電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法、裝置和系統的制作方法

電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法、裝置和系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法、裝置和系統。該方法包括：接收傳感器采集的傳感器數據；根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態，其中當前工作狀態為正常工作狀態或故障狀態；將當前工作狀態信息發送到顯示器進行顯示。本發明能準確、全面作出卷纜故障判斷，并給出相應的提示和動作，從而保證了卷纜系統的安全運行，防止了卷纜出現扯斷或被碾壓等安全隱患，提高了電纜使用的安全性。
【專利說明】
電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法、裝置和系統
技術領域
[0001]本發明涉及電動地下鏟運機領域，特別涉及一種電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法、裝置和系統。
【背景技術】
[0002]卷纜系統是電動地下鏟運機重要組成部分，是鏟運機整機供電(高壓)電纜同步收放的執行單元，電纜收放速度和同步跟隨好壞直接影響產品性能和使用安全。
[0003]卷纜系統故障主要有電纜張力異常、電纜卡盤、車輛打滑引起的卷纜收放異常等。電纜張力異常，在卷纜系統中表現為壓力異常，若張力過大電纜會出現拉伸變形或扯斷的情況，若電纜張力過小則電纜可能出現被碾壓的情況；出現電纜卡盤故障容易引起電纜扯斷情況;車輛打滑，同樣會引起電纜同步收放跟隨問題。卷纜故障診斷系統對出現故障及時作出判斷并處理，可以防止電纜出現扯斷或被碾壓的情況出現，避免電纜損壞和安全事故的發生，是卷纜系統必不可少的一部分。
[0004]現有技術中對電動鏟運機整車故障進行檢測，針對卷纜系統故障診斷不夠細致、準確;卷纜故障診斷檢測方法較為單一、不夠全面，且未結合車體運行狀態進行檢測，不夠準確。

【發明內容】

[0005]鑒于以上技術問題，本發明提供了一種電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法、裝置和系統，能準確、全面作出卷纜故障判斷，提高電纜使用的安全性。
[0006]根據本發明的一個方面，提供一種電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法，包括:
[0007]接收傳感器采集的傳感器數據；
[0008]根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態，其中當前工作狀態為正常工作狀態或故障狀態；
[0009]將當前工作狀態信息發送到顯示器進行顯示。
[0010]在本發明的一個實施例中，若當前工作狀態為故障狀態，則所述方法還包括:
[0011 ]向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機；
[0012]和/或，
[0013]根據傳感器數據確定故障類型，其中所述當前工作狀態信息包括故障類型信息。
[0014]在本發明的一個實施例中，所述根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態包括:
[0015]檢測傳感器是否有數據回傳；
[0016]若傳感器沒有數據回傳，則確定當前工作狀態為傳感器故障或傳感器連接線故障。
[0017]在本發明的一個實施例中，所述根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態還包括:
[0018]若傳感器有數據回傳，則根據傳感器數據確定卷纜收放狀態和車體運行狀態；
[0019]根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態。
[0020]在本發明的一個實施例中，所述根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態包括:
[0021 ]判斷卷纜系統壓力是否正常；
[0022]若卷纜系統壓力不正常，則確定當前工作狀態為卷纜液壓系統故障。
[0023]在本發明的一個實施例中，所述根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態還包括:
[0024]若卷纜系統壓力正常，則判斷編碼器檢測角度是否改變；
[0025]若編碼器檢測角度正常改變，則確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于行走狀態。
[0026]在本發明的一個實施例中，所述根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態還包括:
[0027]若編碼器檢測角度不變，則判斷車速傳感器檢測的車速是否為零；
[0028]若車速傳感器檢測的車速為零，則確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于停止狀態。
[0029]在本發明的一個實施例中，所述根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態還包括:
