带式输送机能效监测装置

权利要求书： 1.一种带式输送机能效监测装置，其特征在于：包括：

检测部件（1），能够检测所述带式输送机运行过程中的多个状态参数；

可编程逻辑控制器（2），能够与所述检测部件（1）连接，以接收所述状态参数的数据并处理；

监控终端设备（3），能够接收所述可编程逻辑控制器（2）处理后的数据，提供图形化画面，显示带式输送机的运行数据，记录保存运行参数，对数据进行分析处理；

还包括监控柜柜体（5），所述可编程逻辑控制器（2）设置于所述监控柜柜体（5）内；当所述监控终端设备（3）包括监控中心或云端设备（31）时，所述监控柜柜体（5）上设置有无线传输设备（18），所述无线传输设备（18）能够将所述可编程逻辑控制器（2）处理后的信号传输至所述监控中心或云端设备（31）；所述监控柜柜体（5）上设置有直流电源（8）、接线端子（10）和线槽（15），所述直流电源（8）能够分别对所述可编程逻辑控制器（2）和监控终端设备（3）提供电能，所述接线端子（10）和线槽（15）能够分别连接导线。

2.根据权利要求1所述的带式输送机能效监测装置，其特征在于：

所述检测部件（1）包括料流传感器（11），所述料流传感器（11）能够采集所述带式输送机运行过程中输送的料流量。

3.根据权利要求1所述的带式输送机能效监测装置，其特征在于：

所述检测部件（1）还包括电表（19）和/或电流电压互感器，所述电表（19）能够采集电机的电流参数、电压参数和运行功率参数，所述电流电压互感器能够采集电机的电流参数和电压参数。

4.根据权利要求1所述的带式输送机能效监测装置，其特征在于：

所述监控终端设备（3）包括监控中心或云端设备（31）和监控计算机（32）；所述可编程逻辑控制器（2）分别与所述监控中心或云端设备（31）和所述监控计算机（32）进行网络连接。

5.根据权利要求1所述的带式输送机能效监测装置，其特征在于：

所述监控柜柜体（5）上还设置有开关（6）和插座（7），所述开关（6）能够用于启动或关闭所述带式输送机能效监测装置，所述插座（7）能够提供外接电源。

6.根据权利要求1所述的带式输送机能效监测装置，其特征在于：

所述监控柜柜体（5）上还设置有指示灯（16），所述指示灯（16）包括第一指示灯（161）、第二指示灯（162）和第三指示灯（163），所述第一指示灯（161）能够实现电源开启与否的显示，所述第二指示灯（162）能够实现电机运行与否的显示，所述第三指示灯（163）能够实现故障与否的显示。

7.根据权利要求1所述的带式输送机能效监测装置，其特征在于：

所述监控柜柜体（5）上设置有控制按钮（17），所述控制按钮（17）包括第一控制按钮（171）、第二控制按钮（172）、第三控制按钮（173）、第四控制按钮（174）和第五控制按钮（175），所述第一控制按钮（171）能够被按压实现电源开，所述第二控制按钮（172）能够被按压实现电源关，所述第三控制按钮（173）能够被按压实现复位或数据清除，所述第四控制按钮（174）能够被按压实现运行，所述第五控制按钮（175）能够被按压实现停机。

说明书： 一种带式输送机能效监测装置技术领域

本实用新型涉及货物输送技术领域，具体涉及一种带式输送机能效监测装置。

背景技术

带式输送机目前已成为港口散货大型连续输送的主要形式，具有输送距离长、能耗高的特点，其运行稳定性和输送效率对提高港口装卸作业效率和港口吞吐量，降低运输过程中的电能消耗和水、油等能源消耗具有重大的影响和经济社会效益。

带式输送机作为港口散料运输的重要设备，长期运行在低温、盐雾侵蚀、潮湿的恶劣工况下，容易出现各种故障，进而影响了带式输送机的正常工作，降低了带式输送机的输送能力，难以发挥出港口输送的最大能力。同时由于技术落后、工艺落后、电机质量差等原因的存在，港口现有带式输送机大部分在运行过程中存在料流不稳定、空载运行时间长的现状，导致带式输送机经常不能运行在效率最高的状态，而是经常处于轻负载运行中，不仅降低了输送効率，长期以往还导致能源的大量浪费，情况十分严重。

