專利名稱：基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦井安全監(jiān)測年技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦井基建施工單位工地分散，交通不便，現(xiàn)場缺乏專業(yè)技術(shù)人員，對機電設(shè)備重大故障前兆不能及時把握分析，措施最佳檢修時機，造成較大的機電設(shè)備事故，給企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來較大損失。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供一種基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)；遠(yuǎn)程監(jiān)測礦井主要機電設(shè)備工作狀態(tài)，提前做好預(yù)防措施，減少機電設(shè)備重大事故的發(fā)生，確保礦井建設(shè)如期完成，為礦井建設(shè)機電設(shè)備選型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使得設(shè)備選型更經(jīng)濟(jì)、更合理。本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括一用于數(shù)據(jù)分析處理的監(jiān)控計算機和六個數(shù)據(jù)采集分站，六個數(shù)據(jù)采集分站將采集的數(shù)據(jù)無線傳輸至監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機通過網(wǎng)絡(luò)連接至總部安全監(jiān)測監(jiān)控中心；所述的六個數(shù)據(jù)采集分站包括提升機分站，采集閘瓦間隙、制動盤偏擺、定子三相電壓、三相電流、電動機定子溫度、電動機軸瓦溫度、減速箱軸承溫度、制動液壓站溫度、制動油壓、潤滑油站溫度、潤滑油壓、提升機安全回路檢測和提升速度；穩(wěn)車分站，采集穩(wěn)車開/停和安全閘位置、 電機電流；通風(fēng)機分站，采集通風(fēng)機的開/停、出風(fēng)口處運行風(fēng)壓、電動機三相電流和機械振動幅值；壓風(fēng)機分站，采集壓風(fēng)機的開/停、排氣溫度和潤滑油溫、運行時間、電動機電流；攪拌站分站，采集攪拌站開/停和潤滑油壓、電機電流；變電所分站，采集各饋電開關(guān)柜分/合閘狀態(tài)、總進(jìn)線三相電流、三相電壓和總功率因數(shù)、各饋電開關(guān)柜電流值。本發(fā)明的有益效果是遠(yuǎn)程監(jiān)測礦井主要機電設(shè)備工作狀態(tài)，提前做好預(yù)防措施， 減少機電設(shè)備重大事故的發(fā)生。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明原理框圖2是提升機分站原理框圖3是穩(wěn)車分站原理框圖4是通風(fēng)機分站原理框圖5是壓風(fēng)機分站原理框圖6是攪拌站分站原理框圖7是變電所分站原理框圖。
具體實施例方式如圖I所示，基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)有一用于數(shù)據(jù)分析處理的監(jiān)控計算機，與監(jiān)控計算機連接的無線收發(fā)裝置和六個數(shù)據(jù)采集分站，六個數(shù)據(jù)采集分站將采集的數(shù)據(jù)無線傳輸至監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機通過網(wǎng)絡(luò)連接至總部安全監(jiān)測監(jiān)控中心。所述的六個數(shù)據(jù)采集分站包括提升機分站，采集閘瓦間隙、制動盤偏擺、定子三相電壓、三相電流、 電動機定子溫度、電動機軸瓦溫度、減速箱軸承溫度、制動液壓站溫度、制動油壓、潤滑油站溫度、潤滑油壓、提升機安全回路檢測和提升速度；穩(wěn)車分站，采集穩(wěn)車開/停和安全閘位置、電機電流；通風(fēng)機分站，采集通風(fēng)機的開/停、出風(fēng)口處運行風(fēng)壓、電動機三相電流和機械振動幅值；壓風(fēng)機分站，采集壓風(fēng)機的開/停、排氣溫度和潤滑油溫、運行時間、電動機電流；攪拌站分站，采集攪拌站開/停和潤滑油壓、電機電流；變電所分站，采集各饋電開關(guān)柜分/合閘狀態(tài)、總進(jìn)線三相電流、三相電壓和總功率因數(shù)、各饋電開關(guān)柜電流值。本實施例中，六個分站將采集到的數(shù)據(jù)通過無線傳輸至監(jiān)控計算機。