煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)，上位工控機(jī)系統(tǒng)，主控PLC和2個(gè)以上的就地通風(fēng)機(jī)控制回路；主控PLC與上位工控機(jī)系統(tǒng)中的工控機(jī)連接，各個(gè)就地通風(fēng)機(jī)控制回路與主控PLC并聯(lián)連接，實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)與上位工控機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)操作平臺(tái)。通過上位工控機(jī)系統(tǒng)和主控PLC的控制，可以在同一個(gè)操作平臺(tái)上對(duì)所有的主通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。配置實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視主通風(fēng)機(jī)的工作，通過視頻硬盤錄像機(jī)對(duì)拍攝主通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場狀況的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示和保存，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、操作方便。
【專利說明】煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開一種主通風(fēng)機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，它是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。通風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻，鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)，空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)，谷物的烘干和選送，風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。
[0003]煤礦主通風(fēng)機(jī)是向井下送風(fēng)的重要設(shè)備，對(duì)其實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控，使之始終運(yùn)行在良好狀態(tài)，對(duì)于保障煤礦安全生產(chǎn)，保護(hù)礦工生命和企業(yè)財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。
[0004]專利CN201517493U公開了一種礦用主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)及故障診斷裝置，采用在主通風(fēng)機(jī)的風(fēng)口安裝風(fēng)壓信號(hào)傳感器經(jīng)差壓變送器連接PLC，在主通風(fēng)機(jī)的風(fēng)口安裝風(fēng)流溫度傳感器經(jīng)溫濕度變送器連接PLC，在主通風(fēng)機(jī)的電機(jī)上安裝電機(jī)振動(dòng)傳感器，經(jīng)振動(dòng)變送器連接PLC，在電機(jī)繞組上安裝溫度傳感器連接PLC，在電機(jī)軸承上安裝溫度傳感器連接PLC,在電控柜上安裝信號(hào)傳感器連接PLC，在電控柜上安裝電壓電流傳感器經(jīng)電量參數(shù)儀連接PLC，在風(fēng)門安裝風(fēng)門信號(hào)傳感器連接PLC，PLC連接交換機(jī)，交換機(jī)分別連接顯示器和礦井安全監(jiān)測(cè)中心的方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)礦用主通風(fēng)機(jī)使用單片機(jī)控制，無故障診斷的缺陷，適用于各種礦井內(nèi)各種主通風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)和故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警，但是該裝置無法實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)的監(jiān)控。專利CN102411363A公開了一種礦用通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法，包括采用礦用通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參量采集、參量觸摸屏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、定時(shí)保存礦用通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息；通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參量采集，采集通風(fēng)機(jī)軸瓦溫度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸瓦溫度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子溫度、通風(fēng)機(jī)負(fù)壓值、通風(fēng)機(jī)外殼振動(dòng)值、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電流電壓值；其中，溫度、負(fù)壓和振動(dòng)量的采集單元由傳感器和智能儀表組成；而驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電流電壓量直接從電機(jī)控制柜上的智能儀表讀??；采用嵌入式現(xiàn)場模塊；從整體上實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)機(jī)各運(yùn)行狀態(tài)量的采集，定時(shí)對(duì)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及異常狀態(tài)報(bào)警進(jìn)行記錄，自動(dòng)備份到系統(tǒng)中，提高了監(jiān)測(cè)可靠性和穩(wěn)定性，縮小了系統(tǒng)體積，降低了系統(tǒng)成本；但是該系統(tǒng)難以在同一個(gè)操作平臺(tái)上同時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)攝像的并行作業(yè)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦現(xiàn)場的主通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。