(1)现有码头带式输送机中，往往大多数都没有对皮带机运行中的电机过载、三相电流不平衡、下料口粘连、压料憋停、异常磨损以及皮带阻力等常见故障及问题进行异常状态监测和报警，工作人员无法实时掌握带式输送机的运行状态，提前发现安全隐患，及时制定出相应的带式输送机检修维护计划，减少故障发生率，确保带式输送机稳定运行，提高设备输送效率；

(2)目前码头带式输送机缺乏集成化监测，自动化水平低，管控一体化水平低，无法将带式输送机运行状态下的料流数据和能效数据信息完整的保存下来并汇总分析处理，以便于工作人员更为清晰地了解和分析带式输送机空载和带载分布比例，记录分析负载率时间分布，制定科学合理的运行维护方案，提升码头带式输送机电机运行效率和节能降耗水平。

由于现有技术中的码头带式输送机缺乏集成化监测，自动化水平低，管控一体化水平低，无法将带式输送机运行状态下的料流数据和能效数据信息完整的保存下来并汇总分析处理，以致使码头带式输送机电机运行效率和节能降耗水平低等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种带式输送机能效监测装置。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的码头带式输送机缺乏集成化监测，自动化水平低，管控一体化水平低，无法将带式输送机运行状态下的料流数据和能效数据信息完整的保存下来并汇总分析处理，以致使码头带式输送机电机运行效率和节能降耗水平低等的缺陷，从而提供一种带式输送机能效监测装置。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种带式输送机能效监测装置，其包括：

检测部件，能够检测所述带式输送机运行过程中的多个状态参数；

可编程逻辑控制器，能够与所述检测部件连接，以接收所述状态参数的数据并处理；

监控终端设备，能够接收所述可编程逻辑控制器处理后的数据，提供图形化画面，显示带式输送机的运行数据，记录保存运行参数，对数据进行分析处理。

在一些实施方式中，所述检测部件包括料流传感器，所述料流传感器能够采集所述带式输送机运行过程中输送的料流量。

在一些实施方式中，所述检测部件还包括电表和/或电流电压互感器，所述电表能够采集电机的电流参数、电压参数和运行功率参数，所述电流电压互感器能够采集电机的电流参数和电压参数。

在一些实施方式中，所述监控终端设备包括监控中心或云端设备和监控计算机；所述可编程逻辑控制器分别与所述监控中心或云端设备和所述监控计算机进行网络连接。

在一些实施方式中，还包括监控柜柜体，所述可编程逻辑控制器设置于所述监控柜柜体内；当所述监控终端设备包括监控中心或云端设备时，所述监控柜柜体上设置有无线传输设备，所述无线传输设备能够将所述可编程逻辑控制器处理后的信号传输至所述监控中心或云端设备。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体上还设置有开关和插座，所述开关能够用于启动或关闭所述带式输送机能效监测装置，所述插座能够提供外接电源。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体上设置有直流电源、接线端子和线槽，所述直流电源能够分别对所述可编程逻辑控制器和监控终端设备提供电能，所述接线端子和线槽分别能够连接导线。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体上还设置有指示灯，所述指示灯包括第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯，所述第一指示灯能够实现电源开启与否的显示，所述第二指示灯能够实现电机运行与否的显示，所述第三指示灯能够实现故障与否的显示。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体上设置有控制按钮，所述控制按钮包括第一控制按钮、第二控制按钮、第三控制按钮、第四控制按钮和第五控制按钮，所述第一控制按钮能够被按压实现电源开，所述第二控制按钮能够被按压实现电源关，所述第三控制按钮能够被按压实现复位或数据清除，所述第四控制按钮能够被按压实现运行，所述第五控制按钮能够被按压实现停机。

