[发明专利]一种基于多功能智能托辊的带式输送机状态监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于多功能智能托辊的带式输送机状态监测系统，其特征在于：该系统包括分布式智能托辊集群、上位机和PLC控制系统；所述分布式智能托辊集群由数据采集托辊、环境数据采集托辊、数据中继托辊和危险报警托辊组成；

所述数据采集托辊由数据采集模块、自供能模块、无线通讯模块和托辊组成；其中数据采集模块共两组，分别安装于托辊内部左右两侧，其上搭载用于采集托辊状态数据的传感器；自供能模块安装于托辊中部；无线通讯模块安装于托辊轴轴端；自供能模块为数据采集模块和无线通讯模块提供电能，数据采集模块通过无线通讯模块将采集的数据发送至上位机；

所述数据中继托辊，是以数据采集托辊为基础，额外安装了数据中继模块；数据中继模块安装于托辊内部，用于数据采集托辊、环境数据采集托辊、危险报警托辊与上位机间的数据转发与信息交互；

所述环境数据采集托辊，是以数据采集托辊为基础，额外安装了环境数据采集模块；该模块安装于托辊外托辊轴的一端，其上搭载了环境监测传感器；

所述危险报警托辊，是以数据采集托辊为基础，额外安装了危险报警模块；该模块安装在托辊外托辊轴的一端，其上配备有报警器；

每一个分布式智能托辊集群具有至少一个数据中继托辊和若干个数据采集托辊，环境数据采集托辊和危险报警托辊既可布置多个，也可由多个分布式智能托辊集群共用一个；多组分布式智能托辊集群依次相连布置于带式输送机上，通过数据采集托辊和环境数据采集托辊采集带式输送机状态数据；同一分布式智能托辊集群中的所有状态数据均发送给数据中继托辊，并由数据中继托辊统一发送给上位机；上位机根据带式输送机实时状态对PLC控制系统发送控制指令。

2.基于权利要求1所述的系统实现的基于多功能智能托辊的带式输送机状态监测方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

(1)多组分布式智能托辊集群首尾相连布置于带式输送机上，通过数据采集托辊和环境数据采集托辊上搭载的传感器采集带式输送机状态数据；

(2)数据采集托辊和环境数据采集托辊将采集到的状态数据发送给对应的分布式智能托辊集群中的数据中继托辊，再由数据中继托辊统一转发给上位机；

(3)上位机首先对状态数据分类：将数据采集托辊收集的振动和转速数据分解为托辊、皮带、物料的振动数据和托辊、皮带的速度数据；

(4)以步骤(3)获得数据为基础，依靠智能算法进行大数据分析，分别获得托辊、皮带、物料、环境的实时状态，并将实时状态显示在上位机界面上，实现带式输送机状态监测功能；上位机根据带式输送机实时状态对PLC控制系统下达控制指令，实现带式输送机的智能控制功能；

(5)若存在异常、故障或灾害信息，上位机向数据中继托辊发送报警指令，再由数据中继托辊转发给对应的危险报警托辊，启动危险报警模块，实现危险报警或灾害预警功能。