[0006]本實(shí)用新型的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)，上位工控機(jī)系統(tǒng)，主控PLC和2個(gè)以上的就地通風(fēng)機(jī)控制回路；主控PLC與上位工控機(jī)系統(tǒng)中的工控機(jī)連接，各個(gè)就地通風(fēng)機(jī)控制回路與主控PLC并聯(lián)連接，實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)與上位工控機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)操作平臺(tái)。[0007]PLC,即Programmable Logic Controller的簡寫，中文為“可編程邏輯控制器”,是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入、輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。
[0008]所述的上位工控機(jī)系統(tǒng)包括工控機(jī)、用于給工控機(jī)提供電源的UPS電源、與工控機(jī)連接的顯示器。優(yōu)選的，為了便于將相關(guān)參數(shù)、數(shù)據(jù)分析判斷結(jié)果以紙版形式顯示和保存，可以配置打印機(jī)，所述的工控機(jī)與打印機(jī)連接。
[0009]UPS,即是 Uninterruptible Power System 或 Uninterruptible Power Supply,中文為“不間斷電源”，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓、恒頻的不間斷電源。UPS電源廣泛用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。
[0010]所述的就地通風(fēng)機(jī)控制回路包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和振動(dòng)傳感器，所述的溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和振動(dòng)傳感器與主控PLC并聯(lián)連接。
[0011]通過上位工控機(jī)系統(tǒng)和主控PLC的控制，可以在同一個(gè)操作平臺(tái)上對(duì)所有的通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。
[0012]所述的實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)包括2臺(tái)以上(XD攝像機(jī)和硬盤錄像機(jī)，(XD攝像機(jī)用于拍攝各臺(tái)主通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場狀況，各臺(tái)CCD攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過視頻電纜傳輸至視頻硬盤錄像機(jī)，并選配500G硬盤和20吋液晶顯示器。
[0013]CCD，英文全稱:Charge-Coupled Device,中文全稱為電荷耦合元件，常稱為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。CCD攝像機(jī)已經(jīng)廣泛用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
[0014]該實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視主通風(fēng)機(jī)的工作，通過視頻硬盤錄像機(jī)對(duì)拍攝主通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場狀況的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示和保存，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、操作方便。
[0015]較佳的，所述的溫度傳感器用于采集電動(dòng)機(jī)軸承溫度、電動(dòng)機(jī)定子溫度和通風(fēng)機(jī)軸承溫度數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述的溫度傳感器通過溫度變送器與主控PLC連接。
[0016]較佳的，所述的壓力傳感器用于測(cè)量通風(fēng)機(jī)負(fù)壓值。優(yōu)選的，所述的壓力傳感器通過壓力變送器與主控PLC連接。
[0017]較佳的，所述的流量傳感器用于采集通風(fēng)機(jī)的風(fēng)門流量數(shù)據(jù)。
[0018]較佳的，所述的振動(dòng)傳感器用于采集通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)數(shù)據(jù)。
[0019]為了避免異常情況導(dǎo)致工控機(jī)的數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)，提高工控機(jī)的數(shù)據(jù)安全，在所述的工控機(jī)和所述的主控PLC中間連接一臺(tái)熱備份工控機(jī)。
[0020]優(yōu)選的，所述的主控PLC為西門子S7-300系列的PLC。
[0021]本實(shí)用新型的有益效果有:
[0022]1、通過上位工控機(jī)系統(tǒng)和主控PLC的控制，可以在同一個(gè)操作平臺(tái)上對(duì)所有的主通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。
[0023]2、配置實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視主通風(fēng)機(jī)的工作，通過視頻硬盤錄像機(jī)對(duì)拍攝主通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場狀況的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示和保存，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、操作方便。
[0024]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型的4臺(tái)通風(fēng)機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型的1#就地通風(fēng)機(jī)控制回路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中，1-CCD攝像機(jī)，2-硬盤錄像機(jī)，3~工控機(jī)，4-UPS電源，5-顯不器，6-王控PLC, 7-就地通風(fēng)機(jī)控制回路；71_溫度傳感器，72-壓力傳感器，73-流量傳感器，74-振動(dòng)傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本實(shí)施例為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0029]請(qǐng)結(jié)合參看附圖1，本實(shí)用新型的四臺(tái)主通風(fēng)機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)，包括
