專利名稱：一種乳化液泵站智能控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制領(lǐng)域，具體涉及一種乳化液泵站智能控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)是以系統(tǒng)壓力變化為信號(hào)來(lái)控制乳化液泵站設(shè)備的工作，采集系統(tǒng)壓力變化量作為控制信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)壓力下降到開機(jī)設(shè)定值時(shí)就開機(jī)；當(dāng)系統(tǒng)壓力升到停機(jī)設(shè)定值時(shí)就停機(jī)。它不能判斷是否系統(tǒng)漏液、什么工序用液、用液量大還是用液量小，不能做出連續(xù)開大功率乳化液泵或是臨時(shí)開小功率乳化液泵的指令，只能做到壓力低就啟動(dòng)，壓力高就停機(jī)，造成乳化液泵站設(shè)備頻繁啟動(dòng)燒壞開關(guān)和電機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種乳化液泵站智能控制系統(tǒng)及控制方法，可很好的解決以上問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種乳化液泵站智能控制系統(tǒng)，所述乳化液泵站智能控制系統(tǒng)包括乳化液箱、第一種大功率乳化液泵、第二種小功率乳化液泵、乳化液泵站供液量傳感器、控制器、采煤機(jī)開停傳感器、工作面進(jìn)液量傳感器、工作面回液量傳感器、工作面回液管路、工作面進(jìn)液管路、傳感器信號(hào)線、乳化液泵控制信號(hào)線、移支架設(shè)備、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備和超前處理設(shè)備，移支架設(shè)備、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備和超前處理設(shè)備并聯(lián)設(shè)置，第一種大功率乳化液泵和第二種小功率乳化液泵并聯(lián)設(shè)置、第一種大功率乳化液泵的吸液口和第二種小功率乳化液泵的吸液口都在乳化液箱內(nèi)，第一種大功率乳化液泵的出液口和第二種小功率乳化液泵的出液口都連接到乳化液泵站供液量傳感器的進(jìn)液口，乳化液泵站供液量傳感器的出液口經(jīng)工作面進(jìn)液管路連接到工作面進(jìn)液量傳感器的進(jìn)液口，工作面進(jìn)液量傳感器的出液口分別與移支架設(shè)備、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備、超前處理設(shè)備的控制閥連接，移支架設(shè)備、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備的回液并聯(lián)后進(jìn)入工作面回液量傳感器的進(jìn)液口，工作面回液量傳感器的出液口經(jīng)工作面回液管路回到乳化液箱內(nèi)，控制器通過(guò)傳感器信號(hào)線分別與采煤機(jī)開停傳感器、工作面進(jìn)液量傳感器、工作面回液量傳感器、乳化液泵站供液量傳感器連接，控制器通過(guò)乳化液泵控制信號(hào)線分別與第一種大功率乳化液泵、第二種小功率乳化液泵連接，第一種大功率乳化液泵是IOOkw以上功率乳化液泵，第二種小功率乳化液泵是IOOkw以下功率乳化液泵。本發(fā)明還提供了一種乳化液泵站智能控制方法，使用采煤機(jī)開停傳感器和工作面進(jìn)液量傳感器、工作面回液量傳感器采集采煤機(jī)開停信息和乳化液管路系統(tǒng)流量變化信息，當(dāng)控制器通過(guò)工作面進(jìn)液量傳感器、工作面回液量傳感器和采煤機(jī)開停傳感器檢測(cè)到采煤機(jī)割煤和工作面移支架兩項(xiàng)工序同時(shí)進(jìn)行時(shí)就啟動(dòng)第一種大功率乳化液泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，移支架間歇不停泵，直到采煤機(jī)停止割煤并且支架移完后才停泵；其它工序狀態(tài)用液時(shí)控制器就啟動(dòng)第二種小功率乳化液泵，用液即開、不用即停。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，其中，還包括利用乳化液泵站供液量傳感器和工作面進(jìn)液量傳感器的數(shù)值差來(lái)判斷兩傳感器之間工作面進(jìn)液管路的漏液和斷管爆管故障狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生斷管爆管故障時(shí)控制器將及時(shí)停止所有乳化液泵運(yùn)轉(zhuǎn)并報(bào)警。