一种综采工作面远程监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种综采工作面远程监控系统，包括地上部分和地下部分；所述地上部分包括作为Web服务器的上位机，所述上位机用于远程用户通过Internet与Web服务器交互，实现对综采工作面进行远程监控。远程监控系统采用B/S模式，大大简化了客户端的要求，方便了远程用户的使用；使用较少的传感器，获得了所有所需监控的参数，提高了系统的可靠性，降低了系统的成本；本发明专利技术通过建立不同参数之间的关联关系，通过一个传感器可以实现对相关联的多个参数的监控；通过多级现场总线，解决了监控设备多的难题。

A remote monitoring system for fully mechanized coal face

【技术实现步骤摘要】
一种综采工作面远程监控系统
本专利技术涉及机电设备远程控制领域，具体涉及一种综采工作面远程监控系统。
技术介绍
煤炭目前是我国最主要能源之一，但因煤矿工况复杂，作业环境差，往往有安全事故发生，给社会及家庭造成重大损失。通过远程监控，实现无人化综采工作面作业可很好地解决该问题。目前综采工作面的控制系统采用的都是现场控制，工作人员必须到综采工作面现场操作，控制系统大都采用集中控制系统，由一台控制器对所有割煤机、刮板输送机、液压支架、喷雾装置进行控制，一旦控制器出现故障，整个系统就瘫痪。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种综采工作面远程监控系统，通过将工业总线技术、先进传感器技术和远程监控等技术集成到控制系统中，自动化程度高，解决目前综采工作面控制系统存在的不足。本专利技术所要解决的技术问题为：A.如何解决目前综采工作面控制系统存在的自动化程度低，控制不方便，且无法对所有设备参数进行控制的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种综采工作面远程监控系统，包括地上部分和地下部分；所述地上部分包括作为Web服务器的上位机，所述上位机用于远程用户通过Internet与Web服务器交互，实现对综采工作面进行远程监控；所述地下部分包括一级网络、n个二级网络；所述一级网络用于割煤监控单元、刮板输送监控单元、喷雾降尘监控单元、二级网络与地面部分的上位机进行数据通信；所述一级网络包括一个Profibus一级主站和n个一级Profibus从站；且Profibus一级主站与地上部分的上位机通过工业以太网进行通信；其中一个所述一级Profibus从站与割煤机组成割煤监控单元；其中一个所述一级Profibus从站与刮板输送机组成刮板输送监控单元；其中一个所述一级Profibus从站与喷雾降尘装置组成喷雾降尘监控单元；其余每个所述一级Profibus从站分别作为一个二级网络的Profibus二级主站；且每个Profibus二级主站均连接有n个二级Profibus从站，每个所述二级Profibus从站连接一个液压支架构成一个液压支架监控单元；所述割煤监控单元、刮板输送监控单元、喷雾降尘监控单元中的一级Profibus从站均采用PLC；所述割煤监控单元还包括：机身X轴倾角传感器，用于测量割煤机机身X轴方向的倾角；机身Y轴倾角传感器，用于测量割煤机机身Y轴方向的倾角；左摇臂油缸压力传感器，用于测量左摇臂油缸压力；左摇臂油缸拉线编码器，用于测量左摇臂油缸活塞杆的位移；右摇臂油缸压力传感器，用于测量右摇臂油缸压力；右摇臂油缸拉线编码器，用于测量右摇臂油缸活塞杆的位移；左截割电机电流互感器，用于测量左截割电机的电流；左截割电机温度传感器，用于测量左截割电机的温度；左截割电机旋转编码器，用于测量左截割电机的转速；右截割电机电流互感器，用于测量右截割电机的电流；右截割电机温度传感器，用于测量右截割电机的温度；右截割电机旋转编码器，用于测量右截割电机的转速；左牵引电机电流互感器，用于测量左牵引电机的电流；左牵引电机温度传感器，用于测量左牵引电机的温度；左牵引电机旋转编码器，用于测量左牵引电机的转速；右牵引电机电流互感器，用于测量右牵引电机的电流；右牵引电机温度传感器，用于测量右牵引电机的温度；右牵引电机旋转编码器，用于测量右牵引电机的转速；泵电机电流互感器，用于测量泵电机