【技术实现步骤摘要】
矿山防坠器制动距离测量装置及其测量方法
[0001]本专利技术涉及一种矿山防坠器制动距离测量装置及其测量方法，属于检测测试领域。
技术介绍
[0002]能源行业标准NB/T 10050
‑
2018《煤矿在用竖井提升系统防坠器检测检验规范》等相关标准要求，对各类矿井防坠器的定期测试是保障安全生产的重要手段。其中竖井提升防坠器检测检验项目包括：不脱钩试验、空载脱钩试验和重载脱钩试验等。其中不脱勾试验已有较为完善的解决方案，但脱钩试验还存在各种弊端。
[0003]脱钩试验主要是对防坠器的下降距离进行测量，为能更直观的反映其真实的制动性能，需要对罐笼脱钩后各阶段的经过距离进行检测，其中包括制动前的距离、制动时的距离等，为满足标准需要，有时还会将制动距离结合时间分析制动减速度、空行程时间等其他参数。
[0004]现有技术条件下，空载脱钩试验和重载脱钩试验防坠器制动时都会产生巨大冲击，传统防坠器测量仪需连接罐笼或防坠器进行测试，在制动瞬间的冲击力非常强烈，巨大冲击和震动影响传统防坠器测量仪的线性度和物理结构，易造成精准度漂移和仪器结构损坏。以CCZ系列防坠器测量仪为例，该仪器使用线性电阻尺采取刚性连接的方式进行测量，巨大冲击下较易造成电阻尺同心度和滑动接触点损坏，影响准确度并产生不可控的数据漂移。目前，对于传统常规技术常规手段均无法较好和彻底的解决这些问题，其他单一的测量方式也存在各类弊端，目前市面上也没有解决各弊端的针对性设计与方案。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矿山防坠器制动距离测量装置，包括壳体（1），其特征是，壳体（1）正面设有光学观察窗（3），光学观察窗（3）贯穿整个壳体（1），壳体（1）在光学观察窗（3）后部孔位置设置倾斜的反光镜（4）；壳体（1）正面上还设置有显示屏（2）、多个指示灯（5）、功能操作按键（6）、模式切换开关（7）以及存储卡插卡孔（8）和数据传输接口（9）；壳体（1）背面且处于反光镜（4）的下方设置有立方体状钕磁铁（10），钕磁铁（10）表面镀金，钕磁铁（10）的五面包裹1mm的聚四氟乙烯，聚四氟乙烯外部设置有金属屏蔽层，其中钕磁铁（10）连接馈线的线芯，金属屏蔽层连接馈线的屏蔽层，钕磁铁（10）凸出壳体（1）背面未被聚四氟乙烯包裹；壳体（1）下部设置有内凹区域并设置透明光学蓝宝石盖板（12）封闭，盖板内设置光学玻璃柱（11）、激光测距模块（13）、测量LED补光灯模块（14）、摄像模块（15）和向外扩口的梯形的金属屏蔽罩（16），光学玻璃柱（11）周围侧面磨砂，两端为光面，一端光面粘附于透明光学蓝宝石盖板（12），另一端粘接至激光测距模块（13）的激光发射头；壳体（1）内设置中央控制模块（17）、GPS模块（18）、有源陶瓷GPS天线（19）、无线接收模块（20）、无线发射模块（21）、315M控制模块（22）、433M通讯输出模块（23）、九轴加速度计陀螺仪模块（24）、扬声器模块（26），中央控制模块（17）包含输入信号总线和输出信号总线，其中GPS模块（18）、激光测距模块（13）、无线接收模块（20）、摄像模块（15）、九轴加速度计陀螺仪模块（24）、315M控制模块（22）和功能操作按键（6）分别连接于输入信号总线（37），其中显示屏（2）、无线发射模块（21）、指示灯（5）、433M通讯输出模块（23）、扬声器模块（26）、测量LED补光灯模块（14）、观察LED补光灯模块（28）分别连接于输出信号总线（36）。2.根据权利要求1所述的矿山防坠器制动距离测量装置，其特征是，壳体（1）的左右两边设置凸起于机身表面的PU材质的防摔胶边（32），每个防摔胶边上下位置各设置了一个拆取凹槽（33），防摔胶边（32）的中部设置了向机身中心侧凹陷的绑带固定区（34），用于嵌入固定绑带。3.根据权利要求1所述的矿山防坠器制动距离测量装置，其特征是，指示灯（5）处于光学观察窗（3）上方，从左往右分别为：黄色指示灯、绿色指示灯、蓝色指示灯、红色指示灯，黄色指示灯代表预热中、绿色指示灯代表工作中、蓝色指示灯代表结束、红色指示灯代表故障，红色指示灯点亮时，所有程序及检测动作都终止结束，直至手动重启仪器。