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，其中，第一種大功率乳化液泵的額定流量為400升/分鐘，第二種小功率乳化液泵的額定流量為80升/分鐘，當(dāng)乳化液泵站供液量傳感器與工作面進(jìn)液量傳感器檢測(cè)到的數(shù)值差接近80或400時(shí)，控制器將及時(shí)停止所有乳化液泵的運(yùn)轉(zhuǎn)并報(bào)警，提示工作面進(jìn)液管路發(fā)生斷管爆管故障。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，其中，移支架工序的進(jìn)液量與回液量比例是300比50、移轉(zhuǎn)載機(jī)工序的進(jìn)液量與回液量比例為90比80、超前支護(hù)工序的進(jìn)液量與回液量比例為150比0，當(dāng)工作面進(jìn)液量傳感器和工作面回液量傳感器檢測(cè)到的進(jìn)液量與回液量比例為300比50同時(shí)采煤機(jī)開停傳感器監(jiān)測(cè)到采煤機(jī)割煤時(shí)，控制器就啟動(dòng)第一種大功率乳化液泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，移支架間歇不停泵，直到采煤機(jī)停止割煤并且移完支架后才停泵。本發(fā)明的乳化液泵站智能控制系統(tǒng)及控制方法的優(yōu)點(diǎn)是:采集系統(tǒng)流量變化值為信號(hào)源，根據(jù)工作面工序安排和各設(shè)備的開停，能夠判斷出工序狀態(tài)和需求特性，控制乳化液泵站設(shè)備在用液次數(shù)多、用液量大、用液時(shí)間長(zhǎng)、間歇時(shí)間短工序時(shí)啟動(dòng)大功率乳化液泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；在用液次數(shù)少、用液量少、用液時(shí)間短、間隔時(shí)間長(zhǎng)工序時(shí)啟動(dòng)小功率乳化液泵用液即開，不用即停。這樣在保證工作面用液情況下能最大限度地減少乳化液泵的無(wú)效運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠節(jié)約大量電費(fèi)，且避免頻繁啟動(dòng)防止燒壞設(shè)備。第一種小功率乳化液泵和第二種大功率乳化液泵都可以是一臺(tái)或多臺(tái)配置，多臺(tái)配置時(shí)可實(shí)行交替輪換工作，進(jìn)一步降低乳化液泵的啟動(dòng)頻率。
以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:圖1為乳化液泵站智能控制系統(tǒng)的示意圖。附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1-乳化液箱，2-第一種大功率乳化液泵，3-第二種小功率乳化液泵，4-乳化液泵站供液量傳感器，5-控制器，6-采煤機(jī)開停傳感器，7-工作面進(jìn)液量傳感器，8-工作面回液量傳感器，9-工作面回液管路，10-工作面進(jìn)液管路，11-傳感器信號(hào)線，12-乳化液泵控制信號(hào)線，13-移支架裝置，14-移轉(zhuǎn)載機(jī)裝置，15-超前處理裝置。
具體實(shí)施例方式下面以具體實(shí)施例的方式說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明決不僅限于下列實(shí)施例。一種乳化液泵站智能控制系統(tǒng)，如圖1所示，所述乳化液泵站智能控制系統(tǒng)包括乳化液箱1、第一種大功率乳化液泵2、第二種小功率乳化液泵3、乳化液泵站供液量傳感器
4、控制器5、采煤機(jī)開停傳感器6、工作面進(jìn)液量傳感器7、工作面回液量傳感器8、工作面回液管路9、工作面進(jìn)液管路10、傳感器信號(hào)線11、乳化液泵控制信號(hào)線12、移支架設(shè)備13、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備14和超前處理設(shè)備15，移支架設(shè)備13、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備14和超前處理設(shè)備15并聯(lián)設(shè)置，第一種大功率乳化液泵2和第二種小功率乳化液泵3并聯(lián)設(shè)置、第一種大功率乳化液泵2的吸液口和第二種小功率乳化液泵3的吸液口都在乳化液箱I內(nèi)，第一種大功率乳化液泵2的出液口和第二種小功率乳化液泵3的出液口都連接到乳化液泵站供液量傳感器4的進(jìn)液口，乳化液泵站供液量傳感器4的出液口經(jīng)工作面進(jìn)液管路10連接到工作面進(jìn)液量傳感器7的進(jìn)液口，工作面進(jìn