專利名稱:高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括信號采集系統(tǒng)順序電連以PLC為核心的操作系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)，特點在于：信號采集系統(tǒng)包括設(shè)置于高壓空氣爆破裝置管路中的低壓、中壓、高壓端壓力傳感器，操作系統(tǒng)包括PLC分別電連接變壓器、繼電器、顯示器，變壓器電連接繼電器，執(zhí)行系統(tǒng)包括電連接繼電器的增壓泵、中壓端、高壓端、發(fā)射端防爆電磁閥后，對應(yīng)接中壓端、高壓端、發(fā)射端高壓氣動閥。通過分級控制高壓氣動閥及電磁閥實現(xiàn)高壓氣體壓力逐級增加，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制，結(jié)合遠(yuǎn)程控制方法，代替了現(xiàn)場近距離手動爆破控制方法，消除了現(xiàn)場近距離手動爆破存在的安全隱患，確保系統(tǒng)一直運(yùn)行在一個安全、高效、經(jīng)濟(jì)、智能抽采的狀態(tài)。
【專利說明】
高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種煤層氣增透高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤層的瓦斯抽放過程中，如何提高煤層的透氣性是抽放效果好壞的關(guān)鍵。為此，我國投入了大量的人力、物力與財力研發(fā)非常規(guī)增透技術(shù)與裝備。然而，每種方法都有一定的適用條件，存在一定的優(yōu)缺點。如水力壓裂法在頂?shù)装鍡l件較差的條件下，會造成頂?shù)装鍑?yán)重破壞，不但消耗水量巨大，壓裂液還嚴(yán)重污染地下水資源;水力割縫法工藝簡單，綜合效果顯著，但消耗水量同樣巨大;松動爆破法對炸藥的監(jiān)控、監(jiān)管與存儲，對工藝要求很高，且存在一定的安全隱患。為此，我們研制了一套高壓空氣爆破裝置，采用高壓空氣突然釋放，起到爆破效果的同時，不產(chǎn)生火花，無安全隱患。但是現(xiàn)有爆破裝置釋放過程采用手動控制，容易對于操作人員造成一定的安全傷害，急需一種能夠遠(yuǎn)程自動控制方法及控制系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足以及存在的安全隱患，提供一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括信號采集系統(tǒng)順序電連以PLC為核心的操作系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)，特點在于:信號采集系統(tǒng)包括設(shè)置于高壓空氣爆破裝置管路中的低壓端壓力傳感器、中壓端壓力傳感器、高壓端壓力傳感器，操作系統(tǒng)包括PLC分別電連接變壓器、繼電器、顯示器，變壓器電連接繼電器，執(zhí)行系統(tǒng)包括電連接繼電器的增壓栗防爆電磁閥(YDFB )、中壓端防爆電磁閥(ZDFB)、高壓端防爆電磁閥(GDFB)、發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)，中壓端防爆電磁閥(ZDFB)接中壓端高壓氣動閥(ZGQF)，高壓端防爆電磁閥(GDFB)接高壓端高壓氣動閥(GGQF)，發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)接發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF)。
[0005]其中:PLC包括連接EM223、EM231擴(kuò)展模塊。
[0006]其中:高壓端壓力傳感器、中壓端壓力傳感器、低壓端壓力傳感器通過4?20mA電信號連接PLC。
[0007]便于理解介紹一下一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制方法，包括打開儲氣罐兩端的儲氣罐進(jìn)氣閥和儲氣罐排氣閥，啟動低壓空氣壓縮機(jī)，低壓端壓力傳感器檢測儲氣罐中氣體壓力3設(shè)定值￥印寸，啟動高壓空氣壓縮機(jī)，打開中壓端防爆電磁閥(ZDFB)和高壓端防爆電磁閥(GDFB)，中壓端高壓氣動閥(ZGQF)、高壓端高壓氣動閥(GGQF)開通，增壓栗防爆電磁閥(YDFB)、發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)、發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF)處關(guān)閉狀態(tài)，高壓空氣壓縮機(jī)給鋼瓶及通過高壓單向閥的高壓管路充氣，中壓端壓力傳感器檢測到鋼瓶內(nèi)的氣體壓力3設(shè)定值Yz時，打開增壓栗防爆電磁閥(YDFB)、中壓端防爆電磁閥(ZDFB)，關(guān)閉高壓端防爆電磁閥(GDFB)和高壓空氣壓縮機(jī)，啟動氣體增壓栗給高壓管路及通過增壓單向閥的高壓緩沖罐增壓，鋼瓶氣體壓力下降，中壓端壓力傳感器檢測到鋼瓶內(nèi)的氣體壓力<設(shè)定值Yl時，再次啟動高壓空氣壓縮機(jī)，如上重復(fù)為高壓管路和高壓緩沖罐增壓，當(dāng)高壓端壓力傳感器檢測到高壓管路和高壓緩沖罐內(nèi)的氣體壓力3設(shè)定值Yf時，打開發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)，發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF)打開，高壓爆破筒爆破，爆破結(jié)束后，關(guān)閉高壓空氣壓縮機(jī)、增壓栗防爆電磁閥(YDFB)、氣體增壓栗，打開中壓端防爆電磁閥(ZDFB)、高壓端防爆電磁閥(GDFB )、發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB )、中壓端高壓氣動閥(ZGQF )、高壓端高壓氣動閥(GGQF)、發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF)，釋放高壓空氣爆破裝置中的氣體。
