礦井提升機全行程包絡線速度保護系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及礦山行業礦井提升運動控制系統技術領域，具體是一種礦井提升機全 行程包絡線速度保護系統。
【背景技術】
[0002] 礦山行業是一個高風險的行業，礦井提升系統作為礦山井下人員與設備通往地面 的咽喉，其安全性、可靠性不容忽視。現有的礦井提升機速度保護系統一般由兩種超速保護 組合而成：最大速度超速保護和檢測點逐點超速保護。這種超速保護一般使用磁感應式電 氣元件，磁感應式電氣元件安裝于環境潮濕的井筒中，故障率高。另外此種超速保護依靠的 是電氣元件，元件的個數有限，這就有了此種保護的局限性，為了提高安全性不得不大量增 加元件。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是提供：一種礦井提升機全行程包絡線速度保護 裝系統，以解決現有技術保護方式單一，需要設置大量采樣點的問題。
[0004] 本實用新型解決技術問題的技術方案為：一種礦井提升機全行程包絡線速度保護 系統，包括數據采集裝置、數據分析模塊、制動控制模塊，數據采集裝置包括測速發電機、增 量式編碼器、同步開關；測速發電機的輸出端與數據分析模塊相連接，增量式編碼器輸出端 與數據分析模塊相連接，數據分析模塊與制動控制模塊相連接；同步開關與制動控制模塊 相連接；制動控制模塊外接提升機電機控制端。
[0005] 數據分析模塊包括數模轉化器、儲存比較器、邏輯與門；數模轉化器分設有2個， 分別為A數模轉化器、B數模轉化器；儲存比較器設有2個，分別為A儲存比較器、B儲存比 較器;A數模轉化器輸入端與測速發電機相連，A數模轉化器的輸出端與A儲存比較器輸入 端相連，A儲存比較器輸出端連接有邏輯與門；B數模轉化器輸入端與增量式編碼器相連，B 數模轉化器的輸出端與B儲存比較器輸入端相連，B儲存比較器輸出端連接有邏輯與門，邏 輯與門的輸出信號端外接提升機電機控制端。
[0006] 數模轉化器為預設值輸出數模轉化器。
[0007] 邏輯與門的輸出信號端與提升機電機控制端之間設有可控硅。
[0008] 同步開關為感應式同步開關。
[0009] 本實用新型的有益效果在于：
[0010] 本實用新型通過數據采樣以及預設值的相比較的方式就可起到安全檢測的作用。 在實際使用中可以同時使用多個裝置，實現連續保護，生成連續的超速保護曲線，動態跟蹤 實際運行速度，有效參與提升系統的安全保護，解決長期以來，速度保護存在大量死區，保 護離散化的問題，避免了提升容器因速度過高偏離給定速度而產生的種種危險，調高了提 升系統的安全性，為提升系統進一步提速，從而提高效率及產量，做了堅實的奠基。
[0011] 本設備安裝簡單，只需在提升機電機外圍布設即可，可行性強。
[0012] 由于該裝置大部分器件都布設在提升電機的外圍，遠離礦井潮濕環境，裝置大部 分部件不易損壞，安全系數高。
[0013] 采樣值始終是連續值，具體操作時可以根據需要預設比較參數，更好的修正保護 范圍，靈活性高，適應能力強。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型邏輯控制圖。
[0015] 圖2為本實用新型數據分析模塊邏輯電路圖。
[0016] 圖3為本實用新型生成的全行程速度包絡曲線。
[0017] 圖4為礦井提升機提升方向非對稱5階段理想速度曲線及其相同時刻的加速度曲 線和急動度曲線。
[0018] 附圖標記說明：1. A數模轉化器、2. B數模轉化器、3. A儲存比較器、4. B儲存比較 器、5.邏輯與門、6.可控硅。
【具體實施方式】
[0019] 以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0020] 一種礦井提升機全行程包絡線速度保護系統，包括：數據采集裝置、數據分析模 塊、制動控制模塊。
[0021] 數據采集裝置包括測速發電機、增量式編碼器、同步開關；測速發電機的輸出端 與數據分析模塊相連接，增量式編碼器輸出端與數據分析模塊相連接，數據分析模塊與制 動控制模塊相連接；同步開關與制動控制模塊相連接；制動控制模塊外接提升機電機控制 端。