監(jiān)控計算機上連接一報警裝置， 在各分站出現(xiàn)事故時，發(fā)出警報。如圖2所示，提升機分站包括用于采集閘瓦間隙的間隙傳感器，分別用于采集電動機定子、電動機軸瓦、減速箱軸承、制動液壓站、潤滑油站溫度的溫度傳感器，分別用于采集制動油壓、潤滑油壓的壓力傳感器，用于采集定子三相電壓的電壓傳感器，用于采集三相電流的電流傳感器，用于采集提升機提升速度的速度傳感器，用于采集制動盤偏擺的偏擺傳感器，用于采集多路選擇開關(guān)信號的I/O模塊，間隙傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、壓力傳感器、偏擺傳感器和速度傳感器分別連接A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)卡，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)卡和I/O模塊連接一無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。其中，間隙傳感器安裝在閘瓦上；電動機定子、電動機軸瓦、減速箱軸承、制動液壓站、潤滑油站上均安裝有溫度傳感器，偏擺傳感器安裝在制動盤偏擺的側(cè)面，制動液壓站、潤滑油站上均安裝有壓力傳感器， 電壓及電流傳感器安裝在高壓進(jìn)線柜內(nèi)，多路選擇開關(guān)安裝在電控柜內(nèi)。A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)卡采用32通道A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)卡。如圖3所示，穩(wěn)車分站包括用于檢測穩(wěn)車開/停狀態(tài)的開停傳感器，用于檢測安全閘位置的接近開關(guān)，分別與開停傳感器和接近開關(guān)連接的I/o采集模塊，與I/O采集模塊連接的無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。其中，接近開關(guān)0-8mm PNP 輸出DC24V ；1/0采集模塊為16通道的I/O采集模塊，開關(guān)電源模塊AC 220V/DC 24V，無線通訊ZigBee模塊422MHz。其中，開停傳感器、電流傳感器安裝在穩(wěn)車控制柜內(nèi)，安全閘位置接近開關(guān)安裝在安全閘重錘底部。如圖4所示，通風(fēng)機分站包括用于檢測通風(fēng)機開/停狀態(tài)的開停傳感器，用于檢測通風(fēng)機運行風(fēng)壓的風(fēng)壓傳感器，用于檢測通風(fēng)機電動機三相電流的三相電流變換器，用于檢測通風(fēng)機機械振動幅值的振動加速度傳感器；與振動加速度傳感器、風(fēng)壓傳感器和三相電流變換器連接的A/D采集模塊，與開停傳感器連接的I/O采集模塊；與4/1)采集模塊和 I/O采集模塊連接的無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。其中，三相電流變換器AC 0-5A/DC 0-20mA ;風(fēng)壓傳感器0-5000Pa /0-20mA ；振動加速度傳感器 0-5g/0-20Ma ；A/D采集模塊研華分布式8通道A/D采集模塊；開關(guān)電源模塊-AC 220V/DC 24V ;無線通訊ZigBee模塊422MHz。通風(fēng)機數(shù)據(jù)采集分站主要監(jiān)測通風(fēng)機I級、2級電動機運行電流，通風(fēng)機運行風(fēng)壓、通風(fēng)機機殼振動賦值實現(xiàn)對通風(fēng)機運行狀態(tài)的監(jiān)測。其中， 開停傳感器、電流變換器安裝在風(fēng)機起動柜處，風(fēng)壓傳感器安裝在出風(fēng)口鐵質(zhì)風(fēng)筒處，振動加速度傳感器安裝在風(fēng)機底部，與風(fēng)機外殼呈45°角。如圖5所示，壓風(fēng)機分站包括通信轉(zhuǎn)換模塊，與通信轉(zhuǎn)換模塊連接的無線通訊 ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊；所述的通信轉(zhuǎn)換模塊與壓風(fēng)機的控制器連接。采集分站利用原壓風(fēng)機MAM-KY16S螺桿空壓機控制器與ZigBee通訊裝置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)有排氣壓力(MP)、排氣溫度(V )、運行時間(T)、加載時間(T) 和主機電流(A)。其中，開關(guān)電源模塊AC 220V/DC 24V ；無線通訊ZigBee模塊422MHz。 其中，電流變送器安裝在啟動柜內(nèi)，排氣溫度傳感器、排氣壓力傳感器安裝在外部風(fēng)包進(jìn)氣管處。