一种智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统，至少包括光电传感器模块、转速传感器模块、RFID模块、控制器和上位机；光电传感器模块、转速传感器模块和RFID模块通过接口电路实现与控制器的连接，控制器与上位机之间通过通讯电缆实现通信连接；光电传感器模块被设置在输送带下方，在检测到破损后将感应信号发送至控制器，转速传感器模块和RFID模块记录转速、破损时刻和破损位置信息，并将信息传送至控制器进行处理，上位机与控制器通信后存取和/或输出经处理的信息。上述系统可对输送带边缘破损情况进行实时检测和定位，为生产和维修提供及时而可靠的决策信息。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统
本专利技术涉及机械设备
，具体涉及一种智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统。
技术介绍
带式输送机又称胶带输送机，广泛应用于机械、食品、家电、印刷、物流等行业，其中输送带(即胶带)是带式输送机的主要部件之一，也是价值最大的一个部件。输送带边缘破损(以下简称为带边破损)是胶带常见的问题，其主要表现为块状脱落或开裂。带边破损主要是由于输送带跑偏所引起的，当横向受力不均匀时，输送带边缘与输送机机架及挡板碰撞，从而使得胶带边缘发生破损现象。边缘破损会引起物料撒落、运量减少，如不及时发现和处理甚至还会引起带芯的进一步损坏。目前国内输送带带边破损检测和定位方法很少，基本停留在人工巡查的目测方式，但对超过几公里、甚至几十公里长的单条或多条输送机组成的长距离输送线或高速带式输送机，采取上述目测方法将十分困难。本领域技术人员致力于开发一种输送机带边破损检测和定位系统，以便能够及时发现和修补或更换破损胶带，阻止输送带带边破损程度的继续扩大，避免更大的经济损失，排除安全隐患。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种基于光电传感器、速度传感器和无线射频识别技术(以下简称为RFID技术)的智能化带边破损实时检测及定位系统，以改善目前胶带边缘破损检测和定位技术的不足，为生产和维修提供及时而可靠的决策信息。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统，至少包括光电传感器模块、转速传感器模块、RFID模块、控制器和上位机；光电传感器模块、转速传感器模块和RFID模块通过接口电路实现与控制器的连接，控制器与上位机之间通过通讯电缆实现通信连接；光电传感器模块被设置在输送带下方，在检测到破损后将感应信号发送至控制器，转速传感器模块和RFID模块记录转速、破损时刻和破损位置信息，并将信息传送至控制器进行处理，上位机与控制器通信后存取和/或输出经处理的信息。优选地，上述光电传感器模块被分别设置在输送带下方的两侧。在一个较优实施例中，上述光电传感器模块采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子传感器，光源为红外光。在一个较优实施例中，上述转速传感器模块包括光电式转速传感器，其开孔圆盘的输入轴与输送带的尾部滚筒轴直接相连，用于测量滚筒转速，该滚筒转速乘以滚筒半径即为输送带的运行速度(即带速)。在一个较优实施例中，上述RFID模块至少包括RFID标签和RFID阅读器，RFID标签被设置在输送带内的任一固定位置，RFID阅读器被设置在光电传感器模块附近。进一步地，破损点与RFID标签的距离为Yj＝XRi–Xj，其中XRi为RFID标签与RFID阅读器的距离，Xj为破损点与RFID阅读器的距离。更进一步地，Xj＝(tij-tRi)Vi，其中，tij为光电传感器模块发出感应信号的时刻，tRi为RFID阅读器第一次读数的时刻，Vi为所述输送带的运行速度。在一个较优实施例中，上述控制器包括电源、主板、回路板、键盘显示板、微型打印机、液晶模块和机箱，主板的核心为单片机。优选地，上位机被设置为可实时显示输送带边缘破损情况，还具有保存数据的功能。本专利技术提供的系统可对输送带边缘破损情况进行实时检测和定位，为生产和维修提供及时而可靠的决策信息。借助该系统，技术人员能够及时发现和修补或更换破损胶带，阻止输送带带边破损程度的继续扩大，避免更大的经济损失，排除安全隐患。应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。所以凡是不脱离本专利技术所公开的原理下完成的等效或修改，都落入本专利技术保护的范围。以下将结合附图对本专利技术作进一步说明，以充分说明本专利技术的目的、技术特征和技术效果。附图说明图1示出了本专利技术较优实施例中带式输送机带边破损检测和定位系统的硬件构成图；图2示出了本专利技术较优实施例中光电传感器、转速传感器及RFID阅读器的布置示意图；图3示出了本专利技术较优实施例中输送带下方两侧位置的光电传感器及嵌于输送带中的RFID标签；图4示出了本专利技术较优实施例中的单片机控制系统程序框图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。如图1所示，本专利技术提供的智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统包括光电传感器模块、转速传感器模块、RFID模块、控制器和上位机。