[0030]若編碼器檢測角度不變且車速傳感器檢測的車速不為零，則判斷根據加速度傳感器數據獲取的車速是否為零；
[0031]若根據加速度傳感器數據獲取的車速為零，則確定車輛處于打滑狀態；
[0032]若根據加速度傳感器數據獲取的車速不為零，則確定當前工作狀態為卷纜系統存在機械故障。
[0033]根據本發明的另一方面，提供一種電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置，包括數據接收模塊、狀態確定模塊和信息發送模塊，其中:
[0034]數據接收模塊，用于接收傳感器采集的傳感器數據；
[0035]狀態確定模塊，用于根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態，其中當前工作狀態為正常工作狀態或故障狀態；
[0036]信息發送模塊，用于將當前工作狀態信息發送到顯示器進行顯示。
[0037]在本發明的一個實施例中，所述裝置還包括指令下發模塊，其中:
[0038]指令下發模塊，用于在當前工作狀態為故障狀態時，向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機。
[0039]在本發明的一個實施例中，狀態確定模塊用于在當前工作狀態為故障狀態時，根據傳感器數據確定故障類型，其中所述當前工作狀態信息包括故障類型信息。
[0040]在本發明的一個實施例中，狀態確定模塊包括數據檢測單元和第一故障確定單元，其中:
[0041]數據檢測單元，用于檢測傳感器是否有數據回傳；
[0042]第一故障確定單元，用于根據數據檢測單元的檢測結果，在傳感器沒有數據回傳的情況下，確定當前工作狀態為傳感器故障或傳感器連接線故障。
[0043]在本發明的一個實施例中，狀態確定模塊還包括第二故障確定單元，其中:
[0044]第二故障確定單元，用于根據數據檢測單元的檢測結果，在傳感器有數據回傳的情況下，根據傳感器數據確定卷纜收放狀態和車體運行狀態;并根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態。
[0045]在本發明的一個實施例中，第二故障確定單元包括第一識別子模塊和故障確定子模塊，其中:
[0046]第一識別子模塊，用于判斷卷纜系統壓力是否正常；
[0047]故障確定子模塊，用于根據第一識別子模塊的判斷結果，在卷纜系統壓力不正常的情況下，確定當前工作狀態為卷纜液壓系統故障。
[0048]在本發明的一個實施例中，第二故障確定單元還包括第二識別子模塊，其中:
[0049]第二識別子模塊，用于根據第一識別子模塊的判斷結果，在卷纜系統壓力正常的情況下，判斷編碼器檢測角度是否改變；
[0050]故障確定子模塊用于根據第二識別子模塊的判斷結果，在編碼器檢測角度正常改變的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于行走狀態。
[0051]在本發明的一個實施例中，第二故障確定單元還包括第三識別子模塊，其中:
[0052]第三識別子模塊，用于根據第二識別子模塊的判斷結果，在編碼器檢測角度不變的情況下，判斷車速傳感器檢測的車速是否為零；
[0053]故障確定子模塊用于根據第三識別子模塊的判斷結果，在車速傳感器檢測的車速為零的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于停止狀態。
[0054]在本發明的一個實施例中，第二故障確定單元還包括第四識別子模塊，其中:
[0055]第四識別子模塊，用于根據第三識別子模塊的判斷結果，在車速傳感器檢測的車速不為零的情況下，判斷根據加速度傳感器數據獲取的車速是否為零；
[0056]故障確定子模塊用于根據第四識別子模塊的判斷結果，在根據加速度傳感器數據獲取的車速為零的情況下，確定車輛處于打滑狀態;在根據加速度傳感器數據獲取的車速不為零的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統存在機械故障。
[0057]根據本發明的另一方面，提供一種電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統，包括傳感器、顯示器、以及如上述任一實施例所述的電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置。
[0058]本發明能準確、全面作出卷纜故障判斷，并給出相應的提示和動作，從而保證了卷纜系統的安全運行，防止了卷纜出現扯斷或被碾壓等安全隱患，提高了電纜使用的安全性。
【附圖說明】
[0059]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0060]圖1為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統第一實施例的示意圖。
[0061]圖2為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統第二實施例的示意圖。
[0062]圖3為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置第一實施例的示意圖。
[0063]圖4為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置第二實施例的示意圖。
[0064]圖5為本發明一個實施例中狀態確定模塊的示意圖。