[0030]實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng):四臺(tái)彩色紅外CXD攝像機(jī)I (僅圖示一臺(tái))用于分別拍攝四臺(tái)主通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場狀況的，各臺(tái)紅外CXD攝像機(jī)I的視頻信號(hào)通過視頻電纜傳輸至操作臺(tái)上的視頻硬盤錄像機(jī)2，并選配500G硬盤和20吋液晶顯示器放在操作平臺(tái)上，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、操作方便，該實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視主通風(fēng)機(jī)的工作，通過視頻硬盤錄像機(jī)對(duì)拍攝主通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場狀況的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示和保存；上位工控機(jī)系統(tǒng):包括工控機(jī)3、用于給工控機(jī)提供電源的UPS電源(未圖示)、與工控機(jī)連接的熱備份工控機(jī)4、與工控機(jī)連接的顯示器5 ;主控PLC 6:為西門子S7-300系列的PLC，與熱備份工控機(jī)4連接；和四臺(tái)就地通風(fēng)機(jī)控制回路7 (僅圖示一臺(tái))，它們與主控PLC6并聯(lián)連接。
[0031]其中，所述上位工控機(jī)系統(tǒng)具有如下功能:顯示主通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)(工作、停止、故障)以及報(bào)警參數(shù)等；自動(dòng)建立數(shù)據(jù)庫，對(duì)于重要的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)自動(dòng)生成趨勢(shì)曲線；打印報(bào)表；發(fā)生故障時(shí)，利用運(yùn)行記錄的曲線對(duì)故障進(jìn)行分析和判斷。
[0032]實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)與上位工控機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)操作平臺(tái)。該監(jiān)控系統(tǒng)可在同一個(gè)操作平臺(tái)上對(duì)所有的主通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。
[0033]請(qǐng)結(jié)合參看附圖1和2，任一臺(tái)的就地通風(fēng)機(jī)控制回路7包括溫度傳感器71、壓力傳感器72、流量傳感器73和振動(dòng)傳感器74，它們與主控PLC6并聯(lián)連接。其中:溫度傳感器71用于采集電動(dòng)機(jī)軸承溫度、電動(dòng)機(jī)定子溫度和通風(fēng)機(jī)軸承溫度數(shù)據(jù)，通過溫度變送器與主控PLC連接。壓力傳感器72用于測(cè)量通風(fēng)機(jī)負(fù)壓值數(shù)據(jù)，通過壓力變送器與主控PLC連接。流量傳感器73用于采集通風(fēng)機(jī)的風(fēng)門流量數(shù)據(jù)。振動(dòng)傳感器74用于采集通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)數(shù)據(jù)。
[0034]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)，上位工控機(jī)系統(tǒng)，主控PLC和2個(gè)以上的就地通風(fēng)機(jī)控制回路；主控PLC與上位工控機(jī)系統(tǒng)中的工控機(jī)連接，各個(gè)就地通風(fēng)機(jī)控制回路與主控PLC并聯(lián)連接，實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)與上位工控機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)操作平臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的上位工控機(jī)系統(tǒng)包括工控機(jī)，用于給工控機(jī)提供電源的UPS電源和與工控機(jī)連接的顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的工控機(jī)與打印機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的就地通風(fēng)機(jī)控制回路包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和振動(dòng)傳感器，所述的溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和振動(dòng)傳感器與主控PLC并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)包括2臺(tái)以上CXD攝像機(jī)和硬盤錄像機(jī)，CXD攝像機(jī)用于拍攝各臺(tái)主通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場狀況，各臺(tái)CCD攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過視頻電纜傳輸至視頻硬盤錄像機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度傳感器用于采集電動(dòng)機(jī)軸承溫度、電動(dòng)機(jī)定子溫度和通風(fēng)機(jī)軸承溫度數(shù)據(jù)；通過溫度變送器與主控PLC連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓力傳感器用于測(cè)量通風(fēng)機(jī)負(fù)壓值；通過壓力變送器與主控PLC連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的流量傳感器用于采集通風(fēng)機(jī)的風(fēng)門流量數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的振動(dòng)傳感器用于采集通風(fēng)機(jī)的振動(dòng)數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的工控機(jī)和所述的主控PLC中間連接一臺(tái)熱備份工控機(jī)。
【文檔編號(hào)】E21F1/00GK203500075SQ201320579082
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】李慶明 申請(qǐng)人:李慶明