[0008]其中:YD= 0.8 ?1.0MPa，Yz = 35?40MPa，YL = 30?35MPa，YF = 60?70MPa。
[0009]其中:以上操作在XH12型號觸摸顯示器上實現(xiàn)。
[0010]本實用新型的有益效果是:通過分級控制高壓氣動閥及電磁閥實現(xiàn)高壓氣體壓力逐級增加，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制，結(jié)合遠(yuǎn)程控制方法，代替了現(xiàn)場近距離手動爆破控制方法，消除了現(xiàn)場近距離手動爆破存在的安全隱患，確保系統(tǒng)一直運(yùn)行在一個安全、高效、經(jīng)濟(jì)、智能抽采的狀態(tài)。
【附圖說明】

[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0012]圖1.本實用新型結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0013]圖2.本實用新型結(jié)構(gòu)原理不意圖；
[0014]圖3.本實用新型高壓空氣爆破結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:7.高壓單向閥，9.增壓單向閥，11.低壓空氣壓縮機(jī)，13.高壓空氣壓縮機(jī)，
15.氣體增壓栗，17.高壓緩沖罐，19.高壓爆破筒，21.儲氣罐進(jìn)氣閥，23儲氣罐，27.儲氣罐排氣閥，33.鋼瓶，101.操作系統(tǒng)，111.PLC，117.繼電器，119.變壓器，203.信號采集系統(tǒng)，205.執(zhí)行系統(tǒng)，211.顯示器(XH12) ,231.高壓端壓力傳感器，233.中壓端壓力傳感器，235.低壓端壓力傳感器，301.增壓栗防爆電磁閥，303.中壓端防爆電磁閥，305.高壓端防爆電磁閥，309.發(fā)射端防爆電磁閥，321.中壓端高壓氣動閥，323.高壓端高壓氣動閥，325.發(fā)射端尚壓氣動閥。
【具體實施方式】
[0016]實施例一
[0017]參見圖1、圖2、圖3，一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括信號采集系統(tǒng)203順序電連以PLC為核心的操作系統(tǒng)101、執(zhí)行系統(tǒng)205，特點在于:信號采集系統(tǒng)203包括設(shè)置于高壓空氣爆破裝置管路中的低壓端壓力傳感器235、中壓端壓力傳感器233、高壓端壓力傳感器231，操作系統(tǒng)101包括PLClll分別電連接變壓器119、繼電器117、顯示器211，變壓器119電連接繼電器117，執(zhí)行系統(tǒng)205包括電連接繼電器117的增壓栗防爆電磁閥(YDFB)301、中壓端防爆電磁閥(ZDFB) 303、高壓端防爆電磁閥(GDFB) 305、發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)3O 9，中壓端防爆電磁閥(ZDFB) 3O 3接中壓端高壓氣動閥(ZGQF) 3 21，高壓端防爆電磁閥(⑶FB)305接高壓端高壓氣動閥(GGQF)323，發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)309接發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF)325。
[0018]實施例二
[0019]參見圖1、圖2、圖3，一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括信號采集系統(tǒng)203順序電連以PLC為核心的操作系統(tǒng)101、執(zhí)行系統(tǒng)205，特點在于:信號采集系統(tǒng)203包括設(shè)置于高壓空氣爆破裝置管路中的低壓端壓力傳感器235、中壓端壓力傳感器233、高壓端壓力傳感器231，操作系統(tǒng)101包括PLClll分別電連接變壓器119、繼電器117、顯示器211，變壓器119電連接繼電器117，執(zhí)行系統(tǒng)205包括電連接繼電器117的增壓栗防爆電磁閥(YDFB)301、中壓端防爆電磁閥(ZDFB) 303、高壓端防爆電磁閥(GDFB) 305、發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)3O 9，中壓端防爆電磁閥(ZDFB) 3O 3接中壓端高壓氣動閥(ZGQF) 3 21，高壓端防爆電磁閥(⑶FB)305接高壓端高壓氣動閥(GGQF)323，發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)309接發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF)325。
[0020]其中:PLC111包括連接EM223、EM231擴(kuò)展模塊。
[0021 ] 實施例三