的电流；泵电机温度传感器，用于测量泵电机的温度；泵电机旋转编码器，用于测量泵电机的转速；左牵引正转继电器，用于给左牵引变频器正转控制信号；左牵引反转继电器，用于给左牵引变频器反转控制信号；右牵引正转继电器，用于给右牵引变频器正转控制信号；右牵引反转继电器，用于给右牵引变频器反转控制信号；左摇臂电磁阀，用于控制左摇臂油缸活塞杆伸缩；右摇臂电磁阀，用于控制右摇臂油缸活塞杆伸缩；左截割启停继电器，用于控制左截割电机的启停；右截割启停继电器，用于控制右截割电机的启停；泵启停继电器，用于控制泵电机的启停；所述刮板输送监控单元还包括：机身X轴倾角传感器，用于测量刮板输送机机身X轴方向的倾角；机身Y轴倾角传感器，用于测量刮板输送机机身Y轴方向的倾角；刮板链张力传感器，用于测量刮板链张力的大小；托板压力传感器，用于测量托盘压力的大小；机头电机电流互感器，用于测量机头电机的电流；机头电机温度传感器，用于测量机头电机的温度；机头电机旋转编码器，用于测量机头电机的转速；机尾电机电流互感器，用于测量机尾电机的电流；机尾电机温度传感器，用于测量机尾电机的温度；机尾电机旋转编码器，用于测量机尾电机的转速；机头正转继电器，用于给机头变频器正转控制信号；机头反转继电器，用于给机头变频器反转控制信号；机尾正转继电器，用于给机尾变频器正转控制信号；机尾反转继电器，用于给机尾变频器反转控制信号；所述喷雾降尘监控单元还包括：瓦斯浓度传感器，用于测量井下作业面瓦斯的浓度；粉尘浓度传感器，用于测量井下作业面粉尘的浓度；水压传感器，用于测量喷雾降尘的水压；水泵启停继电器，用于控制喷雾的水泵启停；电动阀门，电动阀门安装在每个液压支架上，用于控制液压支架上喷雾降尘系统的开关；报警指示灯，用于报警；所述液压支架监控单元中的二级Profibus从站均采用PLC，液压支架监控单元还包括：底座倾角X轴传感器，用于测量液压支架底座X轴方向的倾角；底座倾角Y轴传感器，用于测量液压支架底座Y轴方向的倾角；立柱油缸压力传感器，用于测量立柱油缸压力；立柱油缸拉线编码器，用于测量立柱油缸活塞杆的位移；推移油缸压力传感器，用于测量推移油缸压力；推移油缸拉线编码器，用于测量推移油缸活塞杆的位移；护帮板油缸压力传感器，用于测量护帮板油缸压力；护帮板油缸拉线编码器，用于测量护帮板油缸活塞杆的位移；侧护板油缸压力传感器，用于测量侧护板油缸压力；侧护板油缸拉线编码器，用于测量侧护板油缸活塞杆的位移；平衡梁油缸压力传感器，用于测量平衡梁油缸压力；平衡梁油缸拉线编码器，用于测量平衡梁油缸活塞杆的位移；伸缩梁油缸压力传感器，用于测量伸缩梁油缸压力；伸缩梁油缸拉线编码器，用于测量伸缩梁油缸活塞杆的位移；红外传感器，用于接收割煤机发射的红外信号；立柱电磁阀，用于控制立柱油缸活塞杆伸缩；推移电磁阀，用于控制推移油缸活塞杆伸缩；护帮板电磁阀，用于控制护帮板油缸活塞杆伸缩；侧护板电磁阀，用于控制侧护板油缸活塞杆伸缩；平衡梁电磁阀，用于控制平衡梁油缸活塞杆伸缩；伸缩梁电磁阀，用于控制伸缩梁油缸活塞杆伸缩。进一步的，上位机将远程用户分为三个级别，分别为一级权限、二级权限和三级权限；其中一级权限具有设置远程用户的级别，远程操作割煤机、刮板输送机、喷雾降尘装置、液压支架，查看割煤机、刮板输送机、喷雾降尘装置、液压支架运行状况的权限；二级权限具有远程操作割煤机、刮板输送机、喷雾降尘装置、液压支架，查看割煤机、刮板输送机、喷雾降尘装置、液压支架运行状况的权限；三级权限具有查看割煤机、刮板输送机、喷雾降尘装置、液压支架运行状况的权限；上位机通过数据库存储着割煤机、刮板输送机、喷雾降尘装置、液压支架运行状况历史数据。进一步的，所述割煤监控单元的使用方法为：当割煤机机身X轴方向的倾角或割煤机机身Y轴方向的倾角大于阈值时，系统立即停止割煤机的作业并发出报警信号；将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综采工作面远程监控系统，其特征在于，包括地上部分和地下部分；所述地上部分包括作为Web服务器的上位机，所述上位机用于远程用户通过Internet与Web服务器交互，实现对综采工作面进行远程监控；所述地下部分包括一级网络、n个二级网络；所述一级网络用于割煤监控单元、刮板输送监控单元、喷雾降尘监控单元、二级网络与地面部分的上位机进行数据通信；所述