)液量傳感器7的出液口分別與移支架設(shè)備13、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備14、超前處理設(shè)備15的控制閥連接，移支架設(shè)備13、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備14的回液并聯(lián)后進(jìn)入工作面回液量傳感器8的進(jìn)液口，超前處理設(shè)備15無(wú)回液，工作面回液量傳感器8的出液口經(jīng)工作面回液管路9回到乳化液箱I內(nèi)，采煤機(jī)開停傳感器6安裝在采煤機(jī)開關(guān)上，控制器5通過(guò)傳感器信號(hào)線11分別與采煤機(jī)開停傳感器6、工作面進(jìn)液量傳感器7、工作面回液量傳感器8、乳化液泵站供液量傳感器4連接，控制器5通過(guò)乳化液泵控制信號(hào)線12分別與第一種大功率乳化液泵2、第二種小功率乳化液泵3連接，第一種大功率乳化液泵2是IOOkw以上功率乳化液泵，第二種小功率乳化液泵3是IOOkw以下功率乳化液泵。目前乳化液泵站都是配備相同功率相同型號(hào)的乳化液泵，本發(fā)明把以前相同規(guī)格型號(hào)乳化液泵配置方式改為兩種不同規(guī)格型號(hào)乳化液泵進(jìn)行搭配，第一種為大功率乳化液泵，第二種為小功率乳化液泵，第一種大功率乳化液泵和第二種小功率乳化液泵都可以是一臺(tái)或多臺(tái)配置，多臺(tái)配置時(shí)可實(shí)行交替輪換工作，進(jìn)一步降低乳化液泵的啟動(dòng)頻率。一種乳化液泵站智能控制方法，使用采煤機(jī)開停傳感器6和工作面進(jìn)液量傳感器7、工作面回液量傳感器8采集采煤機(jī)開停信息和乳化液管路系統(tǒng)流量變化信息，當(dāng)控制器5通過(guò)工作面進(jìn)液量傳感器7、工作面回液量傳感器8和采煤機(jī)開停傳感器6檢測(cè)到采煤機(jī)割煤和工作面移支架兩項(xiàng)工序同時(shí)進(jìn)行時(shí)就啟動(dòng)第一種大功率乳化液泵2連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，移支架間歇不停泵，直到采煤機(jī)停止割煤并且支架移完后才停泵；其它工序狀態(tài)用液時(shí)控制器就啟動(dòng)第二種小功率乳化液泵3，用液即開、不用即停。所述乳化液泵站智能控制方法是根據(jù)工作面移支架和其它工序的進(jìn)液量與回液量比例不同，利用工作面進(jìn)液量傳感器和工作面回液量傳感器數(shù)值比例來(lái)判斷出工作面的工序狀態(tài)及用液特性，再結(jié)合采煤機(jī)的開停狀態(tài)來(lái)控制相應(yīng)乳化液泵的開停。還包括利用乳化液泵站供液量傳感器4和工作面進(jìn)液量傳感器7的數(shù)值差來(lái)判斷兩傳感器之間工作面進(jìn)液管路10的漏液和斷管爆管故障狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生斷管爆管故障時(shí)控制器5將及時(shí)停止所有乳化液泵運(yùn)轉(zhuǎn)并報(bào)警。第一種大功率乳化液泵2的額定流量為400升/分鐘，第二種小功率乳化液泵3的額定流量為80升/分鐘，當(dāng)乳化液泵站供液量傳感器4與工作面進(jìn)液量傳感器7檢測(cè)到的數(shù)值差接近80或400時(shí)，控制器5將及時(shí)停止所有乳化液泵的運(yùn)轉(zhuǎn)并報(bào)警，提示工作面進(jìn)液管路發(fā)生斷管爆管故障應(yīng)立即檢修。當(dāng)乳化液泵站供液量傳感器4與工作面進(jìn)液量傳感器7的數(shù)值差長(zhǎng)期穩(wěn)定在較小范圍內(nèi)，則表明工作面進(jìn)液管路10系統(tǒng)密封較好不用維護(hù)；如果此差值緩慢增長(zhǎng)到較大數(shù)值時(shí)則表明工作面進(jìn)液管路10泄漏嚴(yán)重，預(yù)警提示應(yīng)該進(jìn)行管路維護(hù)。移支架工序的進(jìn)液量與回液量比例是300比50、移轉(zhuǎn)載機(jī)工序的進(jìn)液量與回液量比例為90比80、超前支護(hù)工序的進(jìn)液量與回液量比例為150比0，當(dāng)工作面進(jìn)液量傳感器7和工作面回液量傳感器8檢測(cè)到的進(jìn)液量與回液量比例為300比50同時(shí)采煤機(jī)開停傳感器6監(jiān)測(cè)到采煤機(jī)割煤時(shí)，控制器5就啟動(dòng)第一種大功率乳化液泵2連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，移支架間歇不停泵，直到采煤機(jī)停止割煤并且移完支架后才停泵。其它工序狀態(tài)用液時(shí)控制器就啟動(dòng)第二種小功率乳化液泵3，用液即開、不用即停。