[0065]圖6為本發明一個實施例中第二故障確定單元的示意圖。
[0066]圖7為本發明另一實施例中第二故障確定單元的示意圖。
[0067]圖8為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法第一實施例的示意圖。
[0068]圖9為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法第二實施例的示意圖。
[0069]圖10為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法第三實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0070]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0071]除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的范圍。
[0072]同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。
[0073]對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。
[0074]在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。
[0075]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0076]圖1為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統第一實施例的示意圖。所述電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統包括電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3、傳感器2和顯示器1，其中:
[0077]傳感器2可以包括編碼器、車速傳感器、加速度傳感器、馬達進口壓力傳感器、馬達出口壓力傳感器等傳感器。
[0078]傳感器2與電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置連接，電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置與顯示器I連接。
[0079]傳感器2，用于采集傳感器數據，并將所述傳感器數據發送給電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置。
[0080]電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3，用于根據傳感器2的傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態，其中當前工作狀態為正常工作狀態或故障狀態，并將當前工作狀態信息發送到顯示器I進行顯示。
[0081]在本發明的一個實施例中，當前工作狀態信息可以包括故障類型信息或正常工作類型信息。例如:故障類型信息可以為收放纜張力異常故障、車輛打滑引起卷纜異常、電纜卡盤或聯軸器連接不緊等機械故障中的至少一項，正常工作類型信息可以為車輛行走時的正常工作狀態或車輛停止時的正常工作狀態。
[0082]顯示器I，用于將卷纜系統工作狀態實時顯示，若出現故障則提示出現對應故障。
[0083]基于本發明上述實施例提供的電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統，能準確、全面作出卷纜故障判斷，并給出相應的提示和動作，從而保證了卷纜系統的安全運行，防止了卷纜出現扯斷或被碾壓等安全隱患，提高了電纜使用的安全性。
[0084]圖2為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統第二實施例的示意圖。與圖1實施例相比，圖2實施例中，傳感器2可以包括編碼器21、車速傳感器22、加速度傳感器23、馬達進口壓力傳感器(壓力傳感器A)24和馬達出口壓力傳感器(壓力傳感器B)25，其中:
[0085]加速度傳感器23安裝在車體上，用于檢測車體加速度；馬達進口壓力傳感器24和馬達出口壓力傳感器25分別安裝于卷纜馬達進出油路上，用于檢測馬達進出口的壓力；編碼器21安裝在卷揚上，用于檢測卷揚旋轉角度、圈數;車速傳感器安裝在車體上，用于檢測車輛傳動軸轉速。
[0086]電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3分別與編碼器21、車速傳感器22、加速度傳感器23、馬達進口壓力傳感器24和馬達出口壓力傳感器25連接。
[0087]電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3，用于采集各傳感器信號，結合各個傳感器數據對卷纜系統是否處于正常工作狀態進行判斷，并將相應的狀態提示發送到顯示器I上。
[0088]在本發明的一個實施例中，電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3還與卷纜系統控制器連接，用于在當前工作狀態為故障狀態的情況下，向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機。
