本發(fā)明涉及工業(yè)自動化與測控，尤其涉及一種斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
1、斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置屬于散料輸送智能化測控技術(shù)領(lǐng)域。傳統(tǒng)斗輪機煤量計量普遍采用電子皮帶秤稱重或基于皮帶速度的間接推算方法，存在動態(tài)工況下因皮帶正反轉(zhuǎn)切換、懸臂擺動引發(fā)的物料分布非對稱性誤差、環(huán)境振動干擾導(dǎo)致的信號失真、粉塵潮濕引發(fā)的傳感器失效等系統(tǒng)性技術(shù)缺陷，且缺乏實時三維體積建模與動態(tài)補償機制，導(dǎo)致計量數(shù)據(jù)滯后性與累計誤差顯著，無法滿足輸煤系統(tǒng)精準(zhǔn)調(diào)度與無人值守需求。本方案通過融合激光斷面動態(tài)掃描與慣性姿態(tài)補償技術(shù)，構(gòu)建皮帶截面體積和重量動態(tài)轉(zhuǎn)換模型，結(jié)合全密封抗干擾信號采集架構(gòu)與多源數(shù)據(jù)融合算法，攻克了動態(tài)工況適應(yīng)性差、環(huán)境干擾敏感度高、數(shù)據(jù)實時性不足等核心問題，實現(xiàn)了復(fù)雜工況下連續(xù)物料的全流程非接觸式精準(zhǔn)監(jiān)測，為輸煤系統(tǒng)智能化升級提供了底層技術(shù)支撐。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，解決傳統(tǒng)斗輪機煤量計量在動態(tài)工況下因皮帶正反轉(zhuǎn)、懸臂擺動及粉塵潮濕環(huán)境導(dǎo)致的測量精度低、信號失真和抗干擾能力差的技術(shù)痛點的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
3、本發(fā)明提供一種斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，包括：
4、信號檢測模塊，用于通過激光信號發(fā)生器實時檢測斗輪機皮帶上的物料體積變化，并將所述體積變化轉(zhuǎn)換為電信號；
5、數(shù)據(jù)處理模塊，與所述信號檢測模塊連接，用于接收所述電信號，基于預(yù)設(shè)算法對所述電信號進行計算，生成物料的實時體積、流量、重量及皮帶運行速度的動態(tài)數(shù)據(jù)；
6、動態(tài)補償模塊，與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，用于對所述動態(tài)數(shù)據(jù)進行線性修正及運行狀態(tài)自動補償；
7、數(shù)據(jù)輸出模塊，與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，用于將所述動態(tài)數(shù)據(jù)通過通訊接口傳輸至外部控制系統(tǒng)，并控制顯示屏實時顯示物料堆積形態(tài)及皮帶運行狀態(tài)。
8、進一步地，本發(fā)明所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，所述信號檢測模塊還包括：
9、速度脈沖發(fā)生器，集成于斗輪機皮帶滾輪側(cè)部，用于生成與皮帶速度成正比的脈沖信號；
10、所述數(shù)據(jù)處理模塊進一步基于所述脈沖信號計算皮帶運行速度及正反轉(zhuǎn)狀態(tài)。
11、進一步地，本發(fā)明所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括：
12、中央處理單元，用于執(zhí)行所述預(yù)設(shè)算法，將物料體積轉(zhuǎn)換為重量數(shù)據(jù)，并生成皮帶運行狀態(tài)的統(tǒng)計結(jié)果；
13、數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲所述動態(tài)數(shù)據(jù)，并在斷電時保持數(shù)據(jù)完整性。
14、進一步地，本發(fā)明所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，所述動態(tài)補償模塊還用于；
15、在皮帶正反轉(zhuǎn)切換時，對所述動態(tài)數(shù)據(jù)進行誤差修正，并觸發(fā)跑偏報警信號；
16、所述數(shù)據(jù)輸出模塊進一步將所述跑偏報警信號傳輸至外部監(jiān)控系統(tǒng)。
