本发明属于光纤振动监测增强型夹具领域，尤其涉及一种多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具及监测装置。
背景技术：
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
煤矿皮带运输系统是煤矿安全生产的动脉，而成千上万的托辊是最小动力单元，其工作状态正常与否影响整体运输安全效率。据了解，当前的托辊大多采用人工巡检方式，采用听、看等主观判断方式进行检查，以典型煤矿3公里的皮带为例，每2米一组托辊，具有1500组，上皮带3个，下皮带1个，这就是6000个。比如中煤华晋有限公司王家岭煤矿皮带为12.8公里，就有3万-4万支，人工巡检的工作量可见一般。鉴于此，提出用分布式光纤振动监测技术进行托辊振动监测，在空间分辨率满足的基础上，加以信号提取及分析，进行托辊的精准故障定位。
发明人发现，目前传感光缆与托辊振动耦合存在问题，仅仅沿着槽钢敷设传感光缆或者巷道环境敷设传感光纤，由于每个托辊产生的振动信号对同一位置的传感光纤会形成相互干扰，以至于仅仅从原始信号无法识别故障的来源。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具及监测装置，其利用托辊振动传导部刚性连接传感光纤传感点与托辊支架振动点，使托辊支架振动点的振动信息可直接传到对应的传感光纤的测量点，实现加强光纤与托辊支架的振动信号耦合，而且利用振动传导抑制部固定传感光缆，以抑制托辊槽钢的振动干扰且增强分布式光纤的振动监测信号，有助于振动位置的准确定位。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面一种多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具。
一种多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，包括托辊振动传导部和至少一个振动传导抑制部；所述托辊振动传导部刚性连接在托辊支架振动点与传感光纤测量点之间，用于将托辊支架振动点的振动信号直接传到传感光纤的对应测量点；所述振动传导抑制部设置在托辊槽钢上，用于固定传感光缆，以抑制托辊槽钢的振动干扰且增强分布式光纤的振动监测信号。
本发明的第二方面提供一种监测装置。
一种监测装置，包括：
传感光纤，其设置在托辊槽钢的外侧；所述传感光纤上分布式设有若干个传感光纤测量点，每个传感光纤测量点与一个托辊支架振动点相对应；
如上述所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其布设在任一托辊支架振动点相应位置。
本发明的有益效果是：
(1)本发明利用托辊振动传导部刚性连接传感光纤传感点与托辊支架振动点，使托辊支架振动点的振动信息直接传到对应的传感光纤的测量点，加强了光纤与托辊支架的振动信号耦合，有利于振动位置的准确定位。
(2)本发明利用振动传导抑制部固定传感光缆，能够降低托辊与托辊之间槽钢振动对于光纤造成的干扰，进一步的提高振动感知的信噪比，增强了分布式光纤的振动监测信号。
(3)本发明的监测装置在传感光纤上分布式设有若干个传感光纤测量点，每个传感光纤测量点与一个托辊支架振动点相对应，利用一根传感光纤可以比较良好的获取整条皮带沿线托辊的振动信息，对于故障的提前判断具有重要意义，同时，可代替人工巡检，大大提高了工作效率自动化水平。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具结构示意图；
图2是本发明实施例的托辊振动传导部的结构示意图；
图3是本发明实施例的夹具主体架构图；
图4是本发明实施例的球头关节轴承图；
图5是本发明实施例的传导杆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
图1给出了本发明实施例的一种多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具的结构示意图。
本实施例以增强型夹具包括一个托辊振动传导部和两个振动传导抑制部为例来详细说明。
振动传导抑制部设置的目的是：降低托辊与托辊之间槽钢振动对于光纤造成的干扰，进一步提高振动感知的信噪比，增强分布式光纤的振动监测信号。
可以理解的是，在其他实施例中，增强型夹具中的振动传导抑制部的数量也可为1个，3个或其他数量。当振动传导抑制部的数量为一个时，振动传导抑制部设置在托辊振动传导部的任一侧。当振动传导抑制部的数量3个或3个以上时，这些振动传导抑制部布设在托辊振动传导部的两侧。例如：当振动传导抑制部的数量为偶数时，这些振动传导抑制部均匀分布于托辊振动传导部的两侧。
在图1中，本实施例的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具包括一个托辊振动传导部i和两个振动传导抑制部，这两个振动传导抑制部分别为第一振动传导抑制部ii和第二振动传导抑制部iii。
所述托辊振动传导部刚性连接在托辊支架振动点与传感光纤测量点之间，用于将托辊支架振动点的振动信号直接传到传感光纤的对应测量点；第一振动传导抑制部和第二振动传导抑制部分别设置(可对称设置，也可按照预设距离设置)在托辊槽钢上，用于固定传感光缆，以抑制托辊槽钢的振动干扰且增强分布式光纤的振动监测信号。
图2给出了托辊振动传导部i的结构示意图。在图2中，托辊振动传导部i包括第一夹具主体5，第一夹具主体5用于夹持位于槽钢外侧的传感光纤，第一夹具主体5与第一轴承4的一端通过螺栓固定连接，第一轴承4的另一端通过螺丝孔固定有用于吸附槽钢的第一磁铁3；第一夹具主体5通过螺栓固定在传导杆1一端的内侧，传导杆1的另一端通过螺丝孔固定有用于吸附托辊支架的第二磁铁2；传导杆1用于将托辊的振动信号传递到传感光纤上。
可以理解的是，第一夹具主体与第一轴承之间也可采用其他方式固定连接，比如焊接或插接方式等。第一轴承与第一磁铁也可采用嵌入等方式固定。第一夹具主体与传导杆也可采用其他方式固定连接，比如焊接或插接方式等。传导杆与第二磁铁也可采用嵌入等方式固定。
图3给出了第一夹具的结构示意图。在图3中，第一夹具主体5包括上夹具6和下夹具7，所述上夹具6和下夹具7相对的一侧分别设置有第一凹槽8和第二凹槽9，所述第一凹槽和第二凹槽相对设置且用于夹住传感光纤。
