皮带红外在线监测

晋城煤业集团技术进步奖申报书 申报单位 盖章 申报时间 2012 年 3 月 10 日 奖奖 励励 评评 审审 结结 果果 申报单位初评专业组评审奖励委员会评审 奖励等级 奖励金额 元 评委会主任 组长 盖章 一 项目基本情况一 项目基本情况 项目名称人体远红外感应开关在皮带中的应用 专业分类机电类项目可否公布可 主 题 词 带式输送机综合保护装置 人体热释电红外线传感器 防乘人保 护 主要完成单位晋城蓝焰煤业股份有限公司成庄矿 完成人员 张晨光 魏海文 黄超 赵兵善 何树春 连永强 段晋刚 郭彪 项目起止时间起始 2011 年 4 月完成 2011 年 9 月 资金总投入0 3 万元资金来源成本 经济效益 万元 1000 万元计划编号 应用情况 1 1 稳定应用 2 应用后停止 3 未应用 成果密级 1 1 非密 2 秘密 3 机密 4 绝密 5 未定密 姓 名张晨光电子邮箱Zcg3629180 项目申报 联系人 办公电话3616278移动电归 档 号 二 项目简介二 项目简介 项目所属科学技术领域 主要内容 特点及推广应用情况 带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备 但是 长期以来 由予井下大部分巷道距离长 环境差 人员行走费力 为图省力 工人违章爬乘输送带的现象有时发生 有时人员在过桥干活或各个溜煤眼干活掉落 到皮带上 这些现象成为威胁煤矿安全生产的一大隐患 为了预防此类事故的发生 我矿普遍采取的措施是在带式输送机巷道内安装急停闭锁开关 要求工作人员必须 在作业时拉两个以上的急停闭锁开关 但由于部分职工的工作行为不规范 存在违 章行为 这类措施的效果并不明显 本文设计了带式输送机违章乘人监控装置 该装置能够有效地检测到违章爬乘 输送带的人体红外线信息 并自动控制带式输送机自动停车 防止违章爬乘输送带 人身伤亡事故的发生 三 项目详细内容三 项目详细内容 带式输送机违章乘人监控装置由带式输送机综合保护装置 一道或两道人体热 释电红外线传感器等矿用电器设备相互连接组成 当出现工人违章爬乘输送带或工 人掉落到皮带上时 只要工员通过新安装的人体热释电红外线传感器 传感器立即 可以检测到人体信号 并且控制带式输送机的控制开关实现自动停车 以防止输送 带上的工人摔伤或坠入煤仓等重大人身伤亡事故 具体改造方案如下 1 检测与自动停车原理 本次改造使用人体热释电红外线传感器 利用拉线闭锁保护 PLC 控制 315 开 关来实现对皮带的停车控制功能 其中接线方法和原理如图一 图一 在带式输送机违章乘人监控装置中 当人体通过第 1 道红外线传感器时 传感 器中继电器 J 的常开触点闭合 控制声光报警器发出 有人爬乘输送带 的声音信 号并有红灯闪烁 提醒带式输送机司机及时停车 人体热释电红外线传感器的安装要求 人体热释电红外线传感器的安装位置如图二 图二 在安装过程中必须要注意安装高度和传感器到机头的距离 1 其中安装高度 的确定 应确保传感器的检测范围能够全方位的检测输送带宽度 且不超出输送带 宽度 以保证其工作的灵敏和可靠性 传感器的高度不易过高或过低 一般取 1 1 8 m 2 传感器至机头的距离的确定原则是 要保证在皮带上的人员在通过 传感器位置时 此时停车可以保证人员不会发生摔伤或坠入煤仓等重大人身伤亡事 故 在实际应用中 传感器至机头的距离应根据带式输送机实际停车的惯性距离来 确定 并留有一定的余量 人体热释电红外线传感器的选型和原理 人体热释电红外线传感器是一种应用广泛的电子装置 它能够有效地检测到人 体发出的 10 m 左右的红外线 