[0089]在本發明的一個實施例中，電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3還可以用于在當前工作狀態為故障狀態的情況下，根據傳感器數據確定故障類型，顯示器I顯示的當前工作狀態信息包括故障類型信息。
[0090]在本發明的一個具體實施例中，電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3，用于根據各傳感器回傳的各部分工作狀態，結合電動地下鏟運機相應車體運行狀態，檢測地下鏟運機是否出現故障，診斷檢測主要包括兩個方面，一是傳感器自檢，檢測其數據是否正常;二是各傳感器檢測卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配。若出現故障，分析故障原因并給出故障提示及停機，防止卷纜出現扯斷或被碾壓等安全隱患。
[0091]上述傳感器自檢中，電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3可以用于檢測傳感器是否有數據回傳;并在傳感器沒有數據回傳的情況下，確定當前工作狀態為傳感器故障或傳感器連接線故障。
[0092]例如:電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3可以用于檢測編碼器是否有數據回傳；并在編碼器沒有數據回傳的情況下，確定當前工作狀態為編碼器故障或編碼器連接線故障。
[0093]上述傳感器自檢主要為卷纜編碼器自檢，編碼器檢測數據情況主要有以下幾種情況:檢測不到數據，檢測到數據且改變，檢測到數據但不變。檢測不到數據為傳感器故障，若能正常檢測數據則結合其他傳感器數據檢測車體運行狀態和卷纜收放狀態進一步判斷。
[0094]上述匹配主要包括電纜張力異常故障檢測和車體運行狀態匹配情況，收放纜壓力設定需根據卷纜空盤壓差、卷揚半徑變化、車速變化情況設定，若不一致則為出現故障;卷纜卡盤或編碼器聯軸器連接機械故障引起的卷纜故障判斷也需要結合車輛運行狀況進行匹配分析。
[0095]上述卷纜故障主要包括收放纜張力異常故障、車輛打滑引起卷纜異常、電纜卡盤或聯軸器連接不緊等機械故障引起的卷纜故障。
[0096]電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3可以用于在傳感器有數據回傳的情況下，根據馬達進口壓力和馬達進口壓力判斷卷纜系統壓力是否正常;并在卷纜系統壓力不正常的情況下，確定當前工作狀態為卷纜液壓系統故障。
[0097]收放纜張力異常反應在卷纜系統中表現為收放纜壓力異常，收放纜壓力異常檢測需參考收放纜理論壓力Pt和收放纜實際壓力Pr。收放纜理論壓力Pt由卷纜空盤壓差、卷揚半徑變化、車速變化情況決定；收放纜實際壓力Pr為馬達進口壓力傳感器24和馬達出口壓力傳感器25檢測值的差值。若收放纜理論壓力Pt和實際壓力Pr的差值e(P) =Pt-Pr超過報警閾值則提示報警，若超過設定的停機閥值則停機，具體的閥值設定根據實際的壓差控制精度設定。
[0098]車輛打滑引起卷纜異常需結合車速傳感器和加速度傳感器檢測數據分析車體運行狀態分析。若卷纜編碼器檢測卷纜角度不變，首先判斷車輛傳動軸是否處于運行狀態，若處于運行狀態但卷纜編碼器檢測角度不變則卷纜系統出現故障，需進一步判斷。分別計算由加速度傳感器和車速傳感器轉化得到的車速，由加速度傳感器檢測值a積分換算出車速Vl=Jadt,由車速傳感器檢測值W、傳動比1、輪胎半徑R換算出車速V2=co -1-R0
[0099]電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3還可以用于在卷纜系統壓力正常的情況下，判斷編碼器檢測角度是否改變;并在編碼器檢測角度正常改變的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于行走狀態。
[0100]電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3還可以用于在編碼器檢測角度不變的情況下，判斷車速傳感器檢測的車速V2是否為零;并在車速傳感器檢測的車速V2為零的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于停止狀態。
[0101]電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3還可以用于在編碼器檢測角度不變、車速傳感器檢測的車速V2不為零的情況下，判斷根據加速度傳感器數據獲取的車速是否為零;并在根據加速度傳感器數據獲取的車速Vl為零的情況下，確定車輛處于打滑狀態。這種情況下，傳動軸處于運行狀態下，即V2大于零，卷纜編碼器檢測角度不變，若檢測到Vl為零，則判定卷纜系統出現因車體打滑而引起卷纜異常。
[0102]電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3還可以用于在卷纜編碼器角度不變，車速傳感器檢測數據轉化得到車速V2大于零且Vl也大于零，則判定為卷纜系統存在機械故障，所述機械故障包括卡盤或編碼器聯軸器連接機械故障。
[0103]本發明上述實施例提供的電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統，可以結合車體運行狀態，對卷纜系統故障，如電纜張力異常(壓力異常)、電纜卡盤等進行檢測，能準確、全面作出判斷，并給出相應的提示和動作，從而保證了卷纜系統的安全運行，防止了卷纜出現扯斷或被碾壓等安全隱患，提高了電纜使用的安全性。
