一種基于聲音定位的長距離漿體管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于聲音定位的長距離漿體管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，屬于管道監(jiān)控領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]礦漿管道是將顆粒狀的固體礦物與液體介質(zhì)混合，采用栗送的辦法運輸，并在管道終端將其分離出來的專用輸送管道。管道運輸與過去傳統(tǒng)的運輸方式(鐵路、公路)相比具有如下特點:(1)投資少和建設(shè)速度快；(2)不受地形限制，線路距離短與運輸成本低；
[3]占地少且管道埋地后其上覆土仍可耕作；(4)不受氣候變化影響；(5)沒有空載反向運輸，節(jié)省成本；(6)設(shè)備運行可靠，維護費用低；(7)不產(chǎn)生噪聲和污染環(huán)境；(8)自動化程度高，可節(jié)省大量人力和能源。長距離礦漿管道輸送是目前最經(jīng)濟、高效、可靠性強的礦物運輸方式，對遠(yuǎn)離鐵路線的邊遠(yuǎn)礦山資源開發(fā)、緩解鐵路運輸緊張狀況、解決精礦外運和尾礦排放均具有重要作用。
[0003]現(xiàn)有的漿體輸送管道長度多在幾百公里以上，在長距離漿體輸送過程中對各個栗站、各個設(shè)備的操作需要及時反饋給控制中心的工作人員，現(xiàn)有的控制方式是在控制中心工作的工作人員通過電話等方式連接處于中間栗站的工作人員，由中間栗站的工作人員通過對講機與本站內(nèi)相應(yīng)的現(xiàn)場人員取得聯(lián)系，由現(xiàn)場人員描述設(shè)備運行情況并反饋給控制中心的操控人員，整個過程繁瑣、效率低下，而且存在控制不實時、不準(zhǔn)確等缺陷，比如對操作人員來說需要及時作出操作的時候，往往因為中間栗站無人接電話或者傳達(dá)滯后，導(dǎo)致控制中心的操作人員無法進行操控處理，從而可能出現(xiàn)不可預(yù)料的事故，而且有時通過電話描述可能無法準(zhǔn)確的傳遞控制中心操作人員的意圖，尤其是對于長距離的漿體管道系統(tǒng)，這種現(xiàn)有的管控模式已不能滿足控制中心的要求，進而在一定程度上提高了長距離管道的運行風(fēng)險。
[0004]再有，公知的視頻監(jiān)控是由圖像采集部分、存儲部分和傳輸部分組合構(gòu)成。其中的圖像采集部分主要有兩種方式:一種是采用固定攝像頭方式；一種是采用勻速轉(zhuǎn)動掃描的方式。還有少量采用圖像處理的方式捕獲動態(tài)目標(biāo)，實現(xiàn)跟蹤監(jiān)控。這些方式都有各自的弊端，其中前兩種方式不能實現(xiàn)目標(biāo)的動態(tài)跟蹤；后一種雖能實現(xiàn)目標(biāo)的跟蹤，但因為不能在同一時間內(nèi)實現(xiàn)全方位監(jiān)控，因此存在兩個問題:一是:是否能以開始就能準(zhǔn)確無誤的確定目標(biāo)出現(xiàn)的問題；二是:用圖像處理的方式跟蹤目標(biāo)，對數(shù)據(jù)處理設(shè)備的要求很高，成本加大，但相對于因為故障而帶來的損失而言，這種成本還是可以接受的。
[0005]建立基于聲音定位的長距離漿體管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，需要考慮基于聲音定位的長距離漿體管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成、連接等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型提供了一種基于聲音定位的長距離漿體管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以用于解決對建立基于聲音定位的長距離漿體管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、連接問題。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是:一種基于聲音定位的長距離漿體管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控終端設(shè)備1、攝像頭2、聲音傳感器模塊3、聲音接收和處理模塊4、主控制器模塊5、設(shè)備單兀6 ；
