礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，采用上位機(jī)結(jié)合下位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)型控制結(jié)構(gòu)，上位機(jī)包括工控機(jī)，下位機(jī)包括主副兩臺操作臺、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器；上位機(jī)與下位機(jī)通過以太網(wǎng)實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，再通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對井下排水設(shè)備的控制。本發(fā)明為可實(shí)現(xiàn)以信息采集存儲、自動化控制、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸為標(biāo)志的礦井主排水系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控管理系統(tǒng)，可有效改善礦井主排水系統(tǒng)管理模式，提高勞動生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)井下中央泵房的無人化、少人化運(yùn)行。
【專利說明】礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是一種適用于高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井的主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤炭行業(yè)高產(chǎn)高效的發(fā)展，礦井安全問題己成為制約煤炭生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。井下排水系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)中四大系統(tǒng)之一，擔(dān)負(fù)著井下積水排除的重要任務(wù)，其能否正常運(yùn)行直接影響著整個(gè)礦井生產(chǎn)的安全性。井下排水系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，不僅影響井下生產(chǎn)，甚至?xí)沟V井淹沒，危及生產(chǎn)工人的生命。
[0003]當(dāng)前，我國井下主排水系統(tǒng)可分為人工就地控制系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)兩大類。國內(nèi)大部分煤礦主排水系統(tǒng)還處于人工就地控制階段，其存在的問題有如下兩點(diǎn):①該方式以人工手動控制為主，因而水位檢測精度不高，操作隨意性大，無法實(shí)現(xiàn)涌水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測和排水過程的科學(xué)調(diào)度。涌水量突然增大時(shí)，操作人員若未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，將導(dǎo)致重大安全事故的發(fā)生。②人工操作無法避免高強(qiáng)度的工作，尤其是閘閥的操作，勞動量最大。另夕卜，國內(nèi)少數(shù)煤礦采用了自動化排水裝置，但其控制功能不健全，系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)井下“無人值守”自動化運(yùn)行，井上人員也無法實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控井下排水設(shè)備；系統(tǒng)可靠性差，當(dāng)PLC或傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)將無法進(jìn)行排水作業(yè)。
[0004]本發(fā)明是根據(jù)礦井的實(shí)際情況，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)融為一體，實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)的中央泵房就地控制、井下值班室監(jiān)控、地面遠(yuǎn)程監(jiān)控三級監(jiān)控；同時(shí)本發(fā)明配備多種后備保護(hù)，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的是提供一種礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有煤礦井下主排水系統(tǒng)控制功能不健全、可靠性差、地面無法遠(yuǎn)程監(jiān)控井下設(shè)備等問題，實(shí)現(xiàn)礦井主排水系統(tǒng)的自動化、無人化運(yùn)行。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)采用基于組態(tài)王軟件的上位機(jī)結(jié)合基于PLC的下位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)型控制結(jié)構(gòu)，其中
上位機(jī)安裝于地面，上位機(jī)包括工控機(jī)和顯示屏，其上安裝有操作系統(tǒng)軟件、組態(tài)軟件平臺和數(shù)據(jù)庫軟件以實(shí)現(xiàn)對下位機(jī)所采集的系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析、判斷和處理；
