煤矿提升钢丝绳张力差在线监测及超载预警系统

摘要

煤矿提升机是矿井出煤的关键设备，超载及张力差过大是影响提升机正常运行的两个重要因素。通过对钢丝绳载荷及张力差进行实时监测，在超载及张力差过大时及时报警并采取措施闭锁提升机，能够有效预防超载提升造成断绳、坠罐、过卷等事故发生。因此，提升机钢丝绳超载在线监测控制系统的研制具有重要意义。
　　为避免此类事故的发生，本课题针对立井多绳摩擦、单绳缠绕及斜井串车三种煤矿常用提升系统，设计了提升钢丝绳张力差在线监测及超载预警系统。
　　首先，对三种提升机及相关传感器的工作原理及特性进行了分析，对相应钢丝绳张力及传感器受力进行了研究，对相应的钢丝绳张力与张力差传感器进行了设计与选型。并确定了相应的硬件设计方案，把整个系统具体分为五个子系统模块，分别是提升载荷实时监测模块、实时数据处理模块、数据传输模块、钢丝绳张力差状态实时在线显示及预警模块及信息记录与查询模块。
　　其次，系统软件采用 LabVIEW对下位机、上位机软件进行了设计与开发。对超载预警监测系统应用程序，即串口通信程序、开关量读取程序、数据采集与应用程序进行了阐述，并对系统的用户登录、监控界面、报警记录、报警设置、通信设置、传感器标定6个方面进行了设计。
　　最后，多绳摩擦立井提升在线监测系统在平煤九矿新主井进行了现场试验，实验表明，其通信方式、硬件电路及上位机软件运行状况良好，在线监测性能稳定可靠，故障预知能力强，对提升机装载过载、二次装载、卸载不完全、钢丝绳张力不平衡、平衡油缸活塞杆到达极限位置、卡罐等问题能够良好的识别和预警，符合煤矿提升安全运行实际需求。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的及意义

1.2 国内外研究现状及存在的问题

1.3 论文研究内容

1.4 本章小结

第2章 系统的总体设计

2.1 研究对象的事故分析

2.2 系统的总体技术方案

2.3 系统的技术路线

2.4 本章小结

第3章 系统的硬件设计

3.1 传感器的设计及选择

3.2 监测系统硬件设计

3.3 本章小结

第4章 系统的软件设计

4.1 下位机软件设计

4.2 上位机软件设计

4.3 超载预警监测系统应用程序的实现

4.4 本章小结

第5章 系统的调试运行情况及分析

5.1 现场运行试验大纲

5.2 传感器的安装测试试验

5.3 信号采集系统试验

5.4 监测系统软件调试

5.5 本章总结

第6章 结论与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