[發明專利]提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統及方法

在審

• 申請號: 201710098780.1
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106865375A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 寇子明;吳娟;高貴軍;寇彥飛;王海清;薛佳保;高鑫宇
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B66B5/00
• 分類號: B66B5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 顏鏑

1.一種提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，包括：第一傳感單元、容器頂部中繼裝置、井口接收中繼裝置、解析網關和數據顯示及分析處理平臺；所述第一傳感單元用于實時采集能夠表征懸掛鋼絲繩的第一狀態參數；所述容器頂部中繼裝置設置在所述提升容器頂部，并與所述第一傳感單元電連接，用于接收所述第一傳感單元采集到的第一狀態參數，并通過跳頻擴頻和時分多址無線技術將所述第一狀態參數向所述井口接收中繼裝置傳輸；所述井口接收中繼裝置設置在井筒內壁或井口，用于將接收到的數據經由所述解析網關發送到所述數據顯示及分析處理平臺，以便進行數據的顯示、分析和處理。

2.根據權利要求1所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中所述井口接收中繼裝置與所述解析網關之間通過跳頻通信方式進行數據傳輸。

3.根據權利要求1所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中所述第一傳感單元包括多個油壓傳感器，分別設置在所述提升容器頂部的鋼絲繩張力液壓自動平衡裝置上對應于各條懸掛鋼絲繩的平衡油缸的旁路上，用于采集對應的平衡油缸的油壓信號。

4.根據權利要求1所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中所述第一傳感單元包括多個振動傳感器，分別設置在所述提升容器頂部的鋼絲繩張力液壓自動平衡裝置上的各條懸掛鋼絲繩的橫向和縱向位置，用于采集該懸掛鋼絲繩在橫向和縱向上的振動信號。

5.根據權利要求1所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中還包括設置在所述提升容器的提升卷筒之上或周圍的第二傳感單元，與所述井口接收中繼裝置電連接，用于實時采集能夠表征所述提升卷筒的轉動圈數的第二狀態參數，并將所述第二狀態參數向所述井口接收中繼裝置傳輸。

6.根據權利要求5所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中所述第二傳感單元包括雙霍爾傳感器，所述雙霍爾傳感器的兩塊磁鋼對稱設置在所述提升卷筒的轉動軸兩側，用于采集測量到的脈沖信號。

7.根據權利要求5所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中所述第一傳感單元包括多個油壓傳感器和多個振動傳感器，所述多個油壓傳感器分別設置在所述提升容器頂部的鋼絲繩張力液壓自動平衡裝置上對應于各條懸掛鋼絲繩的平衡油缸的旁路上，用于采集對應的平衡油缸的油壓信號，所述多個振動傳感器分別設置在所述提升容器頂部的鋼絲繩張力液壓自動平衡裝置上的各條懸掛鋼絲繩的橫向和縱向位置，用于采集該懸掛鋼絲繩在橫向和縱向上的振動信號；所述井口接收中繼裝置與所述解析網關之間通過跳頻通信方式進行數據傳輸。

8.根據權利要求1所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中在所述提升容器頂部還設有隔爆兼本質安全型電源箱，用于給所述第一傳感單元和所述容器頂部中繼裝置供應電力；所述容器頂部中繼裝置為本質安全型采集及發送箱，所述井口接收中繼裝置為本質安全型無線接收箱。

9.根據權利要求3所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中所述數據顯示及分析處理平臺包括：

油壓數據接收模塊，用于接收所述解析網關所發送的解析后的油壓數據；

張力值計算模塊，用于根據所述油壓數據計算對應的懸掛鋼絲繩的張力值；

第一故障提示模塊，用于根據所述油壓數據和張力值計算懸掛鋼絲繩的張力不平衡度、沖擊載荷、提升載荷或油壓變化量，并根據預設閾值進行顯示和故障提示。

10.根據權利要求6所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中所述數據顯示及分析處理平臺包括：

脈沖數據接收模塊，用于接收所述解析網關所發送的解析后的脈沖數據；

下放深度計算模塊，用于根據所述脈沖數據計算所述提升容器的下放深度；

深度顯示模塊，用于實時顯示所述提升容器的下放深度。

11.根據權利要求4所述的提升容器懸掛鋼絲繩在線監測系統，其中所述數據顯示及分析處理平臺包括：

振動數據接收模塊，用于接收所述解析網關所發送的解析后的振動數據；

頻譜圖獲得模塊，用于根據所述振動數據計算出對應的懸掛鋼絲繩的振動位移圖，再經過快速傅里葉變換得到頻譜圖；

第二故障提示模塊，用于根據預設閾值判斷振動位移是否超限或外界激勵頻率是否接近于所述提升容器的固有頻率，并進行顯示和故障提示。