其中，光电传感器模块、转速传感器模块和RFID模块通过接口电路实现与控制器的连接，控制器与上位机之间通过通讯电缆实现通信连接；光电传感器模块被设置在输送带下方，在检测到破损后将感应信号发送至控制器，转速传感器模块和RFID模块记录转速、破损时刻和破损位置信息，并将信息传送至控制器进行处理，上位机与控制器通信后存取和/或输出经处理的信息。该系统的工作原理是一旦输送带带边发生边缘破损，这样布置在胶带下方的光电传感器就会检测到并发出信号，同时用转速传感器和RFID可以将破损的时刻、位置及转速信息记录下来，将上述信息传至控制器(核心为单片机)，再经单片机和上位机算法程序判断后,经上位机及时发出信号，从而阻止输送带带边破损程度的继续扩大，并及时提醒工作人员进行检修。本系统具有如下功能：实时监测带边破损的发生时间和发生地点，进行带边破损预警及带边破损报告；时钟功能；系统自检功能。对带边破损控制器是否正常工作、各种传感器安装位置及状况(正常、屏蔽、断线或发生破损、预警，传感器采样数据，历史记录等)进行监测；还具有编程组态、多回路及其扩展、主备电源和网络通讯等功能。实施例在本实施例中，输送线上每一条带式输送机都有独立的输送带边缘破损实时检测及定位系统，其上安装两个光电传感器模块(左右各一个)、一个转速传感器模块、一个RFID模块，以及一台控制器(核心为单片机)，它们共同构成带边破损检测和定位检测系统。如图2和3所示，两个光电传感器分别放置于输送带下方的两侧位置，其沿垂直于输送带的方向布置，以能检测到带边最大破损处即可。光电式转速传感器开孔圆盘的输入轴与尾部滚筒轴直接相连，用于测量滚筒转速，该转速乘以滚筒半径就是胶带的运行速度V。RFID标签嵌于输送带内的任一固定位置，而RFID阅读器放置于光电传感器附近。光电传感器模块在本实施例中，所用光电传感器是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子传感器，它使用红外光，可非接触、无损伤地检测和控制输送带。光电传感器分为投光器和受光器2个部分，两者光轴重合在同一直线上。投光器的发光二极管置于透镜焦点处，将输入电流转换为光信号，发出平行的光。受光器的光敏三极管前加滤光器，且设置夹缝。光敏三极管置于透镜焦点处，把光脉冲变为电脉冲。当被测输送带完好时，光被遮挡，受光器无光可受；当被测胶带有破损，在其进入检测区时，开关输出状态改变。为了监测传感器输出电信号的变化，还要加配数据采集电路，包括信号调理电路、采样/保持电路、模数转换电路和控制逻辑电路。RFID模块无线射频识别技术RFID包括RFID标签、阅读器、中间件、通讯及能量转换。RFID标签内部各模块包括天线、调制器、解调器、电压调节器和逻辑控制单元。RFID阅读器包括射频接口、逻辑控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统，其特征在于，所述系统至少包括光电传感器模块、转速传感器模块、RFID模块、控制器和上位机；所述光电传感器模块、所述转速传感器模块和所述RFID模块通过接口电路实现与所述控制器的连接，所述控制器与所述上位机之间通过通讯电缆实现通信连接；所述光电传感器模块被设置在输送带下方，在检测到破损后将感应信号发送至所述控制器，所述转速传感器模块和所述RFID模块记录转速、破损时刻和破损位置信息，并将信息传送至所述控制器进行处理，所述上位机与所述控制器通信后存取和/或输出经处理的信息。

【技术特征摘要】
1.一种智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统，其特征在于，所述系统至少包括光电传感器模块、转速传感器模块、RFID模块、控制器和上位机；所述光电传感器模块、所述转速传感器模块和所述RFID模块通过接口电路实现与所述控制器的连接，所述控制器与所述上位机之间通过通讯电缆实现通信连接；所述光电传感器模块被设置在输送带下方，在检测到破损后将感应信号发送至所述控制器，所述转速传感器模块和所述RFID模块记录转速、破损时刻和破损位置信息，并将信息传送至所述控制器进行处理，所述上位机与所述控制器通信后存取和/或输出经处理的信息。2.根据权利要求1所述的智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统，其特征在于，所述光电传感器模块被分别设置在所述输送带下方的两侧。3.根据权利要求1或2所述的智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统，其特征在于，所述光电传感器模块采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子传感器，光源为红外光。4.根据权利要求1所述的智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统，其特征在于，所述转速传感器模块包括光电式转速传感器，所述光电式转速传感器的开孔圆盘的输入轴与所述输送带的尾部滚筒轴直接相连，用于测量滚筒转速。5.根据权利要求4所述的智能化输送带边缘破损实时检测及定位系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光布，施凤英，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31