一种皮带输送安全防护监控系统及方法与流程
本发明属于安全监测，涉及一种皮带输送安全防护监控系统及方法。
背景技术：
1、随着工业技术的飞速发展，皮带运输系统已经成为各个领域不可或缺的重要组成部分。无论是矿山、化工、建材还是其他重工业领域，皮带运输系统都发挥着举足轻重的作用，为生产过程的高效运行提供了有力保障。然而，传统的皮带运输系统在为生产带来便利的同时，也存在着许多安全隐患，如设备故障、火灾事故、人员伤亡等，这些问题严重威胁着企业的安全和稳定发展。
2、近年来，随着科技的不断进步和工业自动化水平的提高，皮带运输系统的发展越来越注重智能化、安全性和高效性。物联网技术的快速发展和应用，为皮带运输系统的智能化监控和远程管理提供了新的可能。通过将传感器、控制器和通信设备等集成到皮带运输系统中，可以实现对设备的实时监测、故障预警和远程控制，从而提高生产效率和降低维护成本。
3、同时，随着对于安全生产的要求不断提高，皮带运输系统的安全性也成为了关注的重点。传统的皮带运输系统存在一定的安全隐患，如皮带着火、人员非法闯入等问题，这些问题可能导致严重的生产事故和人员伤亡。因此，需要提供进一步强化监测系统，及时发现潜在的问题和异常情况，从而迅速采取措施进行处理，避免可能导致的故障和事故。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种皮带输送安全防护监控系统及方法，通过集控平台，对皮带运输系统进行统一管理与监控，实现了皮带运输过程中各种参数的采集、传输与处理，提高了决策效率，增强了应对突发事件的反应能力，大大降低皮带运输安全事故发生率。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，本发明提供了一种皮带输送安全防护监控系统，包括皮带运输装置，所述的皮带输送安全防护监控系统还包括集控平台；所述集控平台包括处理层、子系统层、接入层与应用层；所述处理层用于分析决策皮带运输装置是否正常运行，并向皮带运输装置发送调控指令；所述子系统层包括皮带运输监测单元与安全防护单元，用于获取皮带运输的各种状态信息，并进行保护动作；所述接入层用于进行集控平台与皮带运输装置之间的双向通信交互；所述应用层包括人机交互界面，用于查看皮带运输装置的运行状态，并执行调控命令。
4、需要说明的是，本发明中所述皮带运输装置不仅包括运输皮带，还包括本领域技术人员所熟知的为保证皮带运输正常运行所必须的皮带滚轮、托辊、配电设备，以及其他辅助设施。
5、作为本发明一个优选技术方案，所述的皮带运输监测单元包括通信连接的ai(artificial intelligence，人工智能)融合服务器与数据采集模块，所述数据采集模块用于采集皮带输送的状态信息，所述ai融合服务器用于识别运输皮带的运行状态。
6、优选地，所述数据采集模块包括若干个双光谱摄像仪，若干个双光谱摄像仪沿运输巷道的延伸方向等距间隔设置，所述双光谱摄像仪用于获取皮带的图像信息。
7、优选地，所述数据采集模块还包括若干个速度传感组件、若干个振动传感组件与若干个声音传感组件。
8、本发明基于获取的皮带运行速度、皮带沿线温度、皮带滚轮温度、托辊振动等参数，从而及时发现设备的异常情况，避免设备的故障对运输过程的影响。
9、作为本发明一个优选技术方案，所述安全防护单元包括环境检测模块、防护喷淋模块、光纤测温模块、灭火防护模块与信号及闭锁控制模块。
10、优选地，所述环境检测模块包括若干个多参数检测传感器，若干个所述多参数检测传感器沿运输巷道的延伸方向间隔设置，所述多参数检测传感器用于检测运输巷道内的瓦斯浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度、烟雾浓度与环境温度。
11、优选地，所述防护喷淋模块包括沿运输巷道延伸方向均匀设置的若干个喷淋组件。
12、优选地，所述光纤测温模块包括沿运输巷道的延伸方向设置的温感光纤组件，和/或沿运输巷道的延伸方向间隔设置的若干个热成像ai摄像仪，用于检测运输皮带沿线温度与运输皮带托辊温度。
13、优选地，所述灭火防护模块包括沿皮带移动方向间隔设置在运输巷道内的灭火装置。