[0104]本發明上述實施例提供的電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統解決了現有技術的如下技術問題:現有技術方案對卷纜故障診斷方法較單一，如通過閥值判斷方法判斷系統出現故障，不能準確及時發現系統故障。卷纜收放與車體運行狀態有關，現有技術在進行卷纜故障診斷時，未結合車體運行狀態進行分析;現有技術檢測點較少，未對卷纜系統故障如張力異常檢測(壓力異常檢測)、卡盤、車體打滑等現象引起的卷纜異常進行檢測，不能對卷纜系統常見故障類型進行較全面分析。
[0105]下面通過具體示例對上述實施例中的電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置3的結構和功能進行說明:
[0106]圖3為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置第一實施例的示意圖。如圖3所示，電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置包括數據接收模塊31、狀態確定模塊32和信息發送模塊33，其中:
[0107]數據接收模塊31，用于接收傳感器采集的傳感器數據，其中傳感器可以包括編碼器、車速傳感器、加速度傳感器、馬達進口壓力傳感器、馬達出口壓力傳感器等傳感器。
[0108]狀態確定模塊32，用于根據各種傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態，其中當前工作狀態為正常工作狀態或故障狀態。
[0109]信息發送模塊33，用于將當前工作狀態信息發送到顯示器進行顯示。
[0110]基于本發明上述實施例提供的電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置，能準確、全面作出卷纜故障判斷，并給出相應的提示和動作，從而保證了卷纜系統的安全運行，防止了卷纜出現扯斷或被碾壓等安全隱患，提高了電纜使用的安全性。
[0111]圖4為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置第二實施例的示意圖。與圖3實施例相比，圖4實施例中，所述裝置還可以包括指令下發模塊34，其中:
[0112]指令下發模塊34，用于在當前工作狀態為故障狀態時，向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機。
[0113]在本發明的一個實施例中，狀態確定模塊32用于在當前工作狀態為故障狀態時，根據傳感器數據確定故障類型，其中所述當前工作狀態信息包括故障類型信息。
[0114]上述卷纜故障類型主要包括收放纜張力異常故障、車輛打滑引起卷纜異常、電纜卡盤或聯軸器連接不緊等機械故障引起的卷纜故障。
[0115]圖5為本發明一個實施例中狀態確定模塊的示意圖。如圖5所示，圖3或圖4實施例中的狀態確定模塊32可以包括數據檢測單元321和第一故障確定單元322，其中:
[0116]數據檢測單元321，用于檢測傳感器是否有數據回傳。
[0117]第一故障確定單元322，用于根據數據檢測單元321的檢測結果，在傳感器沒有數據回傳的情況下，確定當前工作狀態為傳感器故障或傳感器連接線故障。
[0118]在本發明的一個實施例中，如圖5所示，狀態確定模塊32還可以包括第二故障確定單元323，其中:
[0119]第二故障確定單元323，用于根據數據檢測單元321的檢測結果，在傳感器有數據回傳的情況下，根據傳感器數據確定卷纜收放狀態和車體運行狀態;并根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態。
[0120]圖6為本發明一個實施例中第二故障確定單元的示意圖。如圖6所示，圖5實施例中的第二故障確定單元323可以包括第一識別子模塊3231和故障確定子模塊3232，其中:
[0121]第一識別子模塊3231，用于判斷卷纜系統壓力是否正常。
[0122]故障確定子模塊3232，用于根據第一識別子模塊3231的判斷結果，在卷纜系統壓力不正常的情況下，確定當前工作狀態為卷纜液壓系統故障。
[0123]圖7為本發明另一實施例中第二故障確定單元的示意圖。與圖6實施例相比，圖7實施例中，第二故障確定單元323還可以包括第二識別子模塊3233，其中:
[0124]第二識別子模塊3233，用于根據第一識別子模塊3231的判斷結果，在卷纜系統壓力正常的情況下，判斷編碼器檢測角度是否改變。
[0125]故障確定子模塊3232用于根據第二識別子模塊3233的判斷結果，在編碼器檢測角度正常改變的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于行走狀態。
[0126]在本發明的一個實施例中，如圖7所示，第二故障確定單元323還可以包括第三識別子模塊3234，其中:
[0127]第三識別子模塊3234，用于根據第二識別子模塊3233的判斷結果，在編碼器檢測角度不變的情況下，判斷車速傳感器檢測的車速是否為零。
[0128]故障確定子模塊3232用于根據第三識別子模塊3234的判斷結果，在車速傳感器檢測的車速為零的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于停止狀態。