17、進一步地，本發(fā)明所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，所述數(shù)據(jù)輸出模塊包括：
18、多協(xié)議通訊接口，支持以太網(wǎng)及modbus?tcp協(xié)議，用于與輸煤程控系統(tǒng)及無人值守系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互；
19、圖形顯示單元，用于生成物料運輸過程中的堆積形態(tài)的實時畫面及數(shù)據(jù)曲線圖。
20、進一步地，本發(fā)明所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，所述多協(xié)議通訊接口還配置為：
21、接收外部控制指令，并基于所述指令調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)處理模塊的算法參數(shù)
22、所述圖形顯示單元進一步支持通過觸摸屏或鍵盤進行人機交互操作。
23、進一步地，本發(fā)明所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，還包括：
24、環(huán)境適應(yīng)模塊，集成于所述信號檢測模塊及數(shù)據(jù)處理模塊中，用于在粉塵、潮濕環(huán)境中保持檢測精度，并實現(xiàn)防水防塵的全密封結(jié)構(gòu)。
25、所述全密封結(jié)構(gòu)的技術(shù)實現(xiàn)包括：
26、在激光檢測單元殼體內(nèi)充填惰性氣體，阻斷外部粉塵進入光學(xué)檢測通道，同時通過氣體壓力平衡裝置維持內(nèi)部微正壓環(huán)境，防止潮濕空氣滲透。
27、電纜接口采用螺旋鎖緊結(jié)構(gòu)與硅膠密封圈雙重防護，殼體接縫處設(shè)置迷宮式導(dǎo)流槽，使液體或粉塵沿導(dǎo)流路徑排出而無法侵入內(nèi)部電路。
28、檢測單元支架采用阻尼合金材質(zhì)，與皮帶機架連接處設(shè)置橡膠減震層，通過吸收高頻振動能量降低機械沖擊對激光發(fā)射器光路校準(zhǔn)精度的影響。
29、本發(fā)明的有益效果：
30、本發(fā)明通過多模態(tài)信號協(xié)同采集與動態(tài)數(shù)據(jù)融合處理，激光檢測單元實時捕獲物料截面形態(tài)并與速度脈沖信號時空對齊，消除皮帶正反轉(zhuǎn)導(dǎo)致的物料分布誤差，結(jié)合滑動窗口算法重構(gòu)連續(xù)物料流模型，有效克服懸臂擺動引起的信號失真。動態(tài)補償模塊基于傾角與振動傳感器數(shù)據(jù)觸發(fā)幾何修正和密度映射優(yōu)化，形成閉環(huán)參數(shù)迭代機制，同步通過抗干擾設(shè)計阻斷粉塵污染與振動干擾，實現(xiàn)復(fù)雜工況下的高精度動態(tài)計量，解決傳統(tǒng)方法因環(huán)境干擾和運動補償缺失引發(fā)的累計誤差問題。
31、本發(fā)明三維動態(tài)建模與多維度監(jiān)控融合激光檢測數(shù)據(jù)與機械狀態(tài)信息，實時生成物料堆積形態(tài)與趨勢曲線，結(jié)合分級報警機制提升工況感知能力。遠程交互系統(tǒng)通過雙協(xié)議接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸與算法動態(tài)調(diào)整，配合本地緩存機制保障數(shù)據(jù)完整性，環(huán)境自適應(yīng)設(shè)計降低維護需求，最終構(gòu)建覆蓋數(shù)據(jù)采集、處理、補償及輸出的全流程智能監(jiān)控體系，為輸煤系統(tǒng)無人化管控與精準(zhǔn)調(diào)度提供可靠技術(shù)支撐。
1.一種斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述信號檢測模塊還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述動態(tài)補償模塊還用于；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)輸出模塊包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述多協(xié)議通訊接口還配置為：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斗輪機取煤動態(tài)智能監(jiān)控裝置，其特征在于，還包括：