一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置，包括供电模块、倾斜监测模块、远程报警模块和声光报警模块，倾斜监测模块包括重力传感器、信号处理电路，信号处理电路包括滤波电路、信号放大电路和钳位电路，重力传感器在监测微小的倾斜度时，输出信号过于微弱，信号处理电路中滤波电路先将重力传感器的输出信号进行低通滤波，减少杂波干扰，信号放大电路中第一三极管和第二三极管组成互补推挽放大电路对滤波电路的输出信号进行放大，有效地提高了信号强度，采用钳位电路减少风机叶片出现的晃动时给重力传感器带来尖峰干扰，提高装置的使用寿命；采用远程报警和声光报警相结合的方式，使预警更加实时有效。

An early warning device for fan inclination above Goaf

The utility model discloses a fan inclination early warning device used above the goaf, which comprises a power supply module, an inclination monitoring module, a remote alarm module and an acoustooptic alarm module. The inclination monitoring module includes a gravity sensor, a signal processing circuit, a filtering circuit, a signal amplification circuit and a clamping circuit. The gravity sensor monitors a small inclination when the gravity sensor is used. The output signal is too weak. The filter circuit in the signal processing circuit first filters the output signal of the gravity sensor to reduce clutter interference. The complementary push-pull amplifier circuit composed of the first triode and the second triode in the signal amplifier circuit amplifies the output signal of the filter circuit, effectively improves the signal intensity, and uses clamp circuit to reduce the appearance of fan blades. When swaying, it brings spike interference to gravity sensor and improves the service life of the device. The combination of remote alarm and acoustooptic alarm is adopted to make the early warning more real-time and effective.

【技术实现步骤摘要】
一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置
本技术涉及风机倾斜预警
，特别是涉及一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置。
技术介绍
随着风电产业的快速崛起，陆上风电受占用宝贵土地资源的弊端也日益显现，适合大规模建设陆上风电场的用地正日益减少，采空区上方的山地具有丰富的风能资源，逐渐在被开发利用，一些地区的风机机组则必须要建在采空区上方，特别是山地采空区上方。风机包括风机叶片、风机机舱和风机塔筒，由于风的不定向性，风机叶片所受风荷载总是处于一种循环往复状态，而风机塔筒基础底部埋设于采空区，采空区地质因其自身存在的可能出现剩余变形及活化变形的特殊性，使得风机这种高耸构筑物在循环荷载下出现不均匀沉降的可能性大大增加，而风机又对倾斜极为敏感，必须严格控制其水平度，而重力传感器在检测微小的倾斜度时，输出信号过于微弱，在风机遭受强风时，风机叶片出现晃动产生的干扰信号也会影响重力传感器的检测结果，目前在报警方面也是主要依靠值班室的声光报警设备，值班人员在外出巡逻时，无法实时获取报警信息。所以本技术提供一种新的方案来解决此问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的在于提供一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置。其解决的技术方案是，一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置，包括供电模块、倾斜监测模块、远程报警模块和声光报警模块；所述倾斜监测模块设置于风机机舱内顶端尾部，包括重力传感器、信号处理电路，信号处理电路包括滤波电路、信号放大电路和钳位电路，滤波电路的输入端连接重力传感器的信号输出端，滤波电路的输出端连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接钳位电路的输入端，钳位电路的输出端连接远程报警模块和声光报警模块；所述供电模块包括铺设于风机塔筒表面上半段的太阳能电池板和设置在风机机舱内部的充电控制器、蓄电池，太阳能电池板的电源输出端连接充电控制器的输入端，充电控制器的输出端连接蓄电池的充电端，蓄电池内置电源管理芯片，蓄电池的放电端连接电源管理芯片的输入端，电源管理芯片的输出端设置有第一电源接口和第二电源接口。优选的，所述滤波电路包括第一电阻和第一电容，第一电阻的一端连接所述重力传感器的信号输出端，第一电阻的另一端连接第一电容的一端和信号放大电路的输入端，第一电容的另一端接地。优选的，所述信号放大电路包括第一三极管、第二三极管、第二电阻和第三电阻，第一三极管和第二三极管的基极通过第二电阻连接所述滤波电路的输出端，第一三极管的集电极通过第三电阻连接第一电源接口，第一三极管的发射极和第二三极管的发射极连接钳位电路的输入端，第二三极管的集电极接地。优选的，所述钳位电路包括第四电阻、第一二极管和第二二极管，第四电阻的一端连接所述信号放大电路的输出端，第四电阻的另一端连接第一二极管的阳极和第二二极管的阴极，第一二极管的阴极连接第一电源接口，第二二极管的阳极接地。优选的，所述远程报警模块包括设置在风机机舱内尾部的信号发射器和第一场效应管，第一场效应管的栅极通过第五电阻连接钳位电路的输出端，第一场效应管的漏极连接第二电源接口，第一场效应管的源极连接信号发射器。优选的，所述声光报警模块包括设置在值班室内的第二场效应管、继电器、蜂鸣器和报警灯，第二场效应管的栅极通过第六电阻连接钳位电路的输出端，第二场效应管的源极接地，第二场效应管的漏极连接继电器线圈的一端，继电器线圈的另一端通过第七电阻连接第二电源接口，第二电源接口通过第八电阻连接继电器常开触点的一端，继电器常开触点的另一端连接第九电阻和第十电阻的一端，第九电阻的另一端连接报警灯的正极，报警灯的负极接地，第十电阻的另一端连接蜂鸣器的正极，蜂鸣器的负极接地。优选的，所述第一电源接口、第二电源接口分别输出+5V电源、+12V电源。优选的，所述风机机舱内部设置有集线盒。通过以上技术方案，本技术的有益效果为:1.本技术一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置，包括供电模块、倾斜监测模块、远程报警模块和声光报警模块，其中倾斜监测模块设置于风机机舱内顶端尾部，在发生倾斜时，重力传感器会有较大的位移，提高倾斜检测的准确度，当重力传感器检测到危险倾斜度时，重力传感器的输出信号会使第一场效应管Q1和第二场效应管Q2同时导通，远程报警模块得电将报警信号发送到值班人员的智能设备上，声光报警模块中继电器线圈得电，常开触点吸合，触发值班室内的蜂鸣器和报警灯发出声光报警信号，装置搭建简单易行，预警方式具有人性化设计，预警更加实时有效；2.重力传感器在监测微小的倾斜度时，输出信号过于微弱，滤波电路先将重力传感器的输出信号进行低通滤波，减少杂波干扰，信号放大电路中第一三极管T1和第二三极管T2组成互补推挽放大电路对滤波电路的输出信号进行放大，有效地提高了信号强度；3.在风机遭受强风时，风机叶片出现的晃动会给重力传感器带来尖峰干扰信号，使重力传感器会有过高的输出，从而导致第一场效应管Q1和第二场效应管Q2的控制端会有异常高电压，长期以往会缩短其使用寿命，采用钳位电路对信号放大电路的输出信号进行处理，使输出信号幅值范围在0-5V之间，有效地提高了装置的使用寿命。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的系统模块图。图3为本技术的倾斜监测模块图。图4为本技术的供电模块图。图5为本技术的电路原理图。图中：10-太阳能电池板，11-充电控制器，12-蓄电池，13-集线盒，20-倾斜监测模块，30-远程报警模块，101-风机塔筒，102-风机叶片，103-风机机舱。具体实施方式有关本技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图5对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本技术的各示例性的实施例。如图1-3所示，一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置，包括供电模块、倾斜监测模块20、远程报警模块30和声光报警模块。倾斜监测模块20设置于风机机舱内顶端尾部，包括重力传感器J1、信号处理电路，信号处理电路包括滤波电路、信号放大电路和钳位电路，滤波电路的输入端连接重力传感器J1的信号输出端，滤波电路的输出端连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接钳位电路的输入端，钳位电路的输出端连接远程报警模块30和声光报警模块。供电模块包括铺设于风机塔筒表面上半段的太阳能电池板10和设置在风机机舱内部的充电控制器11、蓄电池12，太阳能电池板10采用光合硅能5000W型模块，如图4所示，太阳能电池板10的电源输出端连接充电控制器11的输入端，充电控制器11选用型号为GH808的光合防水充电控制器，充电控制器11的输出端连接蓄电池12的充电端，保证蓄电池12安全充电，防止过充，蓄电池12内置型号为LM2576的电源管理芯片，蓄电池12的放电端连接电源管理芯片的输入端，电源管理芯片的输出端设置有第一电源接口和第二电源接口，其中第一电源接口、第二电源接口分别输出+5V电源、+12V电源，用于给倾斜监测模块20、远程报警模块30和声光报警模块供电。风机机舱内部还设置有集线盒13，方便各个模块之间的导线连接，对连接导线起到整理和保护的作用。如图5所示，远程报警模块30包括设置在风机机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置，其特征在于：包括供电模块、倾斜监测模块、远程报警模块和声光报警模块；所述倾斜监测模块设置于风机机舱内顶端尾部，包括重力传感器、信号处理电路，信号处理电路包括滤波电路、信号放大电路和钳位电路，滤波电路的输入端连接重力传感器的信号输出端，滤波电路的输出端连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接钳位电路的输入端，钳位电路的输出端连接远程报警模块和声光报警模块；所述供电模块包括铺设于风机塔筒表面上半段的太阳能电池板和设置在风机机舱内部的充电控制器、蓄电池，太阳能电池板的电源输出端连接充电控制器的输入端，充电控制器的输出端连接蓄电池的充电端，蓄电池内置电源管理芯片，蓄电池的放电端连接电源管理芯片的输入端，电源管理芯片的输出端设置有第一电源接口和第二电源接口。

