立井剛性灌道檢測(cè)與井壁監(jiān)視系統(tǒng).pdf

1、礦井提升設(shè)備是連接著井下與地面重要設(shè)備，而隨著開采年限的增加，井筒內(nèi)的剛性罐道會(huì)因地層位移、罐籠內(nèi)物體掉落等原因?qū)е缕浒l(fā)生不同程度的形變;井壁也會(huì)因長(zhǎng)期的地壓造成內(nèi)壁出現(xiàn)裂痕，甚至破裂滲水;這些故障不僅影響了罐籠運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性，還容易造成脫軌、卡罐，甚至井筒坍塌。
　　目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)剛性罐道及井壁的監(jiān)測(cè)技術(shù)仍停留在人工檢測(cè)法，其工作環(huán)境不僅惡劣、危險(xiǎn)，而且檢測(cè)效率很低。為了更有效地對(duì)罐道及井壁進(jìn)行監(jiān)測(cè)，本文提出了基于STM32嵌入

2、式技術(shù)的立井剛性罐道檢測(cè)與井壁監(jiān)視的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)是以STM32F103為MCU，以電渦流傳感器與霍爾傳感器作為數(shù)據(jù)采集模塊的主要核心，以Max7456為OSD圖像疊加電路的字符發(fā)生器，并結(jié)合按鍵、電源、UART串口通信、SD存儲(chǔ)等外圍電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)罐道形變量及井壁安全狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本文主要完成系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)工作。
　　系統(tǒng)的工作過程如下:當(dāng)傳感器、攝像頭等均固定在指定位置后，先將罐籠深度位置檢測(cè)模塊校零，然后隨著罐籠的

3、下降，罐道形變檢測(cè)模塊開始采集與罐道的間距值，測(cè)量后得到的電壓信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后發(fā)送到MCU;霍爾傳感器隨著轉(zhuǎn)輪上的磁塊轉(zhuǎn)動(dòng)不斷產(chǎn)生電壓方波發(fā)送給MCU，MCU通過接收方波上升沿個(gè)數(shù)從而計(jì)算出罐籠深度位置;若MCU檢測(cè)到所測(cè)的罐道形變量異常，將立刻產(chǎn)生中斷并通過SPI串口與Max7456通信，再此刻的罐籠位置通過水印的方式覆蓋在所攝的井壁視頻中。
　　該系統(tǒng)測(cè)量精度高、成本低、操作簡(jiǎn)便，能夠定期地對(duì)罐道和井壁進(jìn)行監(jiān)測(cè)，國(guó)內(nèi)尚未采用