[0129]在本發明的一個實施例中，如圖7所示，第二故障確定單元323還可以包括第四識別子模塊3235，其中:
[0130]第四識別子模塊3235，用于根據第三識別子模塊3234的判斷結果，在車速傳感器檢測的車速不為零的情況下，判斷根據加速度傳感器數據獲取的車速是否為零。
[0131]故障確定子模塊3232用于根據第四識別子模塊3235的判斷結果，在根據加速度傳感器數據獲取的車速為零的情況下，確定車輛處于打滑狀態;在根據加速度傳感器數據獲取的車速不為零的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統存在機械故障。
[0132]本發明上述實施例提供的電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置，可以結合車體運行狀態，對卷纜系統故障，如電纜張力異常(壓力異常)、電纜卡盤等進行檢測，能準確、全面作出判斷，并給出相應的提示和動作，從而保證了卷纜系統的安全運行，防止了卷纜出現扯斷或被碾壓等安全隱患，提高了電纜使用的安全性。
[0133]圖8為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法第一實施例的示意圖。優選的，本實施例可由本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置執行。該方法包括以下步驟:
[0134]步驟81，接收傳感器采集的傳感器數據，其中，傳感器可以包括編碼器、車速傳感器、加速度傳感器、馬達進口壓力傳感器、馬達出口壓力傳感器等傳感器。
[0135]步驟82，根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態，其中當前工作狀態為正常工作狀態或故障狀態。
[0136]步驟83，將當前工作狀態信息發送到顯示器進行顯示。
[0137]在本發明的一個實施例中，若當前工作狀態為故障狀態，則所述方法還可以包括:向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機。
[0138]在本發明的一個實施例中，若當前工作狀態為故障狀態，則所述方法還可以包括:根據傳感器數據確定故障類型，其中所述當前工作狀態信息包括故障類型信息。
[0139]基于本發明上述實施例提供的電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法，能準確、全面作出卷纜故障判斷，并給出相應的提示和動作，從而保證了卷纜系統的安全運行，防止了卷纜出現扯斷或被碾壓等安全隱患，提高了電纜使用的安全性。
[0140]圖9為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法第二實施例的示意圖。優選的，本實施例可由本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置或系統執行。該方法包括以下步驟:[0141 ]步驟91，進行傳感器和電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置的參數初始化。
[0142]步驟92，進行傳感器自檢，檢測其數據是否正常。
[0143]上述傳感器自檢主要為卷纜編碼器自檢，編碼器檢測數據情況主要有以下幾種情況:檢測不到數據，檢測到數據且改變，檢測到數據但不變。檢測不到數據為傳感器故障，若能正常檢測數據則結合其他傳感器數據檢測車體運行狀態和卷纜收放狀態進一步判斷。
[0144]步驟93，根據各傳感器監測值，判斷卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配。
[0145]上述匹配主要包括電纜張力異常故障檢測和車體運行狀態匹配情況，收放纜壓力設定需根據卷纜空盤壓差、卷揚半徑變化、車速變化情況設定，若不一致則為出現故障。
[0146]步驟94，根據傳感器自檢結果、以及監測值與車體狀態的匹配情況，判斷卷纜是否出現故障。若出現故障，則執行步驟95;若未出現故障，則提示卷纜系統處于正常工作狀態，并執行步驟92。
[0147]步驟95，提示卷纜系統出現故障，并向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機。
[0148]圖10為本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法第三實施例的示意圖。優選的，本實施例可由本發明電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置或系統執行。該方法包括以下步驟:
[0149]步驟101，進行傳感器和電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置的參數初始化。
[0150]步驟102，判斷編碼器是否有數據回傳。若傳感器沒有數據回傳，則執行步驟103;否則，若傳感器有數據回傳，則執行步驟104。
[0151]步驟103，顯示當前工作狀態為傳感器故障或傳感器連接線故障;并向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機;之后不再執行本實施例的其它步驟。
[0152]步驟104，判斷卷纜系統壓力是否正常。若卷纜系統壓力不正常，則執行步驟105;否則，若傳感器有數據回傳，則執行步驟106。
