赵新平

（阳煤集团技术中心机电研究所，山西 阳泉 045008）

引 言

罐道是一段固定在井壁上的槽钢，对罐笼起着限位和导向的作用。有时会因井壁周围的地质应力变化而发生变形，这种变形开始往往是缓慢而逐渐的，不易被觉察。但时间长了，就可能发生较大的量变。如果发现不及时，有可能发生提升事故，所以应该定期检查测量。但是，井筒深度都在几百米以上，不同的深度，间距变化也不同，采用传统的人工法，测量起来很不方便，且误差较大，更不能进行数据微变分析，给井筒的安全工作带来不便［1－2］。连接示意图见图1。

图1 连接示意图

1 罐道测距法对比（见表1）

表1 罐道测距法对比表

2 位移传感器法

2.1 仪器组成及其框图

该装置专用于罐道间距的精确测量，主要由1台测量主机、2只高精度位移传感器、1只深度测量传感器、电池等组成。

2.2 设计原理

为实现自动测量，将所需各传感器及数据采集器合理安装在行走机构上。行走机构可安装在罐笼上。安装测量示意图见第52页图2。

2.2.1 测量主机

图2 安装测量示意图

测量主机采用的是80C51系列单片机。显示采用标准LED显示器，主要显示初始位置测量值、各个测量点测量值、数据采集状态、通讯状态等。采用全双工异步串行口，用以实现单片机与其他设备数据传输。

2.2.2 深度测量传感器

深度测量的目的是标记行走机构在管道上相对井口的距离。它由行程编码器和信号转换电路组成。

2.2.3 模拟电路和模拟数字混合电路

高速采样模拟数字混合电路采用32位分辨率的ICL7135，它由片内1V电压基准器、内部时钟、抽样／信号放大器、低通滤波器、微处理器以及数据缓冲器等组成。

测量时行走机构是运动的，仪器进入自动检测状态时，罐笼可以开始慢速下降，仪器会实时显示当前管道间距变化及下降深度，并每隔一定距离将当前一组数据存储在相应的存储芯片中。

2.2.4 计算机及通信系统

计算机主要把现场采集到的数据进行保存、处理，将其转换成图表的形式，并显示打印输出。

通信方式采用串行通信，主要由串口模块RS485和通信电缆组成。

2.3 系统软件

系统软件采用C＋＋语言编写，运行环境Windows XP环境，主要功能为取测量主机中测量的数据、各设定值的输入、测量结果的分析、显示和打印等。

3 应用前景及效果

该系统在阳煤集团一矿用于罐道间距测量，装置运行可靠，取得了良好效果：1）该项目攻克了罐道间距在线检测技术的难题，实现了罐道间距在线检测，有利于准确了解罐道间距，及时进行故障预测，提高检修计划的准确性和目的性；2）该技术测量用时时间短，对生产影响小，资金投入少，检测效率高；3）完全避免了人为检测的误差，提高了测量精度，确保了安全提升。

［1］ 张友德.飞利浦80C51系列单片机原理与应用技术手册［M］.北京：航空航天大学出版社，1992.

［2］ 何立民.MCS－51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术［M］.北京：航空航天大学出版社，1990.