【技术特征摘要】
1.一种用于采空区上方的风机倾斜预警装置，其特征在于：包括供电模块、倾斜监测模块、远程报警模块和声光报警模块；所述倾斜监测模块设置于风机机舱内顶端尾部，包括重力传感器、信号处理电路，信号处理电路包括滤波电路、信号放大电路和钳位电路，滤波电路的输入端连接重力传感器的信号输出端，滤波电路的输出端连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接钳位电路的输入端，钳位电路的输出端连接远程报警模块和声光报警模块；所述供电模块包括铺设于风机塔筒表面上半段的太阳能电池板和设置在风机机舱内部的充电控制器、蓄电池，太阳能电池板的电源输出端连接充电控制器的输入端，充电控制器的输出端连接蓄电池的充电端，蓄电池内置电源管理芯片，蓄电池的放电端连接电源管理芯片的输入端，电源管理芯片的输出端设置有第一电源接口和第二电源接口。2.如权利要求1所述的用于采空区上方的风机倾斜预警装置，其特征在于：所述滤波电路包括第一电阻和第一电容，第一电阻的一端连接所述重力传感器的信号输出端，第一电阻的另一端连接第一电容的一端和信号放大电路的输入端，第一电容的另一端接地。3.如权利要求2所述的用于采空区上方的风机倾斜预警装置，其特征在于：所述信号放大电路包括第一三极管、第二三极管、第二电阻和第三电阻，第一三极管和第二三极管的基极通过第二电阻连接所述滤波电路的输出端，第一三极管的集电极通过第三电阻连接第一电源接口，第一三极管的发射极和第二三极管的发射极连接钳位电路的输入端，第二三极管的集电极接地。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明伟，任连伟，高保彬，顿志林，张敏霞，柴华彬，王树仁，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南,41