需要说明的是，第一凹槽和第二凹槽的形状并不限定，可以为u形或是v形等。
图4给出了第一轴承的示意图，在图4中，第一轴承为球头关节轴承，球头关节轴承可360°活动。根据图4可看出，球头关节轴承包括一个有外球面的内圈10和一个有内球面的外圈11组成，内圈10与第一轴12相连，外圈11与第二轴13相连，第一轴12用于与第一夹具5连接，第二轴13的末端安装有第一磁铁3。其中，球头关节轴承具有载荷能力大，抗冲击，抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好等特点。而且球头关节轴承可360°活动，能够提高托辊支架振动点的振动信号的传递精度。
图5给出了一种传导杆结构，如图5所示，传导杆由角钢焊接所制，可最大限度的减少自身振动对传导的影响。
可以理解的是，传导杆的形状并不限定，可以为弧形或是l型等其他形状。
在本实施例中，振动传导抑制部包括第二夹具主体，其用于夹持位于槽钢外侧的传感光纤，第二夹具主体与第二轴承的一端相连，第二轴承的另一端设有用于吸附槽钢的第三磁铁。
在具体实施过程中，第二夹具主体包括上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具相对的一侧分别设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽相对设置且用于夹住传感光纤。
需要说明的是，第一凹槽和第二凹槽的形状并不限定，可以为u形或是v形等。
在实施例中，第二轴承为球头关节轴承，所述球头关节轴承可360°活动。其中，球头关节轴承具有载荷能力大，抗冲击，抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好等特点。而且球头关节轴承可360°活动，能够提高托辊支架振动点的振动信号的传递精度。
基于图1所示的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，本发明实施例还提供了一种监测装置。
本实施例的监测装置，包括：
传感光纤，其设置在托辊槽钢的外侧；所述传感光纤上分布式设有若干个传感光纤测量点，每个传感光纤测量点与一个托辊支架振动点相对应；
如图1所示的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其布设在任一托辊支架振动点相应位置。
本实施例的监测装置在传感光纤上分布式设有若干个传感光纤测量点，每个传感光纤测量点与一个托辊支架振动点相对应，利用一根传感光纤可以比较良好的获取整条皮带沿线托辊的振动信息，对于故障的提前判断具有重要意义，同时，可代替人工巡检，大大提高了工作效率自动化水平。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其特征在于，包括托辊振动传导部和至少一个振动传导抑制部；所述托辊振动传导部刚性连接在托辊支架振动点与传感光纤测量点之间，用于将托辊支架振动点的振动信号直接传到传感光纤的对应测量点；所述振动传导抑制部设置在托辊槽钢上，用于固定传感光缆，以抑制托辊槽钢的振动干扰且增强分布式光纤的振动监测信号。
2.如权利要求1所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其特征在于，所述托辊振动传导部包括第一夹具主体，其用于夹持位于槽钢外侧的传感光纤，第一夹具主体与第一轴承的一端相连，第一轴承的另一端设有用于吸附槽钢的第一磁铁；所述第一夹具主体设置在传导杆一端的内侧，传导杆的另一端设有用于吸附托辊支架的第二磁铁；所述传导杆用于将托辊的振动信号传递到传感光纤上。
3.如权利要求2所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其特征在于，所述第一夹具主体包括上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具相对的一侧分别设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽相对设置且用于夹住传感光纤。
4.如权利要求2所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其特征在于，所述第一轴承为球头关节轴承，所述球头关节轴承可360°活动。
5.如权利要求2所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其特征在于，所述传导杆由角钢焊接制成。
6.如权利要求1所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其特征在于，当振动传导抑制部的数量为一个时，振动传导抑制部设置在托辊振动传导部的任一侧。
7.如权利要求1所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其特征在于，当振动传导抑制部的数量至少为两个时，这些振动传导抑制部布设在托辊振动传导部的两侧。
8.如权利要求1所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其特征在于，所述振动传导抑制部包括第二夹具主体，其用于夹持位于槽钢外侧的传感光纤，第二夹具主体与第二轴承的一端相连，第二轴承的另一端设有用于吸附槽钢的第三磁铁。
9.如权利要求8所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其特征在于，所述第二夹具主体包括上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具相对的一侧分别设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽相对设置且用于夹住传感光纤；
或所述第二轴承为球头关节轴承，所述球头关节轴承可360°活动。
10.一种监测装置，其特征在于，包括：
传感光纤，其设置在托辊槽钢的外侧；所述传感光纤上分布式设有若干个传感光纤测量点，每个传感光纤测量点与一个托辊支架振动点相对应；
如权利要求1-9中任一项所述的多功能分布式光纤振动监测信号增强型夹具，其布设在任一托辊支架振动点相应位置。
技术总结