下位機(jī)安裝于井下，包括主操作臺、副操作臺、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器，礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱分別與主操作臺、副操作臺、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器相連接，其中主操作臺和副操作臺完成系統(tǒng)信息實(shí)時(shí)顯示、操作命令輸入和系統(tǒng)報(bào)警等功能，礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱完成邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制設(shè)備動作實(shí)現(xiàn)對井下排水設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制，執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對井下泵用電機(jī)、電動閥門的狀態(tài)返回、控制和保護(hù)，傳感器完成系統(tǒng)各參數(shù)的采集、轉(zhuǎn)變、傳輸?shù)裙δ?，?shí)現(xiàn)對井下排水設(shè)備狀態(tài)的在線檢測； 上位機(jī)通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱的遠(yuǎn)程通訊，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的報(bào)警限值、運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行在線修改的功能，還可以在授權(quán)情況下遠(yuǎn)程啟、停水泵和開、閉閥門，從而實(shí)現(xiàn)對井下排水設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。
[0007]優(yōu)選地，主操作臺和副操作臺均采用本安型操作臺本體上安裝獨(dú)立礦用隔爆型腔體的結(jié)構(gòu)，本安型操作臺本體內(nèi)嵌蜂鳴器，隔爆型腔體內(nèi)部安裝隔爆顯示屏，其中主操作臺的本安型操作臺本體還內(nèi)嵌操作面板。
[0008]優(yōu)選地，主操作臺安裝于井下中央泵房，副操作臺安裝于井下值班室，實(shí)現(xiàn)井下主排水系統(tǒng)的中央泵房就地控制、井下值班室監(jiān)控和地面遠(yuǎn)程監(jiān)控的三級監(jiān)控。
[0009]優(yōu)選地，主操作臺和副操作臺的隔爆顯示屏分別與礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱通過RS485實(shí)現(xiàn)就地通訊。
[0010]優(yōu)選地，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括礦用隔爆型高壓啟動器和礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱。
[0011 ] 優(yōu)選地，礦用隔爆型高壓啟動器具有就地電動和遠(yuǎn)程電動兩種控制模式，在下位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，啟動就地電動控制模式實(shí)現(xiàn)井下泵用電機(jī)的后備控制。
[0012]優(yōu)選地，所述礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱具有就地電動和遠(yuǎn)程電動兩種控制模式，在下位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，啟動就地電動控制模式實(shí)現(xiàn)井下電動閥門的后備控制。
[0013]優(yōu)選地，所述傳感器包括溫度傳感器、正壓傳感器、負(fù)壓傳感器、流量傳感器、液位傳感器、電壓變送器和電流變送器。
[0014]優(yōu)選地，所述液位傳感器采用非接觸式礦用超聲波液位傳感器，有效減少水倉中煤泥對測量精度的影響；同時(shí)還配備礦用投入式液位傳感器作為后備檢測裝置，增強(qiáng)系統(tǒng)液位檢測的可靠性。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
(I)采用上位機(jī)結(jié)合下位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)型控制結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場自動控制、現(xiàn)場手動控制和現(xiàn)場檢修控制四種控制方式；既適用于現(xiàn)場控制，又適用遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)以信息采集存儲、自動化控制、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸為標(biāo)志的礦井主排水系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控管理系統(tǒng)，可有效改善礦井主排水系統(tǒng)管理模式，提高勞動生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)井下中央泵房的無人化、少人化運(yùn)行。
[0016](2)在現(xiàn)場手動控制模式下，操作人員通過主操作臺的操作面板控制水泵及閥門的運(yùn)行，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的工況參數(shù)和電氣參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤操作和故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信息；在現(xiàn)場自動控制模式下，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定參數(shù)、實(shí)際工況及“削峰填谷”原則自動控制水泵及閥門聯(lián)合運(yùn)行，既可實(shí)現(xiàn)多泵順序輪流工作，也可在特殊情況下，如因涌水量過大而造成水倉水位居高不下或持續(xù)攀升，自動控制兩臺甚至三臺水泵同時(shí)運(yùn)行；現(xiàn)場檢修控制模式為短時(shí)運(yùn)行方式，是針對故障閥門檢修后用于檢驗(yàn)修復(fù)效果而設(shè)計(jì)的，具有故障保護(hù)退出功能。