之所以在采煤機(jī)割煤和工作面移支架兩工序同時(shí)出現(xiàn)時(shí)要啟動(dòng)大功率乳化液泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)是因?yàn)檫@時(shí)移支架用液次數(shù)多、用液量大、用液時(shí)間長(zhǎng)、間歇時(shí)間短，如不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)就會(huì)造成頻繁啟動(dòng)現(xiàn)象，其它工序狀態(tài)時(shí)用液次數(shù)少、用液量少、用液時(shí)間短、間歇時(shí)間長(zhǎng)，用液即開不用即停也不會(huì)造成頻繁啟動(dòng)。當(dāng)采煤機(jī)開停傳感器6監(jiān)測(cè)到采煤機(jī)在停機(jī)狀態(tài)時(shí)，不論工作面進(jìn)液量傳感器7和工作面回液量傳感器8檢測(cè)到什么工序用液，控制器5都會(huì)啟動(dòng)第二種小功率乳化液泵3運(yùn)轉(zhuǎn)，并且是用液即開、不用液即停。當(dāng)采煤機(jī)開停傳感器6監(jiān)測(cè)到采煤機(jī)開機(jī)但工作面進(jìn)液量傳感器7和工作面回液量傳感器8檢測(cè)到的進(jìn)液量與回液量比例為90比80或者是150比O時(shí)，控制器5都會(huì)啟動(dòng)第二種小功率乳化液泵3運(yùn)轉(zhuǎn)，并且是用液即開、不用液即停。目前，綜采工作面的傾斜長(zhǎng)度一般在200米左右，安裝液壓支架150架左右，單體液壓支柱300根左右。作業(yè)形式為“三八制”，即兩班生產(chǎn)一班準(zhǔn)備，每班八小時(shí)。生產(chǎn)班采煤機(jī)割一個(gè)循環(huán)煤需要一個(gè)半小時(shí)到兩個(gè)小時(shí)，移支架300次左右；一個(gè)生產(chǎn)班最多割兩個(gè)循環(huán)即三到四個(gè)小時(shí)，移支架600多次。為了防止頻繁啟動(dòng)燒壞設(shè)備，現(xiàn)在綜采工作面乳化液泵站都不對(duì)設(shè)備進(jìn)行停機(jī)控制，即每天24小時(shí)始終有一臺(tái)乳化液泵在運(yùn)轉(zhuǎn)，形成乳化液泵長(zhǎng)時(shí)間無(wú)效運(yùn)轉(zhuǎn)，浪費(fèi)大量電費(fèi)，減少了設(shè)備的有效壽命。如上所述綜采工作面每天實(shí)際用液時(shí)間還不足8個(gè)小時(shí)。使用本發(fā)明的乳化液泵站智能控制系統(tǒng)及控制方法可以減少乳化液泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間50%以上，延長(zhǎng)乳化液泵有效壽命50%以上，節(jié)約電耗50%以上，一個(gè)250kw乳化液泵站每年可節(jié)約100多萬(wàn)度電，降低維修成本30%以上，而且不會(huì)造成設(shè)備頻繁啟動(dòng)。以上所述的僅是本發(fā)明的原理和優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干的變形和改進(jìn)，也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種乳化液泵站智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述乳化液泵站智能控制系統(tǒng)包括乳化液箱、第一種大功率乳化液泵、第二種小功率乳化液泵、乳化液泵站供液量傳感器、控制器、采煤機(jī)開停傳感器、工作面進(jìn)液量傳感器、工作面回液量傳感器、工作面回液管路、工作面進(jìn)液管路、傳感器信號(hào)線、乳化液泵控制信號(hào)線、移支架設(shè)備、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備和超前處理設(shè)備，移支架設(shè)備、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備和超前處理設(shè)備并聯(lián)設(shè)置，第一種大功率乳化液泵和第二種小功率乳化液泵并聯(lián)設(shè)置、第一種大功率乳化液泵的吸液口和第二種小功率乳化液泵的吸液口都在乳化液箱內(nèi)，第一種大功率乳化液泵的出液口和第二種小功率乳化液泵的出液口都連接到乳化液泵站供液量傳感器的進(jìn)液口，乳化液泵站供液量傳感器的出液口經(jīng)工作面進(jìn)液管路連接到工作面進(jìn)液量傳感器的進(jìn)液口，工作面進(jìn)液量傳感器的出液口分別與移支架設(shè)備、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