一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管道充填系統(tǒng)，尤其是一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦產(chǎn)資源的過(guò)度開(kāi)采，容易引起地面沉降，所以開(kāi)采后的回填越來(lái)越受到社會(huì)的重視，實(shí)施膏體充填開(kāi)采技術(shù)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。由于傳統(tǒng)的管道流的是均質(zhì)體，壓力、排污等比較好處理，而膏體充填所輸送的是非均質(zhì)體，容易堵管。一旦堵管，整個(gè)充填系統(tǒng)將會(huì)受到巨大的破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)膏體充填管道輸送大粒徑膏體材料時(shí)的管道壓力，避免膏體堵管、凝結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器、監(jiān)測(cè)主站、及監(jiān)測(cè)分站，井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器設(shè)置在井上操控室內(nèi)，監(jiān)測(cè)主站設(shè)置在井下填充泵的主管道上，監(jiān)測(cè)分站設(shè)置在與主管道連通的卸料管道上；
[0006]所述井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器為帶顯示器和控制器的可擴(kuò)展PC機(jī)；
[0007]所述監(jiān)測(cè)主站設(shè)有數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測(cè)主站通過(guò)光纖通訊連接井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器；
[0008]所述監(jiān)測(cè)分站包括硅壓阻壓力傳感器、及變送器，硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管上，硅壓阻壓力傳感器連接變送器，變送器通過(guò)傳輸線路連接監(jiān)測(cè)主站的數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0009]井上檢測(cè)服務(wù)器連接一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)主站，監(jiān)測(cè)主站連通多個(gè)監(jiān)測(cè)分站，膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)網(wǎng)。
[0010]優(yōu)選地，所述硅壓阻壓力傳感器包括硅膜片、及激勵(lì)電源，硅膜片在特定方向上擴(kuò)散4個(gè)等值的半導(dǎo)體電阻，并連接成惠斯通電橋，惠斯通電橋連接激勵(lì)電源，輸出與被測(cè)壓力成正比的監(jiān)測(cè)電壓。
[0011]優(yōu)選地，所述變送器內(nèi)置運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器放大硅壓阻壓力傳感器的監(jiān)測(cè)電壓。
[0012]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置定時(shí)巡檢電路，數(shù)據(jù)采集器通過(guò)定時(shí)巡檢電路巡回監(jiān)測(cè)將各個(gè)監(jiān)測(cè)分站的數(shù)據(jù)并依次采集。
[0013]優(yōu)選地，所述井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器連接有輸出控制器，輸出控制器連通井下填充泵的電源控制回路。
[0014]采用如上技術(shù)方案取得的有益技術(shù)效果是:
[0015]井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器連接一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)主站，監(jiān)測(cè)主站連通多個(gè)監(jiān)測(cè)分站，膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)網(wǎng)，全面監(jiān)測(cè)膏體充填管道系統(tǒng)的壓力。壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)膏體充填管道輸送大粒徑膏體材料時(shí)的管道壓力，避免膏體堵管、凝結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖。
[0017]圖2為膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)器件連接圖。
[0018]圖3為硅壓阻壓力傳感器安裝位置示意圖。
[0019]圖4為硅壓阻壓力傳感器與變送器的電路連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]結(jié)合附圖1至4對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0021]一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器、監(jiān)測(cè)主站、及監(jiān)測(cè)分站，井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器設(shè)置在井上操控室內(nèi)，監(jiān)測(cè)主站設(shè)置在井下填充泵的主管道上，監(jiān)測(cè)分站設(shè)置在與主管道連通的卸料管道上。井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器為帶顯示器和控制器的可擴(kuò)展PC機(jī)；監(jiān)測(cè)主站設(shè)有數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測(cè)主站通過(guò)光纖通訊連接井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器；監(jiān)測(cè)分站包括硅壓阻壓力傳感器、及變送器，硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管上，硅壓阻壓力傳感器連接變送器，變送器通過(guò)傳輸線路連接監(jiān)測(cè)主站的數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0022]可擴(kuò)展PC機(jī)可連接一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)主站，監(jiān)測(cè)主站連通多個(gè)監(jiān)測(cè)分站，監(jiān)測(cè)分站可擴(kuò)展。膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)網(wǎng)。
[0023]硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管道上。如圖3所示，充填管路上的主管道201，主管道201的管壁上設(shè)置有與主管道201相連通的卸料管道202，卸料管202的管壁上開(kāi)設(shè)有卸料口 203，卸料管道202的端部連接有液壓缸204，擋板205的外壁與卸料管道202的內(nèi)壁密封接觸，擋板205位于主管道201與卸料口 203之間的卸料管道內(nèi)，將主管道201密封，卸料管道為最佳壓力檢測(cè)點(diǎn)。卸料管壁上設(shè)有硅壓阻壓力傳感器206，硅壓阻壓力傳感器上的監(jiān)測(cè)壓力腔與卸料管壁的被測(cè)膏體隔離。