在一些实施方式中，当所述监控终端设备包括监控中心或云端设备时，所述监控柜柜体上设置有无线传输设备，所述无线传输设备能够将所述可编程逻辑控制器处理后的信号传输至所述监控中心或云端设备。

本实用新型提供的一种带式输送机能效监测装置具有如下有益效果：

1.本实用新型通过提供一种带式输送机能效监测装置，监测装置包括检测部件、可编程逻辑控制器和监控终端设备，能够通过检测部件检测带式输送机运行过程中的多个状态参数，通过可编程逻辑控制器接收所述状态参数的数据并处理，通过监控终端接收所述可编程逻辑控制器处理后的数据，提供图形化画面，显示带式输送机的运行数据，并对带式输送机进行能效监测和分析，记录保存运行参数，对数据进行分析处理，实现了带式输送机管理一体化，能够对运行过程中的数据进行记录、存储，为电机的维护保养计划提供数据支撑，采用集成化设计，可对带式输送机的运行状态进行全天候不间断的监测，能将带式输送机运行状态下的料流数据和能效数据信息完整的保存下来并汇总分析处理，以便于管理人员能及时清晰地了解和掌握带式输送机的运行情况，制定科学合理的运行维护方案，提高设备管理水平，提升码头带式输送机运行效率和节能降耗水平，实现了对带式输送机能效监测的全面性、便捷性和自动化，解决了对带式输送机能效运行状态无法进行集中监测的问题，提高了自动化水平；

2.本实用新型的监测装置还具备电流电压监测功能，当电流电压不正常时，判定为存在问题并给出报警提示，延长设备健康运行周期，提升码头带式输送机能效运行效率和节能降耗水平；采用多种接口，适用于不同类型的码头和不同型号的带式输送机，提高了兼容性，扩大了适用范围；

3.本实用新型还配置了4G无线远传设备，可简单高效快捷的对港区大范围内带式输送机能效数据进行监测、记录和查询，受环境限制小，可扩展性高。

附图说明

图1为本实用新型的带式输送机能效监测装置的结构图；

图2为本实用新型的监控柜柜体的正面结构图；

图3为本实用新型的监控柜柜体的内部结构图。

附图标记表示为：

1、检测部件；11、料流传感器；19、电表；2、可编程逻辑控制器；3、监控终端设备；31、监控中心或云端设备；32、监控计算机；4、以太网；5、监控柜柜体；6、开关；7、插座；8、直流电源；10、接线端子；15、线槽；16、指示灯；161、第一指示灯；162、第二指示灯；163、第三指示灯；17、控制按钮；171、第一控制按钮；172、第二控制按钮；173、第三控制按钮；174、第四控制按钮；175、第五控制按钮；18、无线传输设备。

具体实施方式

如图1-3所示，本实用新型提供一种带式输送机能效监测装置，其包括：

检测部件1，能够检测所述带式输送机运行过程中运行的多个状态参数；

可编程逻辑控制器2(即PLC)，能够与所述检测部件1连接，以接收所述状态参数的数据并处理；

监控终端设备3，能够接收所述可编程逻辑控制器2处理后的数据，提供图形化画面，显示带式输送机的运行数据，记录保存运行参数，对数据进行分析处理。

本实用新型通过提供一种带式输送机能效监测装置，监测装置包括检测部件、可编程逻辑控制器和监控终端，能够通过检测部件检测带式输送机运行过程中的多个状态参数，通过可编程逻辑控制器接收所述状态参数的数据并处理，通过监控终端接收所述可编程逻辑控制器处理后的数据，提供图形化画面，显示带式输送机的运行数据，记录保存运行参数，对数据进行分析处理，实现了带式输送机管理一体化，能够对运行过程中的数据进行记录、存储，为带式输送机的维护保养计划提供数据支撑，采用集成化设计，可对带式输送机的运行状态进行全天候不间断的监测，能将带式输送机运行状态下的料流数据和能效数据信息完整的保存下来并汇总分析处理，以便于管理人员能及时清晰地了解和掌握带式输送机的运行情况，制定科学合理的运行维护方案，提高设备管理水平，提升码头带式输送机运行效率和节能降耗水平。本实用新型的监测装置还具备电流电压监测功能，当电流电压不正常时，判定为存在问题并给出报警提示，延长设备健康运行周期，提升码头带式输送机能效运行效率和节能降耗水平；采用多种接口，适用于不同类型的码头和不同型号的带式输送机，提高了兼容性，扩大了适用范围。本实用新型还配置了4G无线远传设备，可简单高效快捷的对港区大范围内带式输送机能效数据进行监测、记录和查询，受环境限制小，可扩展性高。

