一種profibus dp總線的煤場氣體監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種煤場氣體監(jiān)測裝置，具體涉及一種PROFIBUS DP總線的煤場氣體監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高煤場場地利用率，縮小占地面積，提高煤場作業(yè)自動化水平，解決電廠儲煤對周邊環(huán)境的污染，圓形煤場和全封閉式的條形煤場逐漸得到廣泛應(yīng)用。封閉煤場有效防治了雨水沖刷或大風揚塵等造成的環(huán)境污染和資源的浪費，改善煤場周邊環(huán)境，增加煤場存煤量，改善煤場機械運行條件，降低設(shè)備維護量。但隨之而來帶來了儲煤安全性問題，煤在氧氣、溫濕度、存儲時間滿足條件下慢慢地從表面氧化，排放出多種可燃氣體包括CO、CH4等。煤的氧化散發(fā)的熱量不斷聚集，當溫度上升到一定值時，即會引起可燃物質(zhì)燃燒而自燃，煤堆自燃產(chǎn)生大量酸性氧化物和有毒氣體，彌漫在整個煤場空間，排放到煤場外面的氣體對廠區(qū)也造成了二次空氣污染?，F(xiàn)場運行人員日常需依靠戴著厚重的防毒面具進入煤場進行正常生產(chǎn)作業(yè)，長時間呆在這樣工作環(huán)境，易造成身體傷害，嚴重時甚至會發(fā)生氣體中毒窒息人身事故。檢測煤場氣體、煙霧，能實時掌握煤場內(nèi)部各種有毒可燃氣體濃度，進行超限報警，及時進行通風控制、人員疏散，避免爆炸、人員傷亡的惡性事故發(fā)生。因此進行煤場氣體檢測至關(guān)重要工程。
[0003]目前在進行煤場氣體檢測時，多采用手持式、變送器、總線式氣體檢測裝置進行煤場內(nèi)部氣體檢測。手持式氣體檢測設(shè)備由于實時性差、檢測范圍小、檢測方式繁雜且人為因素影響較大，所以不適用于當前信息化數(shù)字化煤場系統(tǒng)。變送器氣體檢測設(shè)備收集到的氣體參數(shù)信息以電流環(huán)4_20mA模擬量方式接入集中控制系統(tǒng)中，再轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的氣體濃度值達到實時監(jiān)測控制效果。封閉煤場雖然相對露天煤場節(jié)約了較大空間，但是相對面積還是非常大的，氣體檢測點多達幾十甚至上百個，每個檢測點負責采集可燃氣體傳感器、煙霧傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器至少需要兩根以上電纜，由于煤場的安全性能決定都采用耐高溫阻燃電纜，且電纜用量較大，成本較高，同時電纜的增多也會降低了系統(tǒng)可靠性安全性穩(wěn)定性。所以總線式氣體檢測裝置得到了普遍的應(yīng)用，一般采用無線通信或者差分信號如RS485方式接入，由于氣體檢測裝置的實時要求高，數(shù)據(jù)采集密度大，對無線來說功耗高，不便于電池供電，而且無線通信距離和抗干擾能力較弱，無線通信就沒有很大的優(yōu)勢。而當前采用RS485方式的氣體檢測裝置都為DC24V供電方式，供電距離近，所以每個氣體檢測裝置需要配套一個電源適配器，降低系統(tǒng)的安全防護性能。同時使用M0DBUS-RTU協(xié)議總線方式，雖然簡單通俗易懂，但是通信速率較低，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不夠嚴謹，且不便于接入控制系統(tǒng)，大大降低系統(tǒng)的可擴展性。
[0004]因此，設(shè)計一種綜合以上的各種檢測方式的優(yōu)點、取長補短是當前煤場氣體檢測數(shù)字化的必然之路。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對上述問題中存在的不足之處，本實用新型提供一種基于PROFIBUSDP總線、成本低、可靠性高的煤場氣體監(jiān)測裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種PROFIBUSDP總線的煤場氣體監(jiān)測裝置，包括:
[0007]遠端控制裝置，其與計算機連接，所述遠端控制裝置并通過以太網(wǎng)與智能控制器網(wǎng)關(guān)的一端連接；
[0008]智能控制器網(wǎng)關(guān)，其一端與所述遠端控制裝置連接，所述智能控制器網(wǎng)關(guān)的另一端通過PROFIBUS DP總線與至少一個智能控制器一端連接；
