1.一种刮板链服役状态智能监测装置,其特征在于,包括:刮板链传动装置,主要由驱动链轮、刮板、圆环链和中部槽组成,通过驱动链轮与圆环链之间的啮合作用传递运动和动力,并由刮板带动物料沿中部槽循环运输,中部槽依次并排布置并等间距区块划分统一编号;
应力检测装置,安装在两个平行布置的圆环链上,能够跟随圆环链一起运动,用于检测双链相同耦合位置处应力变化以判定故障是否发生;
图像监测模块,用于获取特定区域刮板和圆环链的实时图像特征;
链节标定模块,用于实时获取不同服役状态刮板链的故障位置;
无线通讯模块,用于应力、图像及位置标签状态参数的远程传输;
双链缓冲装置,用于刮板链故障发生时的安全保护;
所述双链缓冲装置包括:
安装在分体式刮板上的缓冲支承,一个分体式刮板配置四个缓冲支承,其中两个缓冲支承对称的安装在所述分体式刮板一端的两侧面上,另两个缓冲支承对称的安装在所述分体式刮板另一端的两侧面上;
连接边链,相邻两个分体式刮板之间安装有两个连接边链,所述连接边链的自由端与相应的缓冲支承相连;
所述缓冲支承包括:
固定支板,用于与所述分体式刮板固定连接;
连接轴,其一端设有螺纹,以螺纹的方式安装在所述固定支板上,另一端设有凸缘结构;
开口接链环,其一端套装在所述连接轴上,且能够沿连接轴平行移动,另一端与所述连接边链相连;
一对缓冲弹簧,套装在所述连接轴上,其中一个缓冲弹簧安装在固定支板与开口接链环之间,另一个缓冲弹簧安装在凸缘结构与开口接链环之间。
2.根据权利要求1所述的一种刮板链服役状态智能监测装置,其特征在于,所述应力检测装置包括:分体式刮板,包括覆板、两个嵌入板和压板,覆板的顶面中部处设有覆板槽;两个嵌入板对称的安装在所述覆板的两侧,所述嵌入板中设有行走部件;压板安装在所述覆板的底面上,在所述覆板与压板之间设有用于装配圆环链及应力片的圆环链槽;
两个耦合套环,对称的安装在分体式刮板的圆环链槽内,所述耦合套环的环形内壁上下各设有一个应变槽弱耦合接触点;
应变片,张贴于应变槽弱耦合接触点,用于获取对应圆环链的应变量,且在任意分体式刮板内安装位置相同;
应变采集仪、微型电池,安装在所述覆板槽内,应变采集仪通过引线与应变片相连。
3.根据权利要求1所述的一种刮板链服役状态智能监测装置,其特征在于:所述图像监测模块包括:
用于固定在挡煤板槽帮上沿的底板;
一对对称布置在所述底板上且以相互垂直的方式安装的侧板;
一对支承板,以相互对称的方式布置在两个侧板中,且支承板与相近的侧板连接在一起,两个支承板之间安装有若干个固定套筒;
高倍工业网络相机,安装在两个支承板之间;
所述链节标定模块包括:
RFID读写器,与图像监测模块并列安装于中部槽的挡煤板槽帮上沿且个数相同;
无源电子标签,具有唯一的ID编号,布置于分体式刮板上表面能够随刮板同步运行。
4.一种刮板链服役状态智能监测管理系统,其特征在于,包括:权利要求1至3任一项所述的刮板链服役状态智能监测装置;
智能管理平台,用于信息存储处理以及整体管理调度,包括:通信服务器,用于刮板链服役过程中应变、图像和位置信息的获取;
网络云平台,用于性能指标参数与特征变量的下载、存储和交互;
计算机处理终端,用于性能指标参数与特征变量的数据处理、服役状态评估和设备管理。
5.一种基于权利要求4所述的刮板链服役状态智能监测管理系统的管理方法,其特征在于,该管理方法包括:(1)初始化刮板链服役状态智能监测管理系统的参数信息;所述参数信息包括应变变化率阈值、帧图像素差阈值、边缘标准线角度差阈值及定位标签ID;
(2)在应力检测装置与链系统同步运行时对参数信息进行信号监测;
(3)根据参数信息对刮板链服役状态进行判定;
(4)若判定故障发生则对故障进行定位及应急处理;
(5)重复上述步骤,实时监测刮板链的服役状态并进行智能管理。
6.根据权利要求5所述的刮板链服役状态智能监测管理方法,其特征在于,所述在应力检测装置与链系统同步运行时对参数信息进行信号监测,包括:应力检测装置与链系统同步运行,获取对应分体式刮板和刮板链左、右啮合圆环链槽位置处的应变量;
通过图像监测模块获取等间距区段中部槽实时图像并匹配移动分体式刮板的边缘标准线;
通过所述链节标定模块获取移动分体式刮板的ID编号,确定对应刮板的位置信息;
独立获取的信号由无线通讯模块统一传输至智能管理平台,进行数据提取、分析处理和存储。
7.根据权利要求5所述的刮板链服役状态智能监测管理方法,其特征在于,所述根据参数信息对刮板链服役状态进行判定,包括:设定刮板链传动装置在停机静止和开机正常运行两种状态下,应变计所获得的左、右啮合位置圆环链槽内耦合套环的应变槽弱耦合接触点的应变值分别为εY1、εY2和εN1、εN2;
左、右啮合位置应变槽弱耦合接触点的实时应变变化率分别为:W1l=λ0×(|εX1-εY1|)/εY1和W1r=λ0×(|εX2-εY2|)/εY2;其中,λ0为修正因子,修正因子λ0=(εY1×εY2)/ (εN1×εN2),用以消除开机启动和链节张紧对应变测量的影响;
设定图像监测模块等时间间隔获取的单帧图像像素差为Z1;
设置刮板链传动装置正常运行工况下分体式刮板的纵向水平垂直中心线AB为基准标准线,任意时刻监测相机实测所获得的分体式刮板的纵向中心线A’B’为边缘标准线,AB和A’B’成角为 ;
根据实时应变变化率、图像像素差及纵向水平垂直中心线AB和分体式刮板的纵向中心线A’B’的成角,来判断是否发生故障,具体包括:如果所测W1l和W1r同时>W0,Z1<Zl且 < ,则可判定刮板链发生卡链故障;
如果所测W1l或W1r>W0,Z1>Zh且 > ,则可判定发生断链故障;
若故障发生可进一步执行步骤(4),否则可判定故障误判,应变变化由不稳定因素引起,进而重复执行步骤(1) (3)。
~
8.根据权利要求5所述的刮板链服役状态智能监测管理方法,其特征在于,所述若判定故障发生则对故障进行定位及应急处理,具体包括:正常工况下,双链缓冲装置始终保持松弛状态;当刮板链发生卡链故障时,电机堵转自动急停,当发生断链故障时AB和A’B’成角 > ,此时双链缓冲装置的开口接链环在连接边链的牵引作用下可沿连接轴平行移动,并在缓冲弹簧的作用下释放断链拉力冲击,保持刮板机双链系统继续安全平稳运行,避免断链引起连锁故障;
故障发生的同时,各布置于中部槽挡煤板槽帮上的链节标定模块可获取唯一分体式刮板上表面的电子标签ID编号,并结合图像监测模块获取的图像信息可精确地判定故障发生位置,并由智能管理平台远程控制紧急停机制动以完成检修工作。