[0017](3)上位機(jī)用于遠(yuǎn)程監(jiān)控井下下位機(jī)，不斷采集井下報(bào)警信息、設(shè)備運(yùn)行信息、傳感器數(shù)據(jù)等參數(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷和處理，形成報(bào)表和歷史曲線，上位機(jī)可對下位機(jī)的報(bào)警限值、運(yùn)行參數(shù)等參數(shù)進(jìn)行在線修改，還可以在地面遠(yuǎn)程控制模式下對井下設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟、停水泵，開、閉閥門等功能。
[0018](4)由于井下中央泵房噪音嘈雜、環(huán)境潮濕，不具備人員長期值守條件，一般將值班室設(shè)置在與中央泵房相鄰的中央變電所內(nèi)。因此本發(fā)明同時(shí)配備主副兩臺操作臺，主操作臺安裝于井下中央泵房，副操作臺安裝于井下值班室；主操作臺配備有操作面板，具有信息實(shí)時(shí)顯示、操作命令輸入和系統(tǒng)報(bào)警等功能；副操作臺未配備操作面板，不具備具有操作命令輸入功能，只具有信息實(shí)時(shí)顯示和系統(tǒng)報(bào)警等功能；結(jié)合地面上位機(jī)，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)礦井排水系統(tǒng)的中央泵房就地控制、井下值班室監(jiān)控、地面遠(yuǎn)程監(jiān)控三級監(jiān)控。
[0019](5)礦用隔爆型高壓啟動器和礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱具有就地電動和遠(yuǎn)程電動兩種控制模式，在下位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，啟動就地電動控制模式可實(shí)現(xiàn)后備控制；同時(shí)配備非接觸式礦用超聲波液位傳感器和投入式液位傳感器兩種傳感器，增強(qiáng)系統(tǒng)液位檢測的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖；
圖3為本發(fā)明的設(shè)備布局圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作出詳細(xì)說明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明提供一種礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)采用上位機(jī)結(jié)合下位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)型控制結(jié)構(gòu)，上位機(jī)安裝于地面，下位機(jī)安裝于井下；上位機(jī)與下位機(jī)通過以太網(wǎng)實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對井下排水設(shè)備的控制。
[0023]上位機(jī)包括工控機(jī)，其上安裝有操作系統(tǒng)軟件、組態(tài)軟件平臺和數(shù)據(jù)庫軟件，組態(tài)軟件平臺選用組態(tài)王6.55監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)對下位機(jī)所采集系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析、判斷和處理，下位機(jī)包括主操作臺、副操作臺、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器，上位機(jī)通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱的遠(yuǎn)程通訊，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的報(bào)警限值、運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行在線修改的功能，還可以在授權(quán)情況下遠(yuǎn)程啟、停水泵和開、閉閥門，從而實(shí)現(xiàn)對井下排水設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。
[0024]主操作臺和副操作臺均采用本安型操作臺本體上安裝獨(dú)立礦用隔爆型腔體的結(jié)構(gòu)，本安型操作臺本體內(nèi)嵌蜂鳴器，隔爆型腔體內(nèi)部安裝隔爆顯示屏，該顯示屏優(yōu)選為15寸液晶顯示屏，其中主操作臺的本安型操作臺本體還內(nèi)嵌操作面板。主操作臺安裝于井下中央泵房，副操作臺安裝于井下值班室，實(shí)現(xiàn)井下主排水系統(tǒng)的中央泵房就地控制、井下值班室監(jiān)控和地面遠(yuǎn)程監(jiān)控的三級監(jiān)控。
[0025]礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱包括PLC模塊、隔離開關(guān)、變壓器、隔離安全柵、空氣開關(guān)、繼電器、開關(guān)電源、本安電源和接線端子，本發(fā)明中選用西門子S7-300型PLC作為核心控制單元，PLC模塊包括CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、接口模塊；隔離安全柵將溫度傳感器的電阻信號轉(zhuǎn)化為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號，并起到隔離作用；繼電器采用歐姆龍24V直流繼電器，PLC模塊的數(shù)字量輸出模塊與繼電器直接相連，通過繼電器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作；開關(guān)電源給礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱其它內(nèi)部單元和兩個(gè)操作臺的隔爆顯示屏供電；本安電源給主操作臺的操作面板供電。