[0153]收放纜張力異常反應在卷纜系統中表現為收放纜壓力異常，在本發明一個實施例中，收放纜壓力異常檢測可以參考收放纜理論壓力Pt和收放纜實際壓力Pr。收放纜理論壓力Pt由卷纜空盤壓差、卷揚半徑變化、車速變化情況決定;收放纜實際壓力Pr為馬達進口壓力傳感器24和馬達出口壓力傳感器25檢測值的差值。若收放纜理論壓力Pt和實際壓力Pr的差值e(P)=Pt-Pr超過報警閾值則提示報警，若超過設定的停機閥值則停機，具體的閥值設定根據實際的壓差控制精度設定。
[0154]步驟105，顯示當前工作狀態為卷纜液壓系統故障;并向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機;之后不再執行本實施例的其它步驟。
[0155]步驟106，判斷編碼器檢測角度是否改變。若編碼器檢測角度正常改變，則執行步驟107;否則，若編碼器檢測角度不變，則執行步驟108。
[0156]步驟107，顯示當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于行走狀態;之后不再執行本實施例的其它步驟。
[0157]步驟108，判斷車速傳感器檢測的車速V2是否為零。若車速傳感器檢測的車速V2為零，則執行步驟109;否則，若車速傳感器檢測的車速V2不為零，則執行步驟110。
[0158]在本發明一個實施例中，車速V2可以由車速傳感器檢測值W、傳動比1、輪胎半徑R換算出車速V2=c0.i.R。
[0159]步驟109，顯示當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于停止狀態；之后不再執行本實施例的其它步驟。
[0160]步驟110，判斷根據加速度傳感器數據獲取的車速Vl是否為零。若根據加速度傳感器數據獲取的車速Vl為零，則執行步驟111;否則，若根據加速度傳感器數據獲取的車速Vl不為零，則執行步驟112。
[0161 ]在本發明一個實施例中，車速Vl可以由加速度傳感器檢測值a積分換算出車速Vl= Jadt0
[0162]步驟111，顯示車輛處于打滑狀態;并向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機;之后不再執行本實施例的其它步驟。即，在傳動軸處于運行狀態下，即V2大于零，卷纜編碼器檢測角度不變，若檢測到Vl為零，則判斷卷纜系統出現因車體打滑而引起卷纜異常；
[0163]步驟112，顯示確定當前工作狀態為卷纜系統存在機械故障;并向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機。即，若卷纜編碼器角度不變，車速傳感器檢測數據轉化得到車速V2大于零且Vl也大于零，則判定為卷纜系統出現卡盤或編碼器聯軸器連接機械故障。
[0164]本發明上述實施例提供的電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法，可以結合車體運行狀態，對卷纜系統故障，如電纜張力異常(壓力異常)、電纜卡盤等進行檢測，能準確、全面作出判斷，并給出相應的提示和動作，從而保證了卷纜系統的安全運行，防止了卷纜出現扯斷或被碾壓等安全隱患，提高了電纜使用的安全性。
[0165]在上面所描述的電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置可以實現為用于執行本申請所描述功能的通用處理器、可編程邏輯控制器(PLC)、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件或者其任意適當組合。
[0166]至此，已經詳細描述了本發明。為了避免遮蔽本發明的構思，沒有描述本領域所公知的一些細節。本領域技術人員根據上面的描述，完全可以明白如何實施這里公開的技術方案。
[0167]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0168]本發明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發明的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本發明從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【主權項】
1.一種電動地下鏟運機卷纜故障檢測方法，其特征在于，包括: 接收傳感器采集的傳感器數據； 根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態，其中當前工作狀態為正常工作狀態或故障狀態； 將當前工作狀態信息發送到顯示器進行顯示。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，若當前工作狀態為故障狀態，則還包括: 向鏟運機控制器發出停機指令，以指示鏟運機停機； 和/或， 根據傳感器數據確定故障類型，其中所述當前工作狀態信息包括故障類型信息。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態包括: 檢測傳感器是否有數據回傳； 若傳感器沒有數據回傳，則確定當前工作狀態為傳感器故障或傳感器連接線故障。