[0022] 數模轉化器分設有2個，分別為A數模轉化器、B數模轉化器；儲存比較器設有2 個，分別為A儲存比較器、B儲存比較器;A數模轉化器輸入端與測速發電機相連，A數模轉 化器的輸出端與A儲存比較器輸入端相連，A儲存比較器輸出端連接有邏輯與門；B數模轉 化器輸入端與增量式編碼器相連，B數模轉化器的輸出端與B儲存比較器輸入端相連，B儲 存比較器輸出端連接有邏輯與門，邏輯與門的輸出信號端外接提升機電機控制端。
[0023] 數模轉化器為預設值輸出數模轉化器。
[0024] 邏輯與門的輸出信號端與提升機電機控制端之間設有可控硅。
[0025] 同步開關為感應式同步開關。
[0026] 本實用新型的目的是提供一種連續的、全數字化的礦井提升機全行程速度保護裝 置，按照礦井提升容器將要運行的區間，實時計算此區間全行程超速保護閾值，生成連續的 超速保護曲線，動態跟蹤采集實際運行速度，實現位置、速度全行程對應，有效參與提升系 統的安全保護，解決長期以來，速度保護存在大量死區，即保護離散化的問題。
[0027] 在礦井提升機提升運行或下放運行前，信號系統發出的信號命令，系統判斷本次 運行所允許運行的最大速度：由邏輯比較電路，確定出與提升距離相關聯的V maxl，由邏輯選 擇電路，確定出與提升種類（如人員，礦石，爆破材料等）相關聯的Vmax2，最后在經過邏輯比 較電路，選取V maxJP V max2較小的作為本次運行的最大速度V max。其中最大速度的預設值設 定在A儲存比較器中。對應比較B儲存比較器中預設值，就可以做出邏輯判斷。
[0028] 本實用新型可以進一步衍生，通過引入運算能力更強的邏輯控制模塊，將上述硬 件邏輯電路形成的判定方法，用固化在邏輯控制模塊內部的數據與公式代替。如圖3所示， 根據呼叫提升容器的水平，確定本次運行的終止點d ;根據此時提升容器的深度，確定本次 提升的起始點〇 ;按照工況要求，手動輸入提升容器的爬行距離D ;根據不同的最大速度、固 定的最大加速度、固定的最大急動度，計算不同的加速距離A及減速距離C。
[0029] 邏輯判斷公式：
【主權項】
1. 一種礦井提升機全行程包絡線速度保護系統，包括數據采集裝置、數據分析模塊、 制動控制模塊，其特征在于：所述數據采集裝置包括測速發電機、增量式編碼器、同步開關； 所述測速發電機的輸出端與所述數據分析模塊相連接，所述增量式編碼器輸出端與所述數 據分析模塊相連接，所述數據分析模塊與所述制動控制模塊相連接；所述同步開關與所述 制動控制模塊相連接；所述制動控制模塊外接提升機電機控制端。
2. 根據權利要求1所述的一種礦井提升機全行程包絡線速度保護系統，其特征在于： 所述數據分析模塊包括數模轉化器、儲存比較器、邏輯與門；所述數模轉化器分設有2個， 分別為A數模轉化器、B數模轉化器；所述儲存比較器設有2個，分別為A儲存比較器、B儲 存比較器；所述A數模轉化器輸入端與所述測速發電機相連，所述A數模轉化器的輸出端與 所述A儲存比較器輸入端相連，所述A儲存比較器輸出端連接有邏輯與門；所述B數模轉化 器輸入端與增量式編碼器相連，所述B數模轉化器的輸出端與所述B儲存比較器輸入端相 連，所述B儲存比較器輸出端連接有邏輯與門，所述邏輯與門的輸出信號端外接提升機電 機控制端。
3.根據權利要求2所述的一種礦井提升機全行程包絡線速度保護系統，其特征在于： 所述數模轉化器為預設值輸出數模轉化器。
4.根據權利要求2所述的一種礦井提升機全行程包絡線速度保護系統，其特征在于： 所述邏輯與門的輸出信號端與提升機電機控制端之間設有可控硅。
5.根據權利要求1所述的一種礦井提升機全行程包絡線速度保護系統，其特征在于： 所述的同步開關為感應式同步開關。
【專利摘要】一種礦井提升機全行程包絡線速度保護系統，其包括：數據采集裝置、數據分析模塊、制動控制模塊，數據采集裝置包括測速發電機、增量式編碼器、同步開關；測速發電機的輸出端與數據分析模塊相連接，增量式編碼器輸出端與數據分析模塊相連接，數據分析模塊與制動控制模塊相連接；同步開關與制動控制模塊相連接；制動控制模塊外接提升機電機控制端。
【IPC分類】B66B19-00, B66B5-00, B66B17-00
【公開號】CN204490293
【申請號】CN201420773270
【發明人】曹喜生, 王有云, 李博, 堅德毅, 梁偉艷, 杜海峰, 趙興炎, 高飛, 程龍, 張小周
【申請人】天水電氣傳動研究所有限責任公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月10日