備、超前處理設(shè)備的控制閥連接，移支架設(shè)備、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備的回液并聯(lián)后進(jìn)入工作面回液量傳感器的進(jìn)液口，工作面回液量傳感器的出液口經(jīng)工作面回液管路回到乳化液箱內(nèi)，控制器通過(guò)傳感器信號(hào)線分別與采煤機(jī)開停傳感器、工作面進(jìn)液量傳感器、工作面回液量傳感器、乳化液泵站供液量傳感器連接，控制器通過(guò)乳化液泵控制信號(hào)線分別與第一種大功率乳化液泵、第二種小功率乳化液泵連接，第一種大功率乳化液泵是IOOkw以上功率乳化液泵，第二種小功率乳化液泵是IOOkw以下功率乳化液泵。
2.一種乳化液泵站智能控制方法，其特征在于:使用采煤機(jī)開停傳感器和工作面進(jìn)液量傳感器、工作面回液量傳感器采集采煤機(jī)開停信息和乳化液管路系統(tǒng)流量變化信息，當(dāng)控制器通過(guò)工作面進(jìn)液量傳感器、工作面回液量傳感器和采煤機(jī)開停傳感器檢測(cè)到采煤機(jī)割煤和工作面移支架兩項(xiàng)工序同時(shí)進(jìn)行時(shí)就啟動(dòng)第一種大功率乳化液泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，移支架間歇不停泵，直到采煤機(jī)停止割煤并且支架移完后才停泵；其它工序狀態(tài)用液時(shí)控制器就啟動(dòng)第二種小功率乳化液泵，用液即開、不用即停。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳化液泵站智能控制方法，其特征在于:還包括利用乳化液泵站供液量傳感器和工作面進(jìn)液量傳感器的數(shù)值差來(lái)判斷兩傳感器之間工作面進(jìn)液管路的漏液和斷管爆管故障狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生斷管爆管故障時(shí)控制器將及時(shí)停止所有乳化液泵運(yùn)轉(zhuǎn)并報(bào)警。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳化液泵站智能控制方法，其特征在于:第一種大功率乳化液泵的額定流量為400升/分鐘，第二種小功率乳化液泵的額定流量為80升/分鐘，當(dāng)乳化液泵站供液量傳感器與工作面進(jìn)液量傳感器檢測(cè)到的數(shù)值差接近80或400時(shí)，控制器將及時(shí)停止所有乳化液泵的運(yùn)轉(zhuǎn)并報(bào)警，提示工作面進(jìn)液管路發(fā)生斷管爆管故障。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳化液泵站智能控制方法，其特征在于:移支架工序的進(jìn)液量與回液量比例是300比50、移轉(zhuǎn)載機(jī)工序的進(jìn)液量與回液量比例為90比80、超前支護(hù)工序的進(jìn)液量與回液量比例為150比0，當(dāng)工作面進(jìn)液量傳感器和工作面回液量傳感器檢測(cè)到的進(jìn)液量與回液量比例為300比50同時(shí)采煤機(jī)開停傳感器監(jiān)測(cè)到采煤機(jī)割煤時(shí)，控制器就啟動(dòng)第一種大功率乳化液泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，移支架間歇不停泵，直到采煤機(jī)停止割煤并且移完支架后才停泵。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種乳化液泵站智能控制系統(tǒng)及控制方法，所述乳化液泵站智能控制系統(tǒng)包括乳化液箱、第一種大功率乳化液泵、第二種小功率乳化液泵、乳化液泵站供液量傳感器、控制器、采煤機(jī)開停傳感器、工作面進(jìn)液量傳感器、工作面回液量傳感器、工作面回液管路、工作面進(jìn)液管路、傳感器信號(hào)線、乳化液泵控制信號(hào)線、移支架設(shè)備、移轉(zhuǎn)載機(jī)設(shè)備和超前處理設(shè)備。本發(fā)明的乳化液泵站智能控制系統(tǒng)及控制方法采集系統(tǒng)設(shè)備開停和流量變化值為信號(hào)源，在保證工作面用液情況下最大限度地減少乳化液泵的無(wú)效運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠節(jié)約大量電費(fèi)，且避免頻繁啟動(dòng)防止燒壞設(shè)備。
文檔編號(hào)F04B49/06GK103174634SQ201310102848
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者張會(huì)珍 申請(qǐng)人:張會(huì)珍