输集控系统12控制给煤机4。
41.本实施例中，所述通信模块11为无线通信模块或有线通信模块。
42.本实施例中，所述有线通信模块为rs485有线通信模块或光纤通信模块，rs485有线通信模块通过rs485通信线缆与皮带运输集控系统12连接，光纤通信模块通过光纤电缆与皮带运输集控系统12连接；
43.所述无线通信模块为gsm无线通信模块、lora无线通信模块或nb
‑
iot无线通信模块。
44.实际实施时，由于原煤仓1距离皮带运输集控系统12对应的集控中心有一端距离，可对每个原煤仓1安装一个控制箱7，利用微控制器快速接收煤仓仓位仪2、检煤模块6和插
板关闭检测器13的信号，并直接控制液压插板3工作，给煤机4由皮带运输集控系统12控制。
45.本实用新型使用时，按照以下步骤：
46.步骤一、确定煤仓仓位下降速度阈值并将煤仓仓位下降速度阈值存储在存储器中：根据公式计算煤仓仓位下降速度阈值v，单位为m/s，其中，h为原煤仓1的高度，t为原煤仓1内满仓条件下泄放完煤的总时间，m为原煤仓1内满仓条件下煤炭总质量，q为给煤机4最大给煤量，ρ为煤炭密度，s为原煤仓1的内横截面积；
47.将煤仓仓位下降速度阈值v存储在存储器9中；
48.需要说明的是，通过每个煤仓的仓径和给煤机最大给煤量获取各自煤仓对应的煤仓仓位下降速度阈值，并将煤仓仓位下降速度阈值存储在存储器中，每个矿井的原煤仓1的尺寸和给煤机4型号各有不同，实际情况实际计算，通用性好。
49.步骤二、实时检测原煤仓内仓位下降状态：
50.利用煤仓仓位仪2实时检测原煤仓1内煤炭高度，同时利用计时器10记录煤仓仓位仪2采集数据的时间，根据公式计算原煤仓仓位下降实时速度v'，其中，t1和t2为计时器10记录煤仓仓位仪2连续两次采集数据的时间，h1为t1时刻下煤仓仓位仪2实时检测原煤仓1内煤炭高度，h2为t2时刻下煤仓仓位仪2实时检测原煤仓1内煤炭高度；
51.t1和t2的时间间隔为1s～15s。
52.同时，利用检煤模块6实时采集给煤机4卸煤端的水煤喷出的抛物线情况，当检煤模块6未检测到信号时，说明原煤仓内仓位下降状态正常，当检煤模块6检测到信号时，说明原煤仓内仓位下降状态非正常，发生溃仓；
53.步骤三、判断原煤仓是否发生溃仓：
54.当原煤仓仓位下降实时速度v'大于煤仓仓位下降速度阈值v；
55.或者检煤模块6检测到信号时，说明原煤仓发生溃仓，执行步骤四；
56.否则，循环步骤二；
57.步骤四、溃仓保护：控制器8控制液压插板3工作，封堵原煤仓1的出煤端，利用插板关闭检测器13检测液压插板3是否关闭到位，当插板关闭检测器13采集到信号时，控制器8控制液压插板3对应的泵站泵停，同时控制器8控制给煤机4立即停机，实现原煤仓1的溃仓保护。
58.本实施例中，所述控制器8为微控制器，控制器8通过通信模块11向皮带运输集控系统12发出给煤机4立即停机的信号，实现原煤仓1的溃仓保护。
59.通过每个煤仓的仓径和给煤机最大给煤量获取各自煤仓对应的煤仓仓位下降速度阈值，并将煤仓仓位下降速度阈值存储在存储器中，利用煤仓仓位仪实时检测原煤仓内煤炭高度，同时利用计时器记录煤仓仓位仪采集数据的时间，计算原煤仓仓位下降实时速度，利用检煤模块实时采集给煤机卸煤端的煤量涌出情况，当原煤仓仓位下降实时速度大于煤仓仓位下降速度阈值，或者检煤模块检测到信号时，控制器控制液压插板工作，封堵原煤仓的出煤端，同时控制器通过通信模块向皮带运输集控系统发出给煤机立即停机的信号，实现原煤仓的溃仓保护。
60.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。