[0026]主操作臺和副操作臺的蜂鳴器通過信號線與PLC模塊的數(shù)字量輸出模塊相連，隔爆顯示屏通訊端通過RS485通訊線與PLC模塊的通訊模塊相連實(shí)現(xiàn)就地通訊，主操作臺的操作面板通過信號線與礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱的PLC模塊的數(shù)字量輸入模塊相連。
[0027]執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括礦用隔爆型高壓啟動器和礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱，實(shí)現(xiàn)對泵用電機(jī)、電動閥門的狀態(tài)返回、控制和保護(hù)，其狀態(tài)返回端和控制端通過信號線分別與PLC模塊的數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊相連。其中礦用隔爆型高壓啟動器不僅具有短路保護(hù)、過載保護(hù)、欠壓保護(hù)和漏電保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)對水泵電機(jī)的故障保護(hù)，而且具有就地電動和遠(yuǎn)程電動兩種控制模式，在下位機(jī)故障時(shí)，還能進(jìn)行就地電動控制實(shí)現(xiàn)井下泵用電機(jī)的后備控制；礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱不僅具有短路保護(hù)、過載保護(hù)、欠壓保護(hù)、漏電保護(hù)、過力矩保護(hù)、斷相保護(hù)及相序鑒別自動糾正功能，而且具有就地電動和遠(yuǎn)程電動兩種控制模式，在下位機(jī)故障時(shí)，還能進(jìn)行就地電動控制實(shí)現(xiàn)井下電動閥門的后備控制。
[0028]傳感器包括溫度傳感器、正壓傳感器、負(fù)壓傳感器、流量傳感器、液位傳感器、電壓變送器和電流變送器，完成系統(tǒng)各參數(shù)的采集、轉(zhuǎn)變、傳輸?shù)裙δ?。溫度傳感器采用PTlOO鉬熱電阻；液位傳感器采用非接觸式礦用超聲波液位傳感器，能有效減少水倉中煤泥對測量精度的影響，同時(shí)還配備礦用投入式液位傳感器作為后備檢測傳感器，可增強(qiáng)系統(tǒng)的檢測可靠性；流量傳感器采用超聲波流量傳感器，其具有安裝方便、免維護(hù)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。傳感器除溫度傳感器通過隔離安全柵與PLC模塊的模擬量輸入模塊相連外，其他傳感器直接與PLC模塊的模擬量輸入模塊相連。
[0029]所述的上位機(jī)用于遠(yuǎn)程監(jiān)控井下下位機(jī)，不斷采集井下報(bào)警信息、設(shè)備運(yùn)行信息、傳感器數(shù)據(jù)等參數(shù)，系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)儲存于Access數(shù)據(jù)庫中，并進(jìn)一步分析、處理，最終形成報(bào)表和歷史曲線。上位機(jī)可對下位機(jī)的報(bào)警限值、運(yùn)行參數(shù)等參數(shù)進(jìn)行在線修改；還可以在地面遠(yuǎn)程控制模式下對井下排水設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟、停水泵，開、閉閥門等功倉泛。
[0030]如圖2所示，傳感器采集小井液位、水泵入水口負(fù)壓、水泵出水口壓力、管網(wǎng)流量、泵用電機(jī)溫度、泵用電機(jī)電流、泵用電機(jī)電壓、泵用電機(jī)溫度等參數(shù)信息，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將采集的信息傳輸?shù)紺PU中進(jìn)行處理，其中泵用電機(jī)溫度包括前軸溫度、后軸溫度和繞組溫度。同時(shí)，操作臺面板、礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱、隔爆型高壓啟動器采集操作臺面板狀態(tài)、電動閥門狀態(tài)和泵用電機(jī)啟停狀態(tài)，經(jīng)數(shù)字量輸入模塊傳輸?shù)紺PU中，其中操作臺面板狀態(tài)包括開關(guān)、按鈕、多檔旋轉(zhuǎn)開關(guān)等元件的狀態(tài)，電動閥門狀態(tài)包括電動閥門的開閉狀態(tài)、就地/遠(yuǎn)程狀態(tài)等。CPU模塊對采集到的信息進(jìn)行綜合、分析、計(jì)算和判斷，輸出控制信號，驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)行泵用電機(jī)啟停、電動閥門開閉、蜂鳴器開閉等操作。主操作臺和副操作臺的隔爆顯示屏與通訊模塊實(shí)時(shí)通訊，就地顯示系統(tǒng)信息。地面監(jiān)控中心通過通訊模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)控井下排水設(shè)備。
[0031]如圖3所示，為本發(fā)明的井下布局圖，中央泵房與中央變電所相鄰，值班室設(shè)置在中央變電所內(nèi)。本發(fā)明按礦井排水量不同，可配備:1~5臺數(shù)量不等的機(jī)組。將礦用隔爆型高壓啟動器設(shè)置于中央變電所內(nèi)，副操作臺設(shè)置于中央變電所內(nèi)的值班室，主操作臺、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱、礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱設(shè)置于中央泵房內(nèi)。