4.根据权利要求1所述的矿山防坠器制动距离测量装置，其特征是，壳体背面中部设置梯形棱台（27），梯形棱台（27）内凹设置所述的钕磁铁（10），钕磁铁（10）凸出壳体背面0.5mm，还包括观察LED补光灯模块（28），设置在钕磁铁（10）下部条状突起的区域，并朝向上方的钕磁铁（10）照射。5.根据权利要求1所述的矿山防坠器制动距离测量装置，其特征是，壳体上部设置向内凹陷，并在内部凹陷处从左往右设置电源开关（29）、充电接口（30）、SMA接口（31），模式切换开关（7）连接于功率放大器（25），功率放大器连接于无线发射模块（21）。6.根据权利要求1所述的矿山防坠器制动距离测量装置，其特征是，所述金属屏蔽罩（16）为嵌套的三个，之间相互平行、相互绝缘，间隔1mm，最内层的金属屏蔽罩与无线接收模块（20）的馈线屏蔽层相连，最内层金属屏蔽罩包含有片状定向天线（35），最内层金属屏蔽罩与定向天线（35）相互绝缘，片状的定向天线通过馈线的线芯与无线接收模块（20）相连，
无线接收模块（20）内置有无线射频功率检测模块（201）。7.根据权利要求1所述的矿山防坠器制动距离测量装置，其特征是，九轴加速度计陀螺仪模块（24）集成3轴加速度计、3轴磁力计和3轴陀螺仪，静态姿态测量精度不超过0.05度，动态姿态测量精度不超过0.1度，内置卡尔曼姿态解算算法，带有磁力计椭球校正功能，
△
加速度为加速度数据波动变量、
△
三轴陀螺仪数据为X、Y、Z轴波动变量、
△
椭球磁力数据为椭球拟合算法后的磁力计数据波动变量，波动计算基于连续两组数据平均测量值的相对变化，
△
加速度、
△
三轴陀螺仪数据的波动是指与前一组平均测量值的相对变化百分比，而
△
椭球磁力数据的波动则是相对于前一组平均测量值的绝对变化百分比，每组数据采样个数根据九轴加速度计陀螺仪模块数据稳定性确定，但每组总采样时间不得高于5ms。8.一种根据权利要求1所述的矿山防坠器制动距离测量装置进行测量的方法，其特征是，包括如下步骤：1）按要求安装本装置到测量位置，通过光学观察窗检查吸附情况，选择对应的测量模式；2）启动电源，仪器点亮黄色提示灯，播报提示音，提示音包含对人员与仪器之间的距离限定要求，播报提示音的同时对GPS模块（18）进行预热搜星，提示音播报结束后，九轴加速度计陀螺仪模块（24）上电，进入工作状态，实时采集加速度数据、三轴陀螺仪数据、椭球拟合算法后的磁力计数据，同时记录GPS模块（18）采集的GPS数据，根据GPS模块（18）采集的时间校准本装置时间；3）计算
△
加速度、
△
三轴陀螺仪数据、
△
椭球磁力数据，当5秒内
△
加速度、
△
三轴陀螺仪数据波动小于0.1%同时
△
椭球磁力数据波动小于1%时直接进入下一条步骤，当
△
加速度、
△
三轴陀螺仪数据波动大于0.1%且小于等于0.3%时，延迟5秒重复进行本步骤检测计算，此跳转循环最多进行5次，超过5次或单次
△
加速度、
△
三轴陀螺仪数据波动大于0.3%小于0.6%时提示排查环境震动因素，点亮红色指示灯；4）执行本条单线程监测任务，并直接进入下一条步骤，该单线程监测任务直至检测到罐笼开始运动后终止，本条单线程监测任务中具有延时报错功能，若检测到罐笼开始运动，那么正在延时中的报错将被终止，不再执行后续报错动作，同时终止该单线程监测任务；5）无线发射模块（21）、功率放大器（25）、无线接收模块（20）上电，检测并设定最优信道，统计有效的编码信号的信号强度，统计、计算5秒内接收到信号强度dbm值的平均值、标准差、极差，当强度dbm值的标准差与平均值的比值不超过0.5% ，即（标准差 / 平均值）≤0.5%并且极...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞越，
申请(专利权)人：中检集团公信安全科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。