Устройство для автоматического контроля нагрева горных машин Советский патент 1990 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к технике i безопасности в горной промышленности. а более конкретно - к устройствам для автоматического контроля локаль- ного перегрева горной машины по сравнению с заданным уровнем нагрева и может быть использовано на угольных разрезах и в шахтах для повышения безопасности работы, снижения поломок и повышения за счет этого производительности работы горных машин путем своевременного выявления неисправностей в машине по локальным перегревам ее участков.

Цель изобретения - обеспечение автоматического контроля локального перегрева горной машины по сравнению с заданным уровнем нагрева при одновременном упрощении устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 индикации и регистрации (ВИР), последовательно соединенные генератор 2 им- пульсов и счетчик 3, а также последовательно соединенные генератор 4 кадровых импульсов (.ГКИ) и пироконную камеру 5.

Устройство снабжено задатчиками 6 порогов сегментации и перегрева 7, компаратором 8, регистром 9 и цепью из последовательно соединенных источника 10 питания, ключа 11, элемента И 12; инвертора 13, второго ре- гистра 14, сумматора 15 и цифрового компаратора 16 (КМПРЮ .

Для обеспечения наблюдения за участками перегрева горных машин устройство дополнительно снабжено огра- ничителем уровня 17 и цепью из последовательно соединенных второго инвертора 18, многоканального аналогового коммутатора 19 и видеоконтрольного устройства 20 (ВКУ). Ко второму входу КМНРЦ 16 подключен выход первого регистра 9, а к выходу подключен ВИР 1. Выход ГКИ 4 подключен к обнуляющему входу счетчика 3 и к входу Разрешение записи регистра 9, а также второму входу элемента И 12. Выход СЧК 3 соединен с информационными входами регистров 9 и 14, а счетный вход СЧК 3 соединен с выходом КИПР 8, со входом инвертора 18 и с вторым входом МАК 19, к третьему входу которого подключен ограничител 17 уровня, а к четвертому входу подключены выход камеры 5 и вход компа

5

о 5

0

5

ратора 8, стробирующий вход которого соединен с выходом генератора 2 импульсов, второй синхронизирующий вход камеры 5 и первый вход счетчика 3. К второму входу КМПР 8 подключен задатчик 6. Задатчик 7 порога перегрева соединен с вторым входом сумматора 15. Вход ограничителя 17 соединен с выходом камеры 5.

Устройство работает следующим образом.

Стробируемый компаратор 8 сравнивает текущее значение видеосигнала с опорным сигналом с задатчика 6 и формирует на своем выходе сигнал U по приходу стробирующего элементного синхроимпульса с генератора 2 импульсов .

При этом на выходе компаратора 8 формируется импульс логической единицы, если текущая величина сигнала U на выходе камеры 5 в данный момент времени по амплитуде превышает постоянный сигнал на выходе задатчика 6. В счетчике 3 накапливается число элементов видеосигнала, уровень которых выше порога сегментации. Регистр 9 используется для хранения промежуточных значений числа импульсов со счетчика 3. КМПРЦ 16 осуществляет сравнение двух кодов, поступающих на его входы с выходов регистра 9 и сумматора 15 и формирует на выходе Больше логическую единицу при условии, что сигнал на выходе регистра 9 превышает сигнал на выходе сумматора 15. В противном случае формируется нулевой сигнал. Сумматор 15 на выходе формирует код, равный сумме кодов на выходах регистра 14 и задатчика 7. На первый вход счетчика 3 с генератора 2 поступают элементные синхроимпульсы. Счетчик 3 производит суммирование только в том случае, когда на его входы одновременно подаются импульсы с компаратора 8 и генератора 2. Поэтому в счетчике 3 накапливается число элементов изображения, амплитуда видеосигнала которых превышает амплитуду сигнала с задатчика 6. Таким образом, накапливаемое в счетчике 3 число элементов будет тем больше, чем больше площадь зоны перегрева горной машины. Сброс счетчика 3 на ноль осуществляется на истечении считывания каждого кадра термопорт- рета подачей на его обнуляющий вход

51

кадрового гасящего синхроимпульса с генератора 4.

С выхода счетчика 3 накопленное за время кадра число элементов зоны перегрева (код) подается на вход регистров 9 и 14. Запись данных в регистр 9 осуществляется при подаче на вход Разрешение записи регистра кадрового синхроимпульса с гене- ратора 4. Запись данных в регистр 14 осуществляется подачей на второй вход элемента И 12 кадрового синхроимпульса с генератора 4. При этом на первый вход элемента И 12 из ис- точника 10 питания ключом 11 должен быть подан сигнал Разрешение записи. В этом случае на выходе элемента И формируется нулевой сигнал, который инвертором 13 превращается в логическую единицу и подается на вход Разрешение записи регистра 14. Формирование логической единицы на выходе инвертора 13 осуществляется вручную ключом 11 один раз в начале.контроля перегрева горной машины. В этот момент в регистр 14 записывается эталонная величина зоны перегрева. Таким образом, в начале осуществления контроля в регистрах 9 и 14 будут записаны коды (с первого кадра считываемого термопортрета) , которые соответствуют нормальному (неперегретому) состоянию горной машины. С выхода регистра 14 поступает код на первый вход сумматора 15 на второй вход с цифрового задатчика 7 порога перегрева поступает код о перегреве. Код о перегреве с задатчика 7 задают следующим образом. Камеру 5 наводят на горную машину и включают машину на перегрузку до тех пор, пока контролируемый участок (узел машины) не нагреется до допустимых пределов и последовательно от нуля увеличивают код с задатчика 7 до тех пор, пока не сработает компаратор 16. Такое задание кода в задат чике 7 проводят один раз перед установкой устройства на горной машине. На выходе сумматора 15 формируется величина допустмой (предельной) зоны перегрева горной машины, которая поступает на вход цифрового компаратора 16, на второй вход которого с регистра 9 поступает код о текущей величине зоны перегрева горной машины. Если код с регистра 9 больше кода с выхода сумматора 15, то на выходе