[0009]智能控制器，其一端通過PROFIBUSDP總線與所述智能控制器網(wǎng)關(guān)的另一端連接，所述智能控制器的另一端與氣體檢測變送器連接，所述智能控制器包括處理采樣單元、模擬量接口和數(shù)字量接口；
[0010]氣體檢測變送器，其與所述智能控制器相鄰設(shè)置，并與所述智能控制器的另一端連接，所述氣體檢測變送器包括一個可燃氣體傳感器、一個煙霧傳感器、一個一氧化碳傳感器、一個氧氣傳感器和一個聲光報警器。
[0011]作為本實用新型進一步改進，所述氣體檢測變送器采用兩線制接線方式。
[0012]作為本實用新型進一步改進，所述智能控制器采用SSP⑶智能控制器。
[0013]作為本實用新型進一步改進，所述智能控制器的防護等級為IP65。
[0014]本實用新型的有益效果為:
[0015]采用PROFIBUSDP總線協(xié)議的故障診斷和高實時數(shù)據(jù)傳送機制，將氣體濃度值傳給控制系統(tǒng)達到實時監(jiān)控，提高了煤場氣體檢測智能化數(shù)字化水平，并提供了控制裝置的接口，簡化了現(xiàn)場的實施過程，縮短安裝調(diào)試時間，降低系統(tǒng)成本，提高了氣體監(jiān)測裝置在煤場安全監(jiān)測系統(tǒng)運用中的可靠性和可維護性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一種PROFIBUSDP總線的煤場氣體監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本實用新型實施例的一種PROFIBUSDP總線的煤場氣體監(jiān)測裝置，包括遠端控制裝置、計算機、智能控制器網(wǎng)關(guān)、智能控制器和氣體檢測變送器。
[0018]遠端控制裝置與計算機連接，并通過以太網(wǎng)與智能控制器網(wǎng)關(guān)的一端連接；智能控制器網(wǎng)關(guān)的另一端通過PROFIBUS DP總線與至少一個智能控制器一端連接；智能控制器的另一端與氣體檢測變送器連接，智能控制器包括處理采樣單元、模擬量接口和數(shù)字量接口；氣體檢測變送器與智能控制器相鄰設(shè)置，減少電纜長度，并與智能控制器的另一端連接，氣體檢測變送器包括一個可燃氣體傳感器、一個煙霧傳感器、一個一氧化碳傳感器、一個氧氣傳感器和一個聲光報警器。
[0019]根據(jù)煤場大小以智能控制器為核心的數(shù)據(jù)檢測點，每個數(shù)據(jù)檢測點中心分別安裝氣體檢測變送器，實時監(jiān)測采集氣體數(shù)據(jù)信息。每個數(shù)據(jù)檢測點設(shè)置一臺采用PROFIBUS DP總線通信的智能控制器，為氣體檢測變送器供電，并接收氣體檢測變送器中可燃氣體傳感器、煙霧傳感器、一氧化碳傳感器和氧氣傳感器輸出的模擬量數(shù)字量信號，并將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)氣體的濃度、報警值、診斷數(shù)據(jù)，集中到智能控制器網(wǎng)關(guān)，然后再上傳到遠端控制裝置。當監(jiān)測到的危險氣體參數(shù)達到報警值時，發(fā)出聲光報警，并自動啟動通風風機，加速煤場內(nèi)空氣的循環(huán)，防止可燃氣體發(fā)生爆燃。
[0020]其中，氣體檢測變送器采用兩線制接線方式，包括可燃氣體傳感器、煙霧傳感器、一氧化碳傳感器和氧氣傳感器。這種兩線接線方式不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響;抗干擾能力強，不隨著電線長度的不等造成精度的差異，兩線輸出口增設(shè)防浪涌、防雷器件，有利于安全防雷防爆。智能控制器采用SSP⑶智能控制器，防護等級為IP65。
[0021]具體使用時，采用本實用新型的煤場氣體監(jiān)測裝置進行氣體監(jiān)測的具體步驟包括:
[0022]步驟I，氣體檢測變送器收集現(xiàn)場一氧化碳、可燃氣體、氧氣、煙霧濃度，轉(zhuǎn)換成4?20mA信號輸出到智能控制器；
[0023]步驟2，將一氧化碳、可燃氣體、氧氣、煙霧濃度對應(yīng)的微小的電壓信號經(jīng)過放大，轉(zhuǎn)化成較大的電壓信號送入處理采樣單元，對數(shù)據(jù)進行線性化處理，將數(shù)字化電壓信號轉(zhuǎn)化成為對應(yīng)的十進制濃度值，并判斷煙霧濃度值是否超出報警限，以干接點形式輸出到智能控制器；