[0024]硅壓阻壓力傳感器包括硅膜片、及激勵(lì)電源，硅膜片在特定方向上擴(kuò)散4個(gè)等值的半導(dǎo)體電阻，并連接成惠斯通電橋，惠斯通電橋連接激勵(lì)電源，輸出與被測(cè)壓力成正比的監(jiān)測(cè)電壓。變送器內(nèi)置運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器放大硅壓阻壓力傳感器的監(jiān)測(cè)電壓。
[0025]如圖4所示，激勵(lì)電源選為恒流源I ;硅膜片在特定方向上擴(kuò)散4個(gè)等值的半導(dǎo)體電阻，并連接成惠斯通電橋2 ;變送器內(nèi)置運(yùn)算放大器3，運(yùn)算放大器分為第一運(yùn)算放大器Al、及第二運(yùn)算放大器A2。恒流源I連接在惠斯通電橋2的輸入端，惠斯通電橋2的輸出端分別連接第一運(yùn)算放大器Al、及第二運(yùn)算放大器A2，放大硅壓阻壓力傳感器的監(jiān)測(cè)電壓并傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)主站的數(shù)據(jù)采集器。
[0026]數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置定時(shí)巡檢電路，數(shù)據(jù)采集器通過(guò)定時(shí)巡檢電路巡回監(jiān)測(cè)將各個(gè)監(jiān)測(cè)分站的數(shù)據(jù)并依次采集，并將采集的電壓信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)光纖傳輸?shù)骄媳O(jiān)測(cè)服務(wù)器。井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器的顯示器顯示各個(gè)監(jiān)測(cè)分站的壓力情況，也就是充填管道卸料管的壓力情況。井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器將檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理比對(duì)，當(dāng)監(jiān)測(cè)分站的壓力情況出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并通過(guò)輸出控制器連通井下填充泵的電源控制回路，切斷井下填充泵的電源。
[0027]當(dāng)然，以上說(shuō)明僅僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說(shuō)明書(shū)的指導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本發(fā)明的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器、監(jiān)測(cè)主站、及監(jiān)測(cè)分站，井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器設(shè)置在井上操控室內(nèi)，監(jiān)測(cè)主站設(shè)置在井下填充泵的主管道上，監(jiān)測(cè)分站設(shè)置在與主管道連通的卸料管道上； 所述井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器為帶顯示器和控制器的可擴(kuò)展PC機(jī)； 所述監(jiān)測(cè)主站設(shè)有數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測(cè)主站通過(guò)光纖通訊連接井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器； 所述監(jiān)測(cè)分站包括硅壓阻壓力傳感器、及變送器，硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管上，硅壓阻壓力傳感器連接變送器，變送器通過(guò)傳輸線路連接監(jiān)測(cè)主站的數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 井上檢測(cè)服務(wù)器連接一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)主站，監(jiān)測(cè)主站連通多個(gè)監(jiān)測(cè)分站，膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述硅壓阻壓力傳感器包括硅膜片、及激勵(lì)電源，硅膜片在特定方向上擴(kuò)散4個(gè)等值的半導(dǎo)體電阻，并連接成惠斯通電橋，惠斯通電橋連接激勵(lì)電源，輸出與被測(cè)壓力成正比的監(jiān)測(cè)電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述變送器內(nèi)置運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器放大硅壓阻壓力傳感器的監(jiān)測(cè)電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置定時(shí)巡檢電路，數(shù)據(jù)采集器通過(guò)定時(shí)巡檢電路巡回監(jiān)測(cè)將各個(gè)監(jiān)測(cè)分站的數(shù)據(jù)并依次采集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器的控制器連通井下填充泵的電源控制回路。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器、監(jiān)測(cè)主站、及監(jiān)測(cè)分站。監(jiān)測(cè)主站設(shè)有數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測(cè)主站通過(guò)光纖通訊連接井上監(jiān)測(cè)服務(wù)器；述監(jiān)測(cè)分站包括硅壓阻壓力傳感器、及變送器，硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管上，硅壓阻壓力傳感器連接變送器，變送器通過(guò)傳輸線路連接監(jiān)測(cè)主站的數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。井上檢測(cè)服務(wù)器連接一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)主站，監(jiān)測(cè)主站連通多個(gè)監(jiān)測(cè)分站，膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測(cè)網(wǎng)。壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)膏體充填管道輸送大粒徑膏體材料時(shí)的管道壓力，全面監(jiān)測(cè)膏體充填管道系統(tǒng)的壓力，避免膏體堵管、凝結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。
【IPC分類】E21F17-18, E21F15-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104533527
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410819650
【發(fā)明人】曹忠, 張洪鵬, 李秀山, 王恒, 柳成懋, 李敏, 劉春明, 毋東良, 沈海東, 謝飛翔
【申請(qǐng)人】淄博礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司岱莊煤礦
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日