一级网络包括一个Profibus一级主站和n个一级Profibus从站；且Profibus一级主站与地上部分的上位机通过工业以太网进行通信；其中一个所述一级Profibus从站与割煤机组成割煤监控单元；其中一个所述一级Profibus从站与刮板输送机组成刮板输送监控单元；其中一个所述一级Profibus从站与喷雾降尘装置组成喷雾降尘监控单元；其余每个所述一级Profibus从站分别作为一个二级网络的Profibus二级主站；且每个Profibus二级主站均连接有n个二级Profibus从站，每个所述二级Profibus从站连接一个液压支架构成一个液压支架监控单元；所述割煤监控单元、刮板输送监控单元、喷雾降尘监控单元中的一级Profibus从站均采用PLC；所述割煤监控单元还包括：机身X轴倾角传感器，用于测量割煤机机身X轴方向的倾角；机身Y轴倾角传感器，用于测量割煤机机身Y轴方向的倾角；左摇臂油缸压力传感器，用于测量左摇臂油缸压力；左摇臂油缸拉线编码器，用于测量左摇臂油缸活塞杆的位移；右摇臂油缸压力传感器，用于测量右摇臂油缸压力；右摇臂油缸拉线编码器，用于测量右摇臂油缸活塞杆的位移；左截割电机电流互感器，用于测量左截割电机的电流；左截割电机温度传感器，用于测量左截割电机的温度；左截割电机旋转编码器，用于测量左截割电机的转速；右截割电机电流互感器，用于测量右截割电机的电流；右截割电机温度传感器，用于测量右截割电机的温度；右截割电机旋转编码器，用于测量右截割电机的转速；左牵引电机电流互感器，用于测量左牵引电机的电流；左牵引电机温度传感器，用于测量左牵引电机的温度；左牵引电机旋转编码器，用于测量左牵引电机的转速；右牵引电机电流互感器，用于测量右牵引电机的电流；右牵引电机温度传感器，用于测量右牵引电机的温度；右牵引电机旋转编码器，用于测量右牵引电机的转速；泵电机电流互感器，用于测量泵电机的电流；泵电机温度传感器，用于测量泵电机的温度；泵电机旋转编码器，用于测量泵电机的转速；左牵引正转继电器，用于给左牵引变频器正转控制信号；左牵引反转继电器，用于给左牵引变频器反转控制信号；右牵引正转继电器，用于给右牵引变频器正转控制信号；右牵引反转继电器，用于给右牵引变频器反转控制信号；左摇臂电磁阀，用于控制左摇臂油缸活塞杆伸缩；右摇臂电磁阀，用于控制右摇臂油缸活塞杆伸缩；左截割启停继电器，用于控制左截割电机的启停；右截割启停继电器，用于控制右截割电机的启停；泵启停继电器，用于控制泵电机的启停；所述刮板输送监控单元还包括：机身X轴倾角传感器，用于测量刮板输送机机身X轴方向的倾角；机身Y轴倾角传感器，用于测量刮板输送机机身Y轴方向的倾角；刮板链张力传感器，用于测量刮板链张力的大小；托板压力传感器，用于测量托盘压力的大小；机头电机电流互感器，用于测量机头电机的电流；机头电机温度传感器，用于测量机头电机的温度；机头电机旋转编码器，用于测量机头电机的转速；机尾电机电流互感器，用于测量机尾电机的电流；机尾电机温度传感器，用于测量机尾电机的温度；机尾电机旋转编码器，用于测量机尾电机的转速；机头正转继电器，用于给机头变频器正转控制信号；机头反转继电器，用于给机头变频器反转控制信号；机尾正转继电器，用于给机尾变频器正转控制信号；机尾反转继电器，用于给机尾变频器反转控制信号；所述喷雾降尘监控单元还包括：瓦斯浓度传感器，用于测量井下作业面瓦斯的浓度；粉尘浓度传感器，用于测量井下作业面粉尘的浓度；水压传感器，用于测量喷雾降尘的水压；水泵启停继电器，用于控制喷雾的水泵启停；电动阀门，电动阀门安装在每个液压支架上，用于控制液压支架上喷雾降尘系统的开关；报警指示灯，用于报警；所述液压支架监控单元中的二级Profibus从站均采用PLC，液压支架监控单元还包括：底座倾角X轴传感器，用于测量液压支架底座X轴方向的倾角；底座倾角Y轴传感器，用于测量液压支架底座Y轴方向的倾角；立柱油缸压力传感器，用于测量立柱油缸压力；立柱油缸拉线编码器，用于测量立柱油缸活塞杆的位移；推移油缸压力传感器，用于测量推移油缸压力；推移油缸拉线编码器，用于测量推移油缸活塞杆的位移；护帮板油缸压力传感器，用于测量护帮板油缸压力；护帮板油缸拉线编码器，用于测量护帮板油缸活塞杆的位移；侧护板油缸压力传感器，用于测量侧护板油缸压力；侧护板油缸拉线编码器，用于测量侧护板油缸活塞...

