一种基于物联网的矿用单轨吊安全运行控制系统

专利主权项内容

1.一种基于物联网的矿用单轨吊安全运行控制系统，其特征在于，该系统包括：轨道运行监测模块，用于获取滑行轨道结构路径的运输数据，分析滑行轨道结构各形变位置的行驶阻塞系数；轨道结构健康评估模块，用于识别轨道运行结构上是否存在异物，进而分析滑行轨道结构的实时运行健康系数；滑轮运行监测模块，用于实时检测矿用单轨吊上各滑轮支架的运行温度测量指标，分析滑轮结构的实时运行安全系数；驻停状态判断模块，用于评估单轨吊滑轮轨道运行过程中的安全系数，进而确认是否启动驻停模式；碰撞风险评估模块，用于识别各负载物轮廓形状，评估各负载物在各加速点位置的晃动距离，确定各负载物的晃动方向，据此分析各负载物之间是否存在碰撞风险，当存在碰撞风险时，向控制中心发出预警；数据库，用于存储滑行轨道结构的标准设计参数、滑行轨道结构路径的运输数据、矿用单轨吊的预计负载运输计划，存储滑行轨道结构的参照坡度和参照坡长、各行驶速度范围对应正常温度指标，存储滑行轨道结构形变位置的行驶阻塞系数对应安全值、矿用单轨吊安全运行系数预警值；所述分析滑行轨道结构各形变位置的行驶阻塞系数，具体为：获取矿用单轨吊的预计负载运输计划，从中提取各负载吊钩的预计负载重量，求和得到矿用单轨吊在运输过程中的合计负载重量；扫描滑行轨道结构的路径轮廓，将其与滑行轨道结构的标准路径轮廓进行重叠对比，统计滑行轨道结构的各形变位置，进而圈定出各形变位置的变形区域面积，获取各形变位置的变形区域对应轨道截面宽度；提取滑轮支架中的子轮胎直径宽度，将其与各形变位置的变形区域对应轨道截面宽度进行对比，得到滑行轨道结构上各形变位置的标高差值，分析各形变位置的形变度，其中/>为滑行轨道结构的标准设计宽度，/>为预置形变度安全阈值，/>为单位区域面积，/>为形变位置编号，/>；提取滑轮支架在运输路径中的各加速点位置对应坡度和坡长，分析得到各形变位置的爬坡滞塞度；将各形变位置与各加速点位置进行对比，分析滑行轨道结构各形变位置的行驶阻塞系数, 其中/>为预置参照负载重量；所述各形变位置的爬坡滞塞度分析方法为：将滑轮支架在运输路径中的各加速点位置对应坡度和坡长分别记为，得到各加速点位置的爬坡滞塞度/>，/>分别为数据库中存储的滑行轨道结构的参照坡度和参照坡长，/>为加速点位置的编号，/>；将滑轮支架在运输路径中的各加速点位置与各形变位置进行匹配，当某形变位置为加速度点位置时，将该加速点位置的爬坡滞塞度记为该形变位置的爬坡滞塞度，反之则将该形变位置的爬坡滞塞度记为0，统计得到各形变位置的爬坡滞塞度；所述分析滑行轨道结构的实时运行健康系数，内容包括：通过检测器实时扫描滑行轨道结构路径上是否存在异物，当存在异物时，对结构路径上的异物位置进行标记，并将滑行轨道结构的异物影响因子记为，统计得到滑行轨道结构的综合异物影响因子/>，/>表示结构路径上的异物位置标记数；由分析公式得到滑行轨道结构在各形变位置的实时运行健康系数，/>为滑行轨道结构形变位置的行驶阻塞系数对应安全值；将滑行轨道结构上不是形变位置的实时运行健康系数记为，统计得到滑行轨道结构的实时运行健康系数/>；所述分析滑轮结构的实时运行安全系数，过程如下：将滑轮支架在运输路径中的实时行驶速度与数据库中存储的各行驶速度范围对应正常温度指标进行对比，筛选出滑轮支架在实时行驶速度运行情况下的正常温度指标；通过安装在滑轮支架上的检测器实时检测矿用单轨吊上各滑轮支架在实时行驶速度下的运行温度测量指标，将其与滑轮支架在实时行驶速度运行情况下的正常温度指标进行对比，得到矿用单轨吊上滑轮支架的实时运行温度异常指数；对各滑轮支架的运行状态进行实时扫描，获取各滑轮支架中各子轮胎与滑轮轨道的接触面积；分析滑轮结构的实时运行安全系数，其中/>为滑轮支架中子轮胎的规格设计面积，/>分别为设定的滑轮支架的接触面积比、实时运行温度异常指数对应运行安全系数影响占比，/>为滑轮支架的编号，/>。