一种煤矿压风机余热回收机组的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种煤矿压风机余热回收机组的控制系统，包括，压风机余热回收机组、分别安装在设备上的数据采集单元、PLC控制器、I/O服务器和中央控制层，其中，PLC控制器，其输入端连接设备数据采集单元，其输出端通过连接I/O服务器的输入端；PLC控制器其输出端连接压风机余热回收机组；I/O服务器输出端连接中央控制层；I/O服务器将设备数据采集单元的数据转换为OPC协议数据；中央控制层包括控制主机、数据库、操作终端和声光报警器，控制主机分别与数据库和操作终端通讯连接；集成压风机余热回收机组中的设备信息，对信息进行归一化处理，统一控制压风机余热回收机组中的设备运行并方便对系统进行安全监控。并方便对系统进行安全监控。并方便对系统进行安全监控。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿压风机余热回收机组的控制系统


[0001]本技术涉及煤矿监控技术的
，特别涉及一种煤矿压风机余热回收机组的控制系统。

技术介绍

[0002]煤