[0024]步驟3，智能控制器通過模擬量接口采集氣體檢測變送器的數(shù)據(jù)，通過數(shù)字量接口接入氣體檢測變送器的報警信號，同時輸出聲光報警信號，并采用PROFIBUS DP總線協(xié)議上傳數(shù)據(jù)到智能控制器網(wǎng)關(guān)，智能控制器網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸至遠端控制裝置；
[0025]步驟4，遠端控制裝置對智能控制器內(nèi)部的各種參數(shù)包括報警輸出閥值、一氧化碳、可燃氣體、氧氣、煙霧濃度進行描述，當各種氣體濃度超過設(shè)定閾值時，遠端控制裝置即刻向智能控制器發(fā)布指令，使現(xiàn)場設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作，如開啟聲光報警、開啟排風扇等措施，降低危險氣體的濃度，保障煤場及內(nèi)部工作人員的安全。
[0026]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種PROFIBUS DP總線的煤場氣體監(jiān)測裝置，其特征在于，包括: 遠端控制裝置，其與計算機連接，所述遠端控制裝置并通過以太網(wǎng)與智能控制器網(wǎng)關(guān)的一端連接； 智能控制器網(wǎng)關(guān)，其一端與所述遠端控制裝置連接，所述智能控制器網(wǎng)關(guān)的另一端通過PROFIBUS DP總線與至少一個智能控制器一端連接； 智能控制器，其一端通過PROFIBUS DP總線與所述智能控制器網(wǎng)關(guān)的另一端連接，所述智能控制器的另一端與氣體檢測變送器連接，所述智能控制器包括處理采樣單元、模擬量接口和數(shù)字量接口； 氣體檢測變送器，其與所述智能控制器相鄰設(shè)置，并與所述智能控制器的另一端連接，所述氣體檢測變送器包括一個可燃氣體傳感器、一個煙霧傳感器、一個一氧化碳傳感器、一個氧氣傳感器和一個聲光報警器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤場氣體監(jiān)測裝置，其特征在于，所述氣體檢測變送器采用兩線制接線方式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤場氣體監(jiān)測裝置，其特征在于，所述智能控制器采用SSPCU智能控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤場氣體監(jiān)測裝置，其特征在于，所述智能控制器的防護等級為IP65。
【專利摘要】本實用新型涉及一種PROFIBUS DP總線的煤場氣體監(jiān)測裝置，包括：遠端控制裝置，其與計算機和智能控制器網(wǎng)關(guān)連接；智能控制器網(wǎng)關(guān)，其與遠端控制裝置連接，并通過PROFIBUS DP總線與智能控制器連接；智能控制器，其通過PROFIBUS DP總線與智能控制器網(wǎng)關(guān)連接，并與氣體檢測變送器連接，包括處理采樣單元、模擬量接口和數(shù)字量接口；氣體檢測變送器，其與智能控制器相鄰設(shè)置，并與智能控制器連接，包括可燃氣體傳感器、煙霧傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器和聲光報警器。本實用新型的有益效果：采用PROFIBUS DP總線協(xié)議的故障診斷和高實時數(shù)據(jù)傳送機制，提高了煤場氣體檢測智能化數(shù)字化水平，簡化了現(xiàn)場的實施過程，縮短安裝調(diào)試時間，降低系統(tǒng)成本，提高了可靠性和可維護性。
【IPC分類】G01N33/00
【公開號】CN205353056
【申請?zhí)枴緾N201620078023
【發(fā)明人】王艷春, 蘇昊, 李亞超, 孫斌, 陳婷, 鐘永圖, 高向前, 成瑞蘭, 周曉峰
【申請人】大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司, 湖南先步信息股份有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月27日