[0008]所述監(jiān)控終端設(shè)備1的輸出端與攝像頭2相連，攝像頭2與聲音傳感器模塊3的輸入端相連，聲音傳感器模塊3的輸出端連接于聲音接收和處理模塊4的輸入端，聲音接收和處理模塊4的輸出端連接于主控制模塊5的輸入端，主控制器模塊5通過RS232串口外接LED顯示燈，攝像頭2、聲音傳感器模塊3放置在各級栗站中設(shè)備單元6工作現(xiàn)場。
[0009]所述聲音傳感器模塊3采用的型號為HH_04.02。
[0010]所述主控制器模塊5采用TI公司MSP430系列型號的單片機。
[0011]所述的監(jiān)控終端設(shè)備1可為富泰爾工業(yè)級觸控顯示屏。
[0012]所述的聲音傳感器模塊3 (HH_04.02)中所采用的聲音傳感器為駐極體電容式傳感器，它是一種麥克風(fēng)式傳感器，主要由場效應(yīng)管和駐極體極頭組成。
[0013]所述的攝像頭2可為Loosafe LS-ZF733DL點陣紅外攝像頭。
[0014]所述主控制器模塊可采用TI公司的MSP430系列型號為MSP430F149的單片機。
[0015]所述的設(shè)備單元主要包括各級栗站中的運輸管道、離心栗、攪拌器、中間貯漿與濃縮設(shè)施、沖洗水裝置等。
[0016]已發(fā)表的(林愉.鋁土礦漿體長距離管道輸送特性研究.2010, 3)碩士論文，文中提到“漿體管道輸送系統(tǒng)，無論是長距離還是短距離輸送，均由漿體制備系統(tǒng)、漿體輸送系統(tǒng)和漿體后處理系統(tǒng)等幾部分組成。其具體輸送系統(tǒng)的流程圖見圖5.1?！笨梢姳緦嵱眯滦椭兴婕暗脑O(shè)備單元由某具體型號的設(shè)備部件組成。
[0017]本實用新型的工作原理是:
[0018]當(dāng)管道運行過程中發(fā)生故障時，出現(xiàn)聲音異常，聲音傳感器模塊(HH_04.02) 3采集到目標(biāo)信號，聲音接收和處理模塊4對該信號進行檢測識別。當(dāng)相應(yīng)的端口接收到聲音信號的時候，主控制器模塊MSP430發(fā)生中斷事件，同時每個對應(yīng)的LED指示燈變亮，提醒接收到聲音信號。此時攝像頭2跟蹤到此時LED燈的變化情況，并在監(jiān)控終端設(shè)備1上顯示，監(jiān)控室工作人員通過監(jiān)控終端設(shè)備1觀察到該具體情況并及時進行處理。
[0019]其中，已發(fā)表的(崔燕南，劉永康，李開良，朱松盛，王偉.基于聲音傳感器陣列的空間定位系統(tǒng)[J].科技導(dǎo)報2010，28(19):45-49)期刊文獻(xiàn)，文中提到“MSP430的捕獲功能是當(dāng)外部有信號進來后(觸發(fā))，將定時器TxR的值捕獲到自己的鎖存寄存器TxCCR(16位可讀可寫)中，并可隨時讀出。捕獲模式主要利用信號的正沿、負(fù)沿或正負(fù)沿的任一組合.測量外部或內(nèi)部事件；也可由軟件停止，用于事件精確定位，用于速度(或頻率)或時間測量。本設(shè)計通過兩次捕獲外部事件即聲音信號，獲得信號差。”可見實現(xiàn)聲音信號的檢測功能是現(xiàn)有的已成熟的技術(shù)。
[0020]其中，已發(fā)表的(崔燕南，劉永康，李開良，朱松盛，王偉.基于聲音傳感器陣列的空間定位系統(tǒng)[J].科技導(dǎo)報2010，28 (19):45-49)期刊文獻(xiàn)，文中提到“采用麥克風(fēng)接收音頻信號。經(jīng)過簡單的信號放大和濾波處理，由555觸發(fā)器構(gòu)成的單穩(wěn)電路產(chǎn)生較好的方波信號。聲音接收及處理的電路原理如圖4所示?！笨梢妼崿F(xiàn)聲音信號的接收和處理是現(xiàn)有的已成熟的技術(shù)。
[0021]其中，已發(fā)表的(馮振宇.基于聲傳感器陣列的移動目標(biāo)定位技術(shù)研究.沈陽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文.2013，3 )碩士論文，文中提到“當(dāng)聲音傳感器將聲音信號傳送到單片機的時候，單片機根據(jù)接收的信號，內(nèi)部定時器進行運算，計算聲音信號的到達(dá)時間差，計算出的結(jié)果通過串口發(fā)送到上位機PC上。下圖為系統(tǒng)的串口電路設(shè)計。當(dāng)相應(yīng)的端口接收到聲音信號的時候，發(fā)生中斷事件，同時每個對應(yīng)的LED指示燈變亮，提醒接收到聲音信號?！笨梢妼崿F(xiàn)單片機串口通信使LED燈顯示預(yù)警信息是現(xiàn)有的已成熟的技術(shù)。
[0022]其中，已發(fā)表的(李志華，田翔，謝立，陳耀武