矿用输送带金属物料探测装置

系统组成及主要部件功能系统由GTD12矿用本安型金属探测传感器（以下简称传感器）、ZTD-12Z矿用本安型带式输送机物料金属探测装置主机（以下简称主机）、KJ899-F矿用隔爆兼本安型分站（以下简称分站）、电缆等组成

n 传感器：用于检测输送带煤流中的铁质金属杂物。

n 主机：实时采集传感器信号，判断煤流中有无铁质金属杂物及金属杂物的大小，记录探测结果并向终控单元发出控制指令。

n 分站：为系统供电，内部的终控单元负责报警及控制除铁器的启停。

三、工作原理

1、金属探测传感器原理

激励线圈A和B采用直流电源或交流电源，A线圈和B线圈匝数相等，通电的电流大小相等、方向相反，则A线圈产生的磁力线和B线圈产生的磁力线大小相等方向相反。在C线圈产生的感生电动势为零。当有金属经过传感器时，先经过A线圈，则A线圈产生的磁通量会发生变化。此时打破磁通平衡，C线圈中产生感生电动势+Ɛ。当金属到达传感器的中间位置时，C线圈无输出。当金属到达B线圈时，C线圈产生-Ɛ感生电动势且输出正负信号。当金属在传感器下方是均匀分布时（如输送带内部的钢丝绳），传感器没有任何输出。由于是磁路平衡原理，比采用传统的变压器式金属探测原理的传感器测量精度高的多，而且可以测量出金属运动的方向。

2、钢绳芯输送带接头和断绳的识别策略

传感器安装在上胶带的上方，胶带里的钢丝绳对金属探测传感器的干扰很小，正常情况下传感器没有信号。当胶带钢丝绳接头或断绳经过传感器时，传感器会有信号输出。传感器信号送给计算机，计算机生成胶带整圈的接头和断绳基础数据库（包括位置信号），以后采集回来的信号和基础数据比较判断，剔除接头和钢丝绳断头的干扰信号，从而有效识别金属信号。

3、皮带扣识别策略

本金属探测装置是由多个金属探测传感器组成（根据胶带的宽带不同传感器数量不同，1.2米，6组传感器），当有金属经过传感器时：靠近金属的传感器有信号输出，且距离越近信号越大，距离远的没有信号输出；当皮带扣经过传感器时，所有传感器都有信号输出，且信号大小基本相同，单片机判断为皮带扣。

四、系统工作机理

设备得电，单片机进入自检程序，判断各单元工作是否正常，然后进入工作程序。传感器开始工作，判断煤流中是否有金属，并判断带式输送机是否在运行。如果带式输送机在运行（否则继续判断），则探测金属，根据传感器信号大小和持续时间长短，判断有无金属及金属大小，并根据各传感器单元之间信号大小关系，判断金属的相对位置。如果金属不是太大或太长，开启除铁器除铁，并智能延时后，停止除铁器工作。当金属大于除铁器的工作范围时，停止带式输送机的运行，计算金属由于惯性移动的距离，并显示金属靠近哪个传感器，方便找到金属。人工检出大件金属后，传感器继续工作。

五、技术指标

六、实现的功能

l 检测煤流中的铁质金属并判断其相对大小及输送带停机后的相对位置；

l 智能控制终控设备如皮带停车、除铁器及卸铁胶带的启停等；

l 当铁质金属长度大于设定值时，能控制胶带机停机或者就地接入本地语音报警。

l 智能控制除铁器的启停，即实现监测到铁器开启除铁器，无铁器时自动关闭除铁器的功能。当本装置发生故障时，系统能自动脱离对终控设备的控制，不会影响现场原有设备的正常使用。

l 用户可根据实际需求设置检测铁质金属的下限值和上限值，当铁质金属小于下限值时放弃清除。当铁质金属长度大于设定值时（超出除铁器的工作范围），能控制胶带机停机或者发送远程报警信号给监控室，同时就地进行声光报警。

l 能智能区分铁质金属和皮带扣、钢绳芯接头等，区分准确率≥99%（可对金属和皮带扣、钢绳芯接头等区分策略做详细说明）。

l 能探测到的金属体积小于¢15mm*15mm

l 预防长金属造成输送带纵向撕裂和破碎机卡死等事故。

l 具有传感器信号实时查看功能。能实时记录检测到的铁器数量和除铁器的工作时间，并能保存至少3个月的运行数据。

l 整套装置提供CAN/RS232/RS485/以太网/光纤接口，可与矿上带式输送机集控系统、除铁器、防爆电控柜可靠通讯和连锁。

l 可与地面计算机/控制中心后台连接，配套系统软件可实时显示系统各工作状态。对设备参数、工作状态实时监控。在多级输送带上同时安装本装置时，可实现对煤流内大块危险铁质金属所处位置的实时跟踪监控。

l 搭配高速高清防爆摄像头，可具备定位拍照功能。可对发现铁质金属处做图像捕捉/抓拍，并将图像传至监控中心计算机。

七、产品特点

n 探测范围宽：Z优灵敏度为￠15x15，能准确探测混入输送带煤流中的锚杆、锚索、托盘等支护材料、采煤机截齿等各类大小金属。

n 探测距离远：Z远探测距离1000mm。

n 可靠性高：传感器电路设计中采用对数放大器和数字相移锁相环自动增益控制技术，信号处理采用大规模单片机技术，稳定可靠。

n 安装调试方便，免维护，使用寿命长。

八、设备配置清单（1.2m为例）