55

Q j$ 20 25 30 Q

35

40

5

166

Больше компаратора 16 формируется сигнал о перегреве участка горной машины, который поступает в ВИР 1. В ВИР 1 перегрев может индицироваться на световом табло, регистрироваться или преобразовываться в аварийный звуковой сигнал о перегреве.

С выхода компаратора 8 сигнал поступает на инвертор 18 и далее на первый управляющий вход коммутатора 19, на другой управляющий вход которого поступает неинвертированный сигнал с выхода компаратора 8. На первый аналоговый вход коммутатора 19 поступает аналоговый сигнал с камеры 5, а на второй аналоговый вход коммутатора 19 поступает сигнал с выхода ограничителя 17 уровня. Сигнал на выходе ограничителя 17 образуется из телевизионного сигнала камеры 5 путем его ограничения сверху, так что этот сигнал приводит к повышению черного на экране ВКУ 20. Когда текущее значение видеосигнала на выходе камеры 5 превысит сигнал с задатчика 6, то на выходе компаратора 8 появляется сигнал логическая единица, под действием которого на управляющих входах коммутатора 19 появляется комбинация 1-0 (ноль на выходе инвертора 18). Этой комбинацией коммутатор 19 переключает на свой выход сигнал с выхода камеры 5 и на экране ВКУ 20 формируется уровень белого (зона перегрева горной машины) . Если сигнал на выходе камеры 5 по уровню меньше сигнала на выходе задатчика 6, то на выходе компаратора

. 8 формируется нулевой сигнал. На управляющие входы коммутатора 19 поступает комбинация 0-1 (единица с выхода инвертора 18). Под действием этой комбинации коммутатор 19 подключает к входу ВКУ выход ограничителя 17. При этом на экране ВКУ 20 формируется уровень черного. Все это позволяет контрастно выделить на экране ВКУ 20 зоны перегрева горной ма- шины по площади и яркости которых оператор может судить о Степени перегрева, а по положению белых пятен на экране ВКУ-оператор может судить о месте перегрева.

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля нагрева горных машин, содержащее блок индикации и,регистрации,

последовательно соединенные генератор импульсов и счетчик последовательно соединенные генератор кадровых импульсов и пироконную камеру, отличающееся тем, что, с целью обеспечения контроля локального перегрева горной машины по сравнению с заданным уровнем нагрева при одновременном упрощении устройства, оно снабжено задатчиками порогов сегментации и перегрева, компаратором, регистром и цепью из последовательно соединенных источника питания, ключа, элемента И, инвертора, второго регистра, сумматора и цифрового компаратора, к второму входу которого подключен выход первого регистра, а к выходу подключен

5

блок индикации и регистрации, причем выход генератора кадровых импульсов подключен к обнуляющему входу счетчика, к входу Разрешение записи первого регистра и к второму входу элемента И, выход счетчика соединен с информационными входами регистров, счетный вход счетчика соединен с выходом компаратора, стробирующий вход которого соединен с выходом генератора импульсов и вторым синхронизирующим входом пироконной камеры, выход которой соединен с первым входом компаратора, к второму входу которого подключен задатчик порога сегментации, при этом задатчик порога перегрева подключен к второму входу сумматора.

Изобретение относится к технике безопасности в горной промышленности. Цель - обеспечение автоматического контроля локального перегрева горной машины (ГМ) по сравнению с заданным уровнем нагрева при одновременном упрощении устройства. Для этого устройство снабжено задатчиками порогов сегментации 6 и перегрева 7, компаратором (К) 8, регистром (Р) 9 и цепью из последовательно соединенных источника 10 питания, ключа 11, элемента И 12, инвертора 13, Р 14, сумматора 15 и цифрового К 16. Для наблюдения за участками перегрева ГМ устройство содержит ограничитель 17 уровня и цепь из последовательно соединенных инвертора 18, многоканального аналогового коммутатора 19 и видеоконтрольного устройства 20. В начале контроля в Р 9 и 14 записаны коды, соответствующие нормальному состоянию ГМ. С выхода Р 14 код поступает на первый вход сумматора 15, а на второй вход поступает код с задатчика 7 о перегреве. На выходе сумматора 15 формируется величина допустимой зоны перегрева ГМ, которая поступает на вход К 16. На второй вход К 16 поступает код о текущей величине зоны перегрева ГМ с Р 9. Сигнал о перегреве участка ГМ с выхода К 16 поступает в блок 1 индикации и регистрации. На экране устройства 20 выделяются зоны перегрева ГМ, по площади и яркости которых оператор может судить о степени перегрева, а по положению белых пятен на экране - о месте перегрева. 1 ил.