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態還包括: 若傳感器有數據回傳，則根據傳感器數據確定卷纜收放狀態和車體運行狀態； 根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態包括: 判斷卷纜系統壓力是否正常； 若卷纜系統壓力不正常，則確定當前工作狀態為卷纜液壓系統故障。6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態還包括: 若卷纜系統壓力正常，則判斷編碼器檢測角度是否改變； 若編碼器檢測角度正常改變，則確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于行走狀??τ O7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態還包括: 若編碼器檢測角度不變，則判斷車速傳感器檢測的車速是否為零； 若車速傳感器檢測的車速為零，則確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于停止狀態。8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態還包括: 若編碼器檢測角度不變且車速傳感器檢測的車速不為零，則判斷根據加速度傳感器數據獲取的車速是否為零； 若根據加速度傳感器數據獲取的車速為零，則確定車輛處于打滑狀態； 若根據加速度傳感器數據獲取的車速不為零，則確定當前工作狀態為卷纜系統存在機械故障。9.一種電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置，其特征在于，包括數據接收模塊、狀態確定模塊和信息發送模塊，其中: 數據接收模塊，用于接收傳感器采集的傳感器數據； 狀態確定模塊，用于根據傳感器數據確定卷纜系統的當前工作狀態，其中當前工作狀態為正常工作狀態或故障狀態； 信息發送模塊，用于將當前工作狀態信息發送到顯示器進行顯示。10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括指令下發模塊，其中: 指令下發模塊，用于在當前工作狀態為故障狀態時，向鏟運機控制器發出停機指令，以指示伊^運機停機。11.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于， 狀態確定模塊用于在當前工作狀態為故障狀態時，根據傳感器數據確定故障類型，其中所述當前工作狀態信息包括故障類型信息。12.根據權利要求9-11中任一項所述的裝置，其特征在于，狀態確定模塊包括數據檢測單元和第一故障確定單元，其中: 數據檢測單元，用于檢測傳感器是否有數據回傳； 第一故障確定單元，用于根據數據檢測單元的檢測結果，在傳感器沒有數據回傳的情況下，確定當前工作狀態為傳感器故障或傳感器連接線故障。13.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，狀態確定模塊還包括第二故障確定單元，其中: 第二故障確定單元，用于根據數據檢測單元的檢測結果，在傳感器有數據回傳的情況下，根據傳感器數據確定卷纜收放狀態和車體運行狀態;并根據卷纜收放狀態和車體運行狀態是否匹配來確定卷纜系統的當前工作狀態。14.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，第二故障確定單元包括第一識別子模塊和故障確定子模塊，其中: 第一識別子模塊，用于判斷卷纜系統壓力是否正常； 故障確定子模塊，用于根據第一識別子模塊的判斷結果，在卷纜系統壓力不正常的情況下，確定當前工作狀態為卷纜液壓系統故障。15.根據權利要求14所述的裝置，其特征在于，第二故障確定單元還包括第二識別子模塊，其中: 第二識別子模塊，用于根據第一識別子模塊的判斷結果，在卷纜系統壓力正常的情況下，判斷編碼器檢測角度是否改變； 故障確定子模塊用于根據第二識別子模塊的判斷結果，在編碼器檢測角度正常改變的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于行走狀態。16.根據權利要求15所述的裝置，其特征在于，第二故障確定單元還包括第三識別子模塊，其中: 第三識別子模塊，用于根據第二識別子模塊的判斷結果，在編碼器檢測角度不變的情況下，判斷車速傳感器檢測的車速是否為零； 故障確定子模塊用于根據第三識別子模塊的判斷結果，在車速傳感器檢測的車速為零的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統正常，車輛處于停止狀態。17.根據權利要求16所述的裝置，其特征在于，第二故障確定單元還包括第四識別子模塊，其中: 第四識別子模塊，用于根據第三識別子模塊的判斷結果，在車速傳感器檢測的車速不為零的情況下，判斷根據加速度傳感器數據獲取的車速是否為零； 故障確定子模塊用于根據第四識別子模塊的判斷結果，在根據加速度傳感器數據獲取的車速為零的情況下，確定車輛處于打滑狀態;在根據加速度傳感器數據獲取的車速不為零的情況下，確定當前工作狀態為卷纜系統存在機械故障。18.—種電動地下鏟運機卷纜故障檢測系統，其特征在于，包括傳感器、顯示器、以及如權利要求9-17中任一項所述的電動地下鏟運機卷纜故障檢測裝置。
【文檔編號】E02F9/26GK105951921SQ201610510344
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】劉勇, 左帥, 徐楠
【申請人】徐工集團工程機械有限公司