如圖6所示，攪拌站分站包括用于檢測攪拌站電流的電流檢測模塊，用于檢測攪拌站油壓的油壓傳感器，分別與電流檢測模塊和油壓傳感器連接的A/D采集模塊，用于采集攪拌站開/停的開停傳感器，與開停傳感器連接的I/O采集模塊，與A/D采集模塊和I/O 采集模塊連接的無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。攪拌分站主要采集設(shè)備開/停信號，潤滑油壓過低信號，主電機電流信號。其中，三相電流變換器AC 0-5A/ DC 0-20mA ;油壓傳感器0-0. 5MPa /0-20mA ;A/D采集模塊研華分布式8通道A/D采集模塊；開關(guān)電源模塊AC 220V/DC 24V ;無線通訊ZigBee模塊422MHz。其中，電流變送器安裝在電機啟動柜內(nèi)，油壓傳感器安裝在潤滑油站上。如圖7所示，變電所分站包括用于采集各饋電開關(guān)柜電流值、總電流和功率因數(shù)的三相電流變換器、電源電壓變換器和功率因數(shù)變換器，分別與三相電流變換器、電源電壓變換器和功率因數(shù)變換器連接的A/D采集模塊；采集各饋電開關(guān)柜分/合閘狀態(tài)的接近開關(guān)，與接近開關(guān)連接的I/O采集模塊；與A/D采集模塊和I/O采集模塊連接的無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。其中，三相電流變換器AC 0-5A/DC 0-20mA ;電源電壓變換器AC 100V/DC0_20mA ;功率因數(shù)變換器5A/100V/0_20mA ;A/D采集模塊研華分布式8通道A/D采集模塊；1/0采集模塊研華分布式16通道I/O采集模塊; 接近開關(guān)0-8mm PNP輸出DC24V ;開關(guān)電源模塊AC 220V/DC 24V無線通訊ZigBee模塊 422MHz。其中，三相電流變送器、電壓變送器、功率因數(shù)變換器均安裝在總進(jìn)線開關(guān)柜二次回路腔內(nèi)，各開關(guān)柜的電流變送器均安裝在各開關(guān)柜二次回路腔內(nèi)，各開關(guān)柜分/合閘狀態(tài)的接近開關(guān)分別安裝在各柜的高壓隔離腔內(nèi)。工作過程通過六個采集分站，將施工工地的主要機電設(shè)備的開/停狀態(tài)、主要運行數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的監(jiān)控計算機；然后經(jīng)Ethernet (以太網(wǎng))傳輸?shù)缴霞壈踩O(jiān)測監(jiān)控中心；由專業(yè)技術(shù)人員對各施工工地主要機電設(shè)備的安全狀況進(jìn)行分析、評估，從中找出安全隱患，提前做好預(yù)防措施，減少機電設(shè)備事故的發(fā)生，確保礦井建設(shè)如期完成， 為礦井建設(shè)機電設(shè)備選型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使得設(shè)備選型更經(jīng)濟(jì)、更合理。
權(quán)利要求
1.一種基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括一用于數(shù)據(jù)分析處理的監(jiān)控計算機和六個數(shù)據(jù)采集分站，六個數(shù)據(jù)采集分站將采集的數(shù)據(jù)無線傳輸至監(jiān)控計算機， 監(jiān)控計算機通過網(wǎng)絡(luò)連接至總部安全監(jiān)測監(jiān)控中心；所述的六個數(shù)據(jù)采集分站包括提升機分站，采集閘瓦間隙、制動盤偏擺、定子三相電壓、三相電流、電動機定子溫度、電動機軸瓦溫度、減速箱軸承溫度、制動液壓站溫度、制動油壓、潤滑油站溫度、潤滑油壓、提升機安全回路檢測和提升速度；穩(wěn)車分站，采集穩(wěn)車開/停和安全閘位置、電機電流；通風(fēng)機分站，采集通風(fēng)機的開/停、出風(fēng)ロ處運行風(fēng)壓、電動機三相電流和機械振動幅值；壓風(fēng)機分站，采集壓風(fēng)機的開/停、排氣溫度和潤滑油溫、運行時間、電動機電流；攪拌站分站，采集攪拌站開/停和潤滑油壓、電機電流；變電所分站，采集各饋電開關(guān)柜分/合閘狀態(tài)、總進(jìn)線三相電流、三相電壓和總功率因數(shù)、各饋電開關(guān)柜電流值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的提升機分站包括用于采集閘瓦間隙的間隙傳感器，分別用于采集電動機定子、電動機軸瓦、減速箱軸承、制動液壓站、潤滑油站溫度的溫度傳感器，分別用于采集制動油壓、潤滑油壓的壓 