并将其转变成电信号 以控制其他电器设备 3 1 人体热释电红外线传感器的工作原理 如图三 是一种人体热释电红外 线传感器的典型电路原理图 菲尼尔滤光透镜将人体正常发出的红外线信号聚焦到 热释电元件 SD02 上 热释电元件将接收到的人体红外线信号转变成电信号 经三 级放大和三极管 Q 控制定时器 NE555 发出一定宽度的定时脉冲 通过功率三极管 驱动继电器 J 吸合 第 1 道传感器的继电器 J 常开触点用于接通语音声光报警装置 第 2 道传感器的继电器 J 的常开触点则直接作用于带式输送机控制开关 控制带式 输送机紧急停车 图三 3 2 语言声光报警器的选型和安装 语言声光报警器是煤矿广泛使用的一种安全警示设备 主要用于矿山猴车到站 上下车场 大巷弯道等特殊地点作为安全警示信号用 配合其他设备可以实现语音 报警 其结构简单 安装方便 性能可靠 本文使用的矿用语言声光报警器是 KXB127 型 报警器要安装在带式输送机机头处司机能够看到 听到的位置 报警 器声音设置应足够强 以警示违章人离开输送带 为更加有效地警示违章爬乘输送 带人 也可在第 1 道人体热释电红外线传感器旁安装 1 台同样的报警器 专门用于 提醒违章人及时离开输送带 3 3 带式输送机综合保护装置 带式输送机控制开关和皮带自动停车控制方 式 带式输送机综合保护装置与带式输送机控制开关是煤矿带式输送机现场必备的 控制保护设备 输送机综合保护装置主要由控制箱和速度 烟雾 煤位 温度传感 器等组成 其主要功能是 1 用于带式输送机集中控制逆流延时启动 2 在输送带打滑 烟雾 埋机头时能自动停车 并能进行滚筒超温自动洒水和停车 带式输送机控制开关又称带式输送机磁力起动器 用于控制带式输送机的起动和停 止 同时具有短路 漏电 失压等保护功能 第 2 道人体热释电红外线传感器中继电器 J 的常开触点可串接于带式输送机 综合保护器的紧急停车回路中 以实现司机未能操作停车时的自动紧急停车 1 发明点或创新点 通过本项目的实施 开发完成了胶带运输防止人员攀爬掉落重要保护监测装置 的研究 并研究解决输送带局部摩擦发热等带等一系列安全隐患的全面技术解决 并且该人体远红外感应开关在皮带中的应用方案 可以有效防止人员因违章上皮带 或误掉上皮带时 发生摔伤或坠入煤仓等重大人身伤亡事故 并且这种实现方案还 可以应用到其它需人身保护的领域 4 与当前国内外同类研究 同类技术的综合比较 5 应用推广情况 采用该方案已经推广到成庄矿井下盘区皮带 在现场实际使用过程中能够有 效的起到保护人员的作用 6 安全性分析 采用该方案进行改造后 当出现人员在皮带上时 该方案可以及时提醒岗位司 机 并且立即停车 可以有效防止人员因违章上皮带或误掉上皮带时 发生摔伤或 坠入煤仓等重大人身伤亡事故 7 经济效益 计算依据 社会效益 环境效益 四 本项目曾获科技奖励情况四 本项目曾获科技奖励情况 获奖时间奖 项 名 称奖励等级授奖部门 单位 2010 12 科技成果三等奖成庄矿 五 申请 获得专利情况表五 申请 获得专利情况表 国 别申 请 号专 利 号项 目 名 称 六 六 主主 要要 完完 成成 人人 员员 名名 单单 序号姓名性别出生年月职务 职称文化程度工作单位对成果创造性贡献 1 张晨光男 1975 1 助理工程师本科成庄矿运行工区创造人 2 魏海文男 1971 3 工程帅本科成庄矿运行工区创造人 3 黄 超男 1977 9 助理工程师专科成庄矿运行工区参与人 4 赵兵善男 1970 5 助理工程师专科成庄矿运行工区参与人 5 何树春男 1959 7 助理工程师专科成庄矿运行工区参与人 6 连永强男 1981