14、优选地，所述光纤测温模块还分别通信连接所述防护喷淋模块与灭火防护模块，用于在运输皮带沿线温度和/或运输皮带托辊温度超出温度限值或温度变化过快时进行喷淋预防或灭火动作。
15、本发明中所述光纤测温模块可以实时监测皮带运输沿线的温度，防止过热导致的故障。
16、优选地，所述信号及闭锁控制模块包括紧急停机装置，用于在检测到异常时关停皮带运输装置的运行。
17、本发明中所述信号及闭锁控制模块可以在检测到异常情况时，立即切断电源，停止皮带的运行，防止事故的发生。
18、优选地，所述安全防护单元还包括防跑偏装置、防打滑装置、防冲击装置与防越界装置，所述防跑偏装置、防打滑装置、防冲击装置与防越界装置独立地连接所述信号及闭锁控制模块。
19、需要说明的是，本发明对于喷淋组件、灭火装置、防跑偏装置、防打滑装置、防冲击装置与防越界装置的具体结构与类型不作具体限定，可以采用本领域技术人员所熟知的任何能够用于皮带输送的装置结构。
20、作为本发明一个优选技术方案，所述安全防护单元还包括人员定位模块、ai视频识别模块、语音提示模块与红外报警模块。
21、所述人员定位模块包括由工作人员佩戴的定位卡，所述ai视频识别模块包括沿运输巷道间隔设置的若干个ai视频摄像仪，所述ai视频识别模块还分别通信连接所述人员定位模块、语音提示模块与红外报警模块。
22、本发明中所述人员定位模块可以保护工作人员的安全，避免在操作过程中受到伤害；ai视频识别模块可以实时监控皮带运输的过程，发现并处理各种不安全行为，并可以根据检测到的异常进行报警与提示。
23、优选地，所述安全防护单元还包括设置在各运输巷道入口的门禁装置与红外监视装置。
24、当皮带运行前通过人员定位判断在皮带运输巷道内是否有非工作人员，当出现非工作人员时，发出语音提示或报警，可根据人员定位联和视频监控查看非工作人员行为，并可通过语音给予提示，确保安全后方可开动皮带。当皮带运行时，有人进入横川处，ai摄像仪识别到人员闯入后发出语音提示，提醒人员禁止入内，同时发出报警提醒皮带操作人员有人闯入。另外，加装门禁装置，在皮带启动过程中，门禁自动落锁关闭。
25、本发明中所述安全防护单元构建了一个全方位、多层次的安全保护体系，确保皮带运输的安全运行，同时集成了防火喷淋、环境监测、人员定位、高温灭火、异物处理、不安全行为识别，进一步提高皮带运输的安全性，保障皮带运输的可靠运行。
26、作为本发明一个优选技术方案，所述子系统层还包括电力系统保护单元，用于对皮带运输装置的配电点进行监控与防护。
27、优选地，所述电力系统保护单元包括设置在配电点处的监控分站与综合保护器，所述综合保护器用于采集开关状态，所述综合保护器通过rs485接口通讯连接所述监控分站。
28、作为本发明一个优选技术方案，所述接入层包括若干个工业环网交换机，所述工业环网交换通过opc(ole for process control)接口连接所述子系统层进行信息交互。
29、作为本发明一个优选技术方案，所述人机交互界面包括触屏显示器与操作界面，用于以图形化的方式显示皮带运输装置的运行状态和各项参数，并执行远程调控命令。
30、作为本发明一个优选技术方案，所述处理层包括数据分析子系统、组态子系统、gis子系统、音频分析子系统与报警子系统；所述数据分析子系统用于设立各种数据分析模型，并进行数据信息的分析对比；所述组态子系统用于制作组态画面，实现对皮带运输装置的远程监控；所述gis子系统用于地理信息的图层管理，以在运输巷道的地图信息上显示皮带运输装置的运行状态和各项参数；所述音频分析子系统用于进行视频图像识别，捕捉皮带运输装置、工作人员、运输巷道环境的变化；所述报警子系统用于在检测到异常后进行报警。
31、作为本发明一个优选技术方案，所述的皮带输送安全防护监控系统还包括云服务中心，所述云服务中心包括数据采集服务器、应用服务器、数据库服务器与发布服务器；所述采集服务器用于获取数据信息，并传输到应用服务器中；所述应用服务器用于对实时采集的数据信息进行实时分析处理，并根据分析结果进行报警处理；所述数据库服务器用于压缩存储数据信息；所述发布服务器用于保证网络访问的安全，发布现场图像画面与各种数据信息。
32、第二方面，本发明提供了一种皮带输送安全防护监控方法，所述的皮带输送安全防护监控方法采用第一方面所述的皮带输送安全防护监控系统，所述的方法包括：
