煤场监控用自动扫描装置

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煤场监控用自动扫描装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种自动扫描装置，尤其是一种适用于需要在高空、全范围监测的圆形封闭式储煤场或中转站使用的监控设备，具体地说是一种煤场监控用自动扫描装置。\n背景技术\n[0002] 众所周知，煤炭作为重要的工业原料和燃料，在发电、冶炼、化工、建材等行业中占有重要的地位。而作为不可再生资源，如何合理、有效地开发、存储、运输煤炭资源以减少造成无故浪费将是我们需要努力的方向。由于煤炭在经过长时间的运输及存储之后，由于水分的挥发、压实程度的变化等因素影响易发生自燃，不仅对运行皮带造成安全隐患，如果让已经自燃的煤炭进入储煤场，还会造成更大面积的损失，那么在传输皮带尤其是在进厂煤传输皮带上，加装温度监测设备，将为煤场安全提供有力保障。从产业结构来看，煤炭对于我国有相当一部分行业例如发电、冶炼等起到至关重要的作用。但据统计每年被不受控制的煤炭自燃烧掉的煤多达1000万至2000万吨，由此可见，煤的自燃问题已经成为了一个突出的问题，对于以煤炭作为主要燃料和工业原料的企业来说，采取有效的监测和防范措施，对于生产安全、经济效益等方面都具有深远的意义。\n[0003] 对于煤炭在储存过程中的监测系统也提出全覆盖、自动、环保等要求，目前技术方案：1、红外扫描设备结合位置传感器以堆取料机为安装载体，红外扫描仪支架安装在堆取料机堆料臂前端的一侧，采用焊接的方式固定，红外扫描设备安装在红外扫描仪支架上，完全依赖堆取料机堆料臂的旋转来完成整场扫描；2、位置传感器通过焊接方式安装在堆取料机的回转齿轮附近，通过和取料机的回转齿轮紧密啮合，并加润滑油润滑来获取堆取料机堆料臂的位置信息从而得知红外扫描设备的位置信息；3、通过计算机系统来匹配扫描数据和位置信息达到异常信息准确定位的目的，如图3所示；这种技术方案的缺点：\n[0004] 1、施工安全级别高，需要动火焊接；\n[0005] 2、位置传感器安装和调试过程复杂；\n[0006] 3、监测过程校准复杂，需固定堆取料机堆料臂的离地高度和起始位置；\n[0007] 4、能耗大，堆取料机（包括堆料臂旋转电动机、挂板升降电动机和取料臂旋转电动机）作业一周消耗50kw功率；\n[0008] 5、工作过程需2～4人现场协调作业，需专业人员操作堆取料机；\n[0009] 6、工作效率低，通常完成一次监测需要2～4小时；\n[0010] 7、必须在现场无正常作业的情况下进行监测；\n[0011] 8、设备检修和维护不方便。\n发明内容\n[0012] 本发明的目的是针对圆形储煤场安全监测设备安装技术方案现有的诸多缺点，设计一种安装简便、环保、无人值守的煤场监控用自动扫描装置。\n[0013] 本发明的技术方案是：\n[0014] 一种煤场监控用自动扫描装置，其特征是它包括支架立杆5、转动装置4和支架横杆3，支架立杆5作为整个扫描装置的支撑，它的一端固定在支承平台上，另一端用于承载转动装置4，支架横杆3承载在转动装置4上并在转动装置4的带动下按设定的规律转动以带动安装在支架横杆1一端的扫描设备1对煤场进行全方位的扫描，扫描设备1扫描所得的数据或图像通过有线或无线的方式发送到监控室中，在支架横杆3的另一端安装有位置可调的平衡配重2。\n[0015] 所述的支架横杆3上安装有防止其在长期旋转过程中弯曲或变形的平衡牵引装置6，该平衡牵引装置6由支撑杆7和拉索8组成，支撑杆7与支架立杆5同轴线垂直安装在支架横杆3上，支撑杆7的上端顶撑在拉索8上，拉索8的一端与支架横杆3一端上的平衡配重2相连，另一端与连接扫描设备1的连接件相连。\n[0016] 所述的扫描装置1至少包括红外扫描仪、激光测距仪或云台的一种。\n[0017] 所述的平衡配重2包括配重块、配重铁、配重矿或配重铁砂中的一种。\n[0018] 所述的转动装置4包括重载云台和云台控制器。