本实用新型的有益效果：

(1)采用集成化设计，可对港口带式输送机的运行效率和能耗水平进行全天候不间断的监测统计，提高了对港口带式输送机能效水平监测的全面性、便捷性和自动化水平。

(2)基于管控一体化理念设计，对带式输送机的电流电压等参数进行全天候不间断的监测，具备带式输送机性能分析和故障报警功能，可及时有效地发现带式输送机故障，延长设备健康运行周期，降低因设备故障造成的停机率，提升带式输送机输送效率和节能降耗水平。

(3)采用多种接口，适用于不同类型的港口码头和不同型号的带式输送机，提高了兼容性，扩大了适用范围。

(4)配置了4G无线远传设备，可简单高效快捷的对港区大范围内带式输送机能效数据进行监测、记录和查询，受环境限制小，可扩展性高。

在一些实施方式中，所述检测部件1包括料流传感器11，所述料流传感器能够采集所述带式输送机运行过程中输送的料流量。这是本实用新型的检测部件的优选结构形式，通过料流传感器能够采集所述带式输送机运行过程中输送的料流量，有效获得输送物料量参数，带式输送机能效监测装置采用集成化设计，可根据码头类型、带式输送机型号进行参数设置，实现对输送物料量、电压、电流等运行数据的采集、汇总、处理、计算和显示存储，提升港口带式输送机的运行效率和节能降耗水平。

在一些实施方式中，所述检测部件1还包括电表19和/或电流电压互感器，所述电表19能够采集电机的电流参数、电压参数和运行功率参数，所述电流电压互感器能够采集电机的电流参数和电压参数。这是本实用新型的检测部件的优选结构形式，通过电表19和/或电流电压互感器，能够分别采集电流参数、电压参数和运行功率参数等，有效获得电机运行状态的多个参数，为电机的运行状态监测提供了条件。

本实用新型的监测装置的组成

主要包括：

(1)料流传感器——用于采集带式输送机运行过程中输送的料流量的传感器；

(2)智能电力仪表——用于采集带式输送机驱动电机电流、电压、运行功率等参数的电力仪表；

(3)柜体——标准机柜(电气柜)，用于集成PLC和4G无线远传设备等相关设备；

(4)PLC——提供数字量、模拟量、数据通信接口、协议转换模块，与料流传感器及电力仪表进行连接，对采集的带式输送机运行数据进行汇总、解析、处理和计算；

(5)4G无线远传设备——收集发送带式输送机的相关运行及能效数据。

(6)监测计算机——提供图形化监测画面，显示带式输送机的运行数据和分析结论，记录保存运行参数；

(7)其他配件——开关、插座、24V直流电源、接线端子、线槽和面板上的按钮、指示灯等。

本实用新型通过现场配置的料流传感器以及智能电力仪表等设备完成对带式输送机运行状态数据的实时采集，然后通过以太网将采集的数据传输到能效监测柜中的PLC中，由PLC对相关数据进行汇总、解析、处理、计算。由PLC处理后的数据可通过以太网传送到监测计算机中，由监测计算机对带式输送机的带载率、空载占比时间、料流输送量、能耗程度等数据进行存储和实时的图形化显示。同时，能效监测柜中的4G无线远传设备还能将相关数据远程无线传送到监控中心及云端。