33、获取皮带运输装置运行过程中的状态参数；
34、并对状态参数进行实时分析，识别运行过程中的异常；
35、对皮带运输装置进行远程调控，以对设备与工作人员进行保护。
36、所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
37、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
38、本发明提供的一种皮带输送安全防护监控系统及方法，构建了皮带运输的全方位、多层次的安全监测保护体系，能够实时监控皮带运输的运行状态，及时发现并处理各种异常情况，保证运输过程的顺畅进行，避免设备的故障对运输过程的影响，各个功能模块之间相互独立，可以根据实际需要灵活配置，降低了系统的复杂性，便于维护和升级，提高了设备和人员运转效率。
技术特征：
1.一种皮带输送安全防护监控系统，包括皮带运输装置，其特征在于，所述的皮带输送安全防护监控系统还包括集控平台；所述集控平台包括处理层、子系统层、接入层与应用层；所述处理层用于分析决策皮带运输装置是否正常运行，并向皮带运输装置发送调控指令；所述子系统层包括皮带运输监测单元与安全防护单元，用于获取皮带运输的各种状态信息，并进行保护动作；所述接入层用于进行集控平台与皮带运输装置之间的双向通信交互；所述应用层包括人机交互界面，用于查看皮带运输装置的运行状态，并执行调控命令。
2.根据权利要求1所述的皮带输送安全防护监控系统，其特征在于，所述的皮带运输监测单元包括通信连接的ai融合服务器与数据采集模块，所述数据采集模块用于采集皮带输送的状态信息，所述ai融合服务器用于识别运输皮带的运行状态；
3.根据权利要求1或2所述的皮带输送安全防护监控系统，其特征在于，所述安全防护单元包括环境检测模块、防护喷淋模块、光纤测温模块、灭火防护模块与信号及闭锁控制模块；
4.根据权利要求1-3任一项所述的皮带输送安全防护监控系统，其特征在于，所述安全防护单元还包括人员定位模块、ai视频识别模块、语音提示模块与红外报警模块；
5.根据权利要求1-4任一项所述的皮带输送安全防护监控系统，其特征在于，所述子系统层还包括电力系统保护单元，用于对皮带运输装置的配电点进行监控与防护；
6.根据权利要求1-5任一项所述的皮带输送安全防护监控系统，其特征在于，所述接入层包括若干个工业环网交换机，所述工业环网交换通过opc接口连接所述子系统层进行信息交互。
7.根据权利要求1-6任一项所述的皮带输送安全防护监控系统，其特征在于，所述人机交互界面包括触屏显示器与操作界面，用于以图形化的方式显示皮带运输装置的运行状态和各项参数，并执行远程调控命令。
8.根据权利要求1-7任一项所述的皮带输送安全防护监控系统，其特征在于，所述处理层包括数据分析子系统、组态子系统、gis子系统、音频分析子系统与报警子系统；
9.根据权利要求1-8任一项所述的皮带输送安全防护监控系统，其特征在于，所述的皮带输送安全防护监控系统还包括云服务中心，所述云服务中心包括数据采集服务器、应用服务器、数据库服务器与发布服务器；
10.一种皮带输送安全防护监控方法，其特征在于，所述的皮带输送安全防护监控方法采用权利要求1-9任一项所述的皮带输送安全防护监控系统，所述的方法包括：
技术总结
本发明提供了一种皮带输送安全防护监控系统及方法，所述的皮带输送安全防护监控系统还包括集控平台；所述集控平台包括处理层、子系统层、接入层与应用层；所述处理层用于分析决策皮带运输装置是否正常运行，并向皮带运输装置发送调控指令；所述子系统层包括皮带运输监测单元与安全防护单元，用于获取皮带运输的各种状态信息，并进行保护动作；所述接入层用于进行集控平台与皮带运输装置之间的双向通信交互；所述应用层包括人机交互界面，用于查看皮带运输装置的运行状态，并执行调控命令。本发明对皮带运输系统进行统一管理与监控，可以及时发现并处理各种异常情况，保证运输过程的顺畅进行。
技术研发人员：龙大鹏,王春明,孙波,孙小双,郭志伟,王春青,杨淑欣,刘博磊,高燕,王立环,周冬莉,闫佳琦,王彬,赵琛菲,王磊,刘少辉,李胜利,韩国庆,董辉,苗祥
受保护的技术使用者：中滦科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23