\n[0019] 本发明的有益效果：\n[0020] 本发明利用杠杆原理，支架横杆分为动力部分和阻力部分两部分，根据动力*动力臂=阻力*阻力臂计算原理，设计为：动力*动力臂=（2*阻力）*（0.5*阻力臂）；本发明的安装支架横杆设计尺寸：300cm,动力臂：200cm，动力：20kg；阻力臂：100cm，阻力：40kg；\n[0021] 自动控制装置采用重载云台并固定在支架横杆长度的1/3位置处，作为支点来驱动安装支架横杆进行360°旋转；\n[0022] 本发明的优点：\n[0023] 1、施工调试简单：主要部件提前组装，所有零部件模块化，安装方便，易拆卸，在现场只是简单通过连接件进行连接；整个施工周期最短3个工作日；\n[0024] 2、检修维护方便：提前搭建施工平台既保证施工人员的人身安全，也方便后期检修维护；\n[0025] 3、无人值守：作业人员可随时通过远程控制系统来进行扫描工作，也可根据预先设置的扫描频率来定时启动扫描工作；\n[0026] 4、不停机作业：完成可以现场其它设备正常作业的情况下进行扫描工作；\n[0027] 5、功耗低：作业一次功耗仅为0.2kw，比原有方案节省能源99.6%；\n[0028] 解决了原有方案施工复杂且周期长、作业功耗高、多人协调作业等问题。\n[0029] 本发明可用于各类需要对温度进行监控的圆形储料场，如煤场、储运码头、煤矿开采、各种冶金化工行业、食品制造行业等。\n附图说明\n[0030] 图1是本发明的装置组成示意图。\n[0031] 图2是本发明的安装组成示意图。\n[0032] 图3是老技术方案的安装组成示意图。\n[0033] 图中7为红外扫描设备安装位置，8为位置传感器安装位置，9为测控主机安装位置。\n具体实施方式\n[0034] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。\n[0035] 如图1所示。\n[0036] 一种煤场监控自动扫描装置，它包括:\n[0037] 一扫描设备1，该扫描设备1通过连接件安装在支架横杆3的长悬臂端上，扫描设备包括红外扫描仪、激光扫描仪、红外热像仪等中的一种。；\n[0038] 一平衡配件2，该平衡装置2用于给扫描设备1进行配重，可配重块、配重铁、配重矿、配重铁砂等中的一种加以实现；\n[0039] 一支架横杆3，该支架横杆3的两端分别安装有扫描设备1和平衡配得2并可进行布线；\n[0040] 一转动装置4，该转动装置4用于驱动支架横杆3进行360度旋转，通过转动装置自身具备的位置传感器记录支架横杆3的位置信息，通过有线方式或无线方式将实时位置数据和扫描设备1所扫得的红外数据传送到远程控制系统；转动装置4可采用常规的承载能力较大的重载云台和云台控制器，并带有位置传感器或用于计算转动角度的编码器。\n[0041] 一支架立杆5，该支架立杆5用于承载转动设备及转动设备上安装的能随转动设备同步转动的支架横杆3，扫描设备连接件、平衡配重2、支架横杆3和转动装置4均具备布线功能；\n[0042] 一平衡牵引装置6，该平衡牵引装置6用于防止横杆在长期旋转过程中弯曲或变形；该平衡牵引装置6由支撑杆7和拉索8组成，支撑杆7与支架立杆5同轴线垂直安装在支架横杆3上，支撑杆7的上端顶撑在拉索8上，拉索8的一端与支架横杆3一端上的平衡配重2相连，另一端与连接扫描设备1的连接件相连。所述的拉索8可采用直径8mm、拉力\n3000n的钢丝绳及连接件。\n[0043] 上述各部件组成的煤场监控自动扫描装置如图1所示，它的安装使用状态如图2所示。\n[0044] 支架立杆和支架横杆的材料可采用航空铝型材和铝型材连接件加以实现。\n[0045] 本发明的扫描装置尤其适用于圆形储料场中， 红外扫描设备1安装在红外设备连接件上，通过计算红外扫描设备和红外扫描设备连接件的总重量，根据杠杆原理计算出平衡配重2的重量；根据远程控制系统预先设置自动控制装置的旋转速度和位置数据回传频率来驱动支架横杆来带动红外扫描设备来进行全场自动扫描，并根据预计设置的温度数据回传频率通过有线或无线方式实时传送至远程控制系统。\n[0046] 本发明的安装实例示意图如图2所示。 \n[0047] 以圆形储煤场为例，本发明的支架立杆可以圆形煤场顶端输煤栈桥上部平台为其安装载体，通过搭建固定施工平台来完成整套装置的安装和后期检修维护。\n[0048] 本发明未涉及部分可采用现有技术或相同技术加以实现。