カ傳感器，用于采集定子三相電壓的電壓傳感器，用于采集三相電流的電流傳感器，用于采集提升機提升速度的速度傳感器，用于采集制動盤偏擺的偏擺傳感器，用于采集多路選擇開關(guān)信號的I/O模塊，間隙傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、壓カ傳感器、偏擺傳感器和速度傳感器分別連接A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)卡，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)卡和I/O模塊連接ー無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的穩(wěn)車分站包括用于檢測穩(wěn)車開/停狀態(tài)的開停傳感器，用于檢測安全閘位置的接近開關(guān)，分別與開停傳感器和接近開關(guān)連接的I/O采集模塊，與I/O采集模塊連接的無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的通風(fēng)機分站包括用于檢測通風(fēng)機開/停狀態(tài)的開停傳感器，用于檢測通風(fēng)機運行風(fēng)壓的風(fēng)壓傳感器，用于檢測通風(fēng)機電動機三相電流的三相電流變換器，用于檢測通風(fēng)機機械振動幅值的振動加速度傳感器；與振動加速度傳感器、風(fēng)壓傳感器和三相電流變換器連接的A/D采集模塊，與開停傳感器連接的I/O采集模塊；與A/D采集模塊和I/O采集模塊連接的無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的壓風(fēng)機分站包括通信轉(zhuǎn)換模塊，與通信轉(zhuǎn)換模塊連接的無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊；所述的通信轉(zhuǎn)換模塊與壓風(fēng)機的控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的攪拌站分站包括用于檢測攪拌站電流的電流檢測模塊，用于檢測攪拌站油壓的油壓傳感器，分別與電流檢測模塊和油壓傳感器連接的A/D采集模塊，用于采集攪拌站開/停的開停傳感器，與開停傳感器連接的I/O采集模塊，與A/D采集模塊和I/O采集模塊連接的無線通訊 ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的變電所分站包括用于采集各饋電開關(guān)柜電流值、總電流和功率因數(shù)的三相電流變換器、電源電壓變換器和功率因數(shù)變換器，分別與三相電流變換器、電源電壓變換器和功率因數(shù)變換器連接的A/D采集模塊；采集各饋電開關(guān)柜分/合閘狀態(tài)的接近開關(guān)，與接近開關(guān)連接的I/O 采集模塊；與A/D采集模塊和I/O采集模塊連接的無線通訊ZigBee模塊，給上述模塊供電的開關(guān)電源模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)控計算機上連接ー報警裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基建礦井機電設(shè)備安全監(jiān)測系統(tǒng)，涉及礦井安全監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)一用于數(shù)據(jù)分析處理的監(jiān)控計算機，與監(jiān)控計算機連接的提升機分站、穩(wěn)車分站、通風(fēng)機分站、壓風(fēng)機分站、攪拌站分站和變電所分站六個數(shù)據(jù)采集分站，對上述分站識別并進(jìn)行監(jiān)測；六個數(shù)據(jù)采集分站將采集的數(shù)據(jù)無線傳輸至監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機通過網(wǎng)絡(luò)連接至總部安全監(jiān)測監(jiān)控中心；優(yōu)點是遠(yuǎn)程監(jiān)測礦井主要機電設(shè)備工作狀態(tài)，提前做好預(yù)防措施，減少機電設(shè)備事故的發(fā)生。
文檔編號E21F17/18GK102606210SQ20121007981
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者孫全, 張小美, 張玉, 楊思臣, 殷建新, 王繼全, 程志彬, 趙德秀, 鄧天文, 鄧海軍 申請人:中煤第五建設(shè)有限公司, 徐州市通宇電子科技發(fā)展有限公司