[0022]參見圖1、圖2、圖3，一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括信號采集系統(tǒng)203順序電連以PLC為核心的操作系統(tǒng)101、執(zhí)行系統(tǒng)205，特點在于:信號采集系統(tǒng)203包括設(shè)置于高壓空氣爆破裝置管路中的低壓端壓力傳感器235、中壓端壓力傳感器233、高壓端壓力傳感器231，操作系統(tǒng)101包括PLClll分別電連接變壓器119、繼電器117、顯示器211，變壓器119電連接繼電器117，執(zhí)行系統(tǒng)205包括電連接繼電器117的增壓栗防爆電磁閥(YDFB)301、中壓端防爆電磁閥(ZDFB) 303、高壓端防爆電磁閥(GDFB) 305、發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)3O 9，中壓端防爆電磁閥(ZDFB) 3O 3接中壓端高壓氣動閥(ZGQF) 3 21，高壓端防爆電磁閥(⑶FB)305接高壓端高壓氣動閥(GGQF)323，發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)309接發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF)325。
[0023]其中:PLC111包括連接EM223、EM231擴(kuò)展模塊。
[0024]其中:高壓端壓力傳感器231、中壓端壓力傳感器233、低壓端壓力傳感器235通過4?20mA電信號連接PLCl 11。
[0025]實施例四
[0026]便于理解用實施例介紹一下一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制方法，參見圖1、圖2、圖3，一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制方法，包括打開儲氣罐23兩端的儲氣罐進(jìn)氣閥21和儲氣罐排氣閥27，啟動低壓空氣壓縮機(jī)11，低壓端壓力傳感器235檢測儲氣罐23中氣體壓力3設(shè)定值Yd時，啟動高壓空氣壓縮機(jī)13，打開中壓端防爆電磁閥(ZDFB)303和高壓端防爆電磁閥(GDFB)305，中壓端高壓氣動閥(260?)321、高壓端高壓氣動閥(660?)323開通，增壓栗防爆電磁閥(YDFB)301、發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)309、發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF)325處關(guān)閉狀態(tài)，高壓空氣壓縮機(jī)13給鋼瓶33及通過高壓單向閥7的高壓管路充氣，中壓端壓力傳感器233檢測到鋼瓶33內(nèi)的氣體壓力3設(shè)定值Yz時，打開增壓栗防爆電磁閥(YDFB)301、中壓端防爆電磁閥(ZDFB)303，關(guān)閉高壓端防爆電磁閥(GDFB)305和高壓空氣壓縮機(jī)13，啟動氣體增壓栗15給高壓管路及通過增壓單向閥9的高壓緩沖罐17增壓，鋼瓶33氣體壓力下降，中壓端壓力傳感器233檢測到鋼瓶33內(nèi)的氣體壓力〈設(shè)定值Yl時，再次啟動高壓空氣壓縮機(jī)13，如上重復(fù)為高壓管路和高壓緩沖罐17增壓，當(dāng)高壓端壓力傳感器231檢測到高壓管路和高壓緩沖罐17內(nèi)的氣體壓力3設(shè)定值Yf時，打開發(fā)射端防爆電磁閥(H)FB)309，發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF) 325打開，高壓爆破筒19爆破，爆破結(jié)束后，關(guān)閉高壓空氣壓縮機(jī)13、增壓栗防爆電磁閥(YDFB)301、氣體增壓栗15，打開中壓端防爆電磁閥(ZDFB)303、高壓端防爆電磁閥(GDFB)305、發(fā)射端防爆電磁閥(FDFB)309、中壓端高壓氣動閥(ZGQF)321、高壓端高壓氣動閥(GGQF)323、發(fā)射端高壓氣動閥(FGQF)325，釋放高壓空氣爆破裝置中的氣體。
[0027]其中:YD= 0.8?1-OMpajz = Ss-^MpajL = So-SsMpajF = GO-TOMpac3YDjz'Yl、Yf可以取其它數(shù)值。
[0028]其中:以上操作在XH12型號觸摸顯示器上實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
1.一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括信號采集系統(tǒng)順序電連以PLC為核心的操作系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)，特征在于:信號采集系統(tǒng)包括設(shè)置于高壓空氣爆破裝置管路中的低壓端壓力傳感器、中壓端壓力傳感器、高壓端壓力傳感器，操作系統(tǒng)包括PLC分別電連接變壓器、繼電器、顯示器，變壓器電連接繼電器，執(zhí)行系統(tǒng)包括電連接繼電器的增壓栗防爆電磁閥、中壓端防爆電磁閥、高壓端防爆電磁閥、發(fā)射端防爆電磁閥，中壓端防爆電磁閥接中壓端高壓氣動閥，高壓端防爆電磁閥接高壓端高壓氣動閥，發(fā)射端防爆電磁閥接發(fā)射端高壓氣動閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于:PLC包括連接EM223、EM231擴(kuò)展模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于:高壓端壓力傳感器、中壓端壓力傳感器、低壓端壓力傳感器通過4?20mA電信號連接PLC。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓空氣爆破裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于:高壓端壓力傳感器、中壓端壓力傳感器、低壓端壓力傳感器通過4?20mA電信號連接PLC。
【文檔編號】E21B43/263GK205721408SQ201620361510
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】李守國, 趙洪瑞, 姜文忠, 賈寶山, 高坤, 王洪遠(yuǎn), 汪開旺, 李勇
【申請人】煤科集團(tuán)沈陽研究院有限公司, 遼寧工程技術(shù)大學(xué)