[0032]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和原理的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)采用基于組態(tài)王軟件的上位機(jī)結(jié)合基于PLC的下位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)型控制結(jié)構(gòu)，其中 上位機(jī)安裝于地面，上位機(jī)包括工控機(jī)和顯示屏，其上安裝有操作系統(tǒng)軟件、組態(tài)軟件平臺和數(shù)據(jù)庫軟件以實(shí)現(xiàn)對下位機(jī)所采集的系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析、判斷和處理； 下位機(jī)安裝于井下，包括主操作臺、副操作臺、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器，礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱分別與主操作臺、副操作臺、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器相連接，其中主操作臺和副操作臺完成系統(tǒng)信息實(shí)時(shí)顯示、操作命令輸入和系統(tǒng)報(bào)警等功能，礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱完成邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制設(shè)備動作實(shí)現(xiàn)對井下排水設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制，執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對井下泵用電機(jī)、電動閥門的狀態(tài)返回、控制和保護(hù)，傳感器完成系統(tǒng)各參數(shù)的采集、轉(zhuǎn)變、傳輸?shù)裙δ?，?shí)現(xiàn)對井下排水設(shè)備狀態(tài)的在線檢測； 上位機(jī)通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)的礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱的遠(yuǎn)程通訊，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的報(bào)警限值、運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行在線修改的功能，還可以在授權(quán)情況下遠(yuǎn)程啟、停水泵和開、閉閥門，從而實(shí)現(xiàn)對井下排水設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，主操作臺和副操作臺均采用本安型操作臺本體上安裝獨(dú)立礦用隔爆型腔體的結(jié)構(gòu)，本安型操作臺本體內(nèi)嵌蜂鳴器，隔爆型腔體內(nèi)部安裝隔爆顯示屏，其中主操作臺的本安型操作臺本體還內(nèi)嵌操作面板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，主操作臺和副操作臺的隔爆顯示屏分別與礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱通過RS485實(shí)現(xiàn)就地通τΗ ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，主操作臺安裝于井下中央泵房，副操作臺安裝于井下值班室，實(shí)現(xiàn)井下主排水系統(tǒng)的中央泵房就地控制、井下值班室監(jiān)控和地面遠(yuǎn)程監(jiān)控的三級監(jiān)控。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括礦用隔爆型高壓啟動器和礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述礦用隔爆型高壓啟動器具有就地電動和遠(yuǎn)程電動兩種控制模式，在下位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，啟動就地電動控制模式實(shí)現(xiàn)井下泵用電機(jī)的后備控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述礦用隔爆型閥門電動裝置控制箱具有就地電動和遠(yuǎn)程電動兩種控制模式，在下位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，啟動就地電動控制模式實(shí)現(xiàn)井下電動閥門的后備控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器包括溫度傳感器、正壓傳感器、負(fù)壓傳感器、流量傳感器、液位傳感器、電壓變送器和電流變送器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦井主排水自動控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述液位傳感器采用非接觸式礦用超聲波液位傳感器，可有效減少水倉中煤泥對測量精度的影響；同時(shí)還配備礦用投入式液位傳感器作為后備檢測裝置，增強(qiáng)系統(tǒng)液位檢測的可靠性。
【文檔編號】E21F16/00GK104076789SQ201410307639
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】宋建成, 王盛杰, 姚宇, 許春雨, 田慕琴, 李澤宇 申請人:太原理工大學(xué)