在一些实施方式中，所述监控终端设备3包括监控中心或云端设备31和监控计算机32；所述可编程逻辑控制器2分别与所述监控中心或云端设备31和所述监控计算机32进行网络连接。本实用新型的监控终端优选包括监控中心或云端设备31和监控计算机32，能够通过监控中心或云端设备和监控计算机，提供图形化监控画面，显示港口带式输送机的运行数据，记录保存运行参数，对数据进行分析处理；优选通过以太网以实现监测装置内设备间的网络连接。

进一步优选带式输送机能效监测装置还包括以太网4，所述以太网4能够分别将所述可编程逻辑控制器2和所述监控中心或云端设备31、和/或将所述可编程逻辑控制器2和所述监控计算机32进行网络连接。

在一些实施方式中，还包括监控柜柜体5，所述可编程逻辑控制器2设置于所述监控柜柜体5内。本实用新型通过监控柜柜体(标准机柜(监控柜))，能够有效地将PLC、交换机、嵌入式监控终端等设备集成在一个监控柜内，有效地实现带式输送机监测装置的集成化和一体化结构，可对带式输送机的运行状态进行全天候不间断的监测，提高了对带式输送机监测的全面性、便捷性和自动化水平。当所述监控终端设备3包括监控中心或云端设备31时，所述监控柜柜体5上设置有无线传输设备18(优选4G无线远传设备)，所述无线传输设备18能够将所述可编程逻辑控制器2处理后的信号传输至所述监控中心或云端设备31。本实用新型还配置了4G无线远传设备，可简单高效快捷的对港区大范围内带式输送机能效数据进行监测、记录和查询，受环境限制小，可扩展性高。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体5上还设置有开关6和插座7，所述开关6能够用于启动或关闭所述带式输送机能效监测装置，所述插座7能够提供外接电源。这是本实用新型的监控柜柜体上的优选结构形式，通过开关和插座能够分别实现启动或关闭所述带式输送机能效监测装置以及提供外接电源，以提供电能。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体5上设置有直流电源8(优选24V电源)、接线端子10和线槽15，所述直流电源8能够分别对所述可编程逻辑控制器2和监控终端设备3提供电能，所述接线端子10和线槽15分别能够连接导线。本实用新型还通过监控柜柜体5上设置有直流电源8、接线端子10和线槽15，能够分别实现对所述可编程逻辑控制器2和监控终端设备3提供电能，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化，以及连接导线。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体5上还设置有指示灯16，所述指示灯16包括第一指示灯161、第二指示灯162和第三指示灯163，所述第一指示灯161能够实现电源开启与否的显示，所述第二指示灯162能够实现电机运行与否的显示，所述第三指示灯163能够实现故障与否的显示。

在一些实施方式中，所述监控柜柜体5上设置有控制按钮17，所述控制按钮17包括第一控制按钮171、第二控制按钮172和第三控制按钮173、第四控制按钮174和第五控制按钮175，所述第一控制按钮171能够被按压实现电源开，所述第二控制按钮172能够被按压实现电源关，所述第三控制按钮173能够被按压实现复位或数据清除，所述第四控制按钮174能够被按压实现运行，所述第五控制按钮175能够被按压实现停机。

本实用新型的带式输送机的有益效果

(1)港口带式输送机能效监测装置采用集成化设计，可根据码头类型、电机型号进行参数设置，实现对输送物料量、电压、电流等运行数据的采集、汇总、处理、计算和显示存储，提升港口带式输送机的运行效率和节能降耗水平。

(2)基于管控一体化理念设计，具备电机性能分析和故障报警功能。在对带式输送机驱动电机电压电流等参数监测的基础上，可实现电机性能分析和故障报警，为带式输送机驱动电机的健康管理、维修保养和安全隐患排除提供数据依据。

(3)兼容性强，可适用于不同类型的码头带式输送机和不同类型的电机。

(4)根据码头带式输送机长距离、高带速、大功率和高装载量的运行特点，优化了数据分析处理的方法，利用机理算法和机器学习算法等方法，对数据进行深度分析，让每条带式输送机都能可视、高效和健康。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。