【技术特征摘要】
1.一种综采工作面远程监控系统，其特征在于，包括地上部分和地下部分；所述地上部分包括作为Web服务器的上位机，所述上位机用于远程用户通过Internet与Web服务器交互，实现对综采工作面进行远程监控；所述地下部分包括一级网络、n个二级网络；所述一级网络用于割煤监控单元、刮板输送监控单元、喷雾降尘监控单元、二级网络与地面部分的上位机进行数据通信；所述一级网络包括一个Profibus一级主站和n个一级Profibus从站；且Profibus一级主站与地上部分的上位机通过工业以太网进行通信；其中一个所述一级Profibus从站与割煤机组成割煤监控单元；其中一个所述一级Profibus从站与刮板输送机组成刮板输送监控单元；其中一个所述一级Profibus从站与喷雾降尘装置组成喷雾降尘监控单元；其余每个所述一级Profibus从站分别作为一个二级网络的Profibus二级主站；且每个Profibus二级主站均连接有n个二级Profibus从站，每个所述二级Profibus从站连接一个液压支架构成一个液压支架监控单元；所述割煤监控单元、刮板输送监控单元、喷雾降尘监控单元中的一级Profibus从站均采用PLC；所述割煤监控单元还包括：机身X轴倾角传感器，用于测量割煤机机身X轴方向的倾角；机身Y轴倾角传感器，用于测量割煤机机身Y轴方向的倾角；左摇臂油缸压力传感器，用于测量左摇臂油缸压力；左摇臂油缸拉线编码器，用于测量左摇臂油缸活塞杆的位移；右摇臂油缸压力传感器，用于测量右摇臂油缸压力；右摇臂油缸拉线编码器，用于测量右摇臂油缸活塞杆的位移；左截割电机电流互感器，用于测量左截割电机的电流；左截割电机温度传感器，用于测量左截割电机的温度；左截割电机旋转编码器，用于测量左截割电机的转速；右截割电机电流互感器，用于测量右截割电机的电流；右截割电机温度传感器，用于测量右截割电机的温度；右截割电机旋转编码器，用于测量右截割电机的转速；左牵引电机电流互感器，用于测量左牵引电机的电流；左牵引电机温度传感器，用于测量左牵引电机的温度；左牵引电机旋转编码器，用于测量左牵引电机的转速；右牵引电机电流互感器，用于测量右牵引电机的电流；右牵引电机温度传感器，用于测量右牵引电机的温度；右牵引电机旋转编码器，用于测量右牵引电机的转速；泵电机电流互感器，用于测量泵电机的电流；泵电机温度传感器，用于测量泵电机的温度；泵电机旋转编码器，用于测量泵电机的转速；左牵引正转继电器，用于给左牵引变频器正转控制信号；左牵引反转继电器，用于给左牵引变频器反转控制信号；右牵引正转继电器，用于给右牵引变频器正转控制信号；右牵引反转继电器，用于给右牵引变频器反转控制信号；左摇臂电磁阀，用于控制左摇臂油缸活塞杆伸缩；右摇臂电磁阀，用于控制右摇臂油缸活塞杆伸缩；左截割启停继电器，用于控制左截割电机的启停；右截割启停继电器，用于控制右截割电机的启停；泵启停继电器，用于控制泵电机的启停；所述刮板输送监控单元还包括：机身X轴倾角传感器，用于测量刮板输送机机身X轴方向的倾角；机身Y轴倾角传感器，用于测量刮板输送机机身Y轴方向的倾角；刮板链张力传感器，用于测量刮板链张力的大小；托板压力传感器，用于测量托盘压力的大小；机头电机电流互感器，用于测量机头电机的电流；机头电机温度传感器，用于测量机头电机的温度；机头电机旋转编码器，用于测量机头电机的转速；机尾电机电流互感器，用于测量机尾电机的电流；机尾电机温度传感器，用于测量机尾电机的温度；机尾电机旋转编码器，用于测量机尾电机的转速；机头正转继电器，用于给机头变频器正转控制信号；机头反转继电器，用于给机头变频器反转控制信号；机尾正转继电器，用于给机尾变频器正转控制信号；机尾反转继电器，用于给机尾变频器反转控制信号；所述喷雾降尘监控单元还包括：瓦斯浓度传感器，用于测量井下作业面瓦斯的浓度；粉尘浓度传感器，用于测量井下作业面粉尘的浓度；水压传感器，用于测量喷雾降尘的水压；水泵启停继电器，用于控制喷雾的水泵启停；电动阀门，电动阀门安装在每个液压支架上，用于控制液压支架上喷雾降尘系统的开关；报警指示灯，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东隅，齐继阳，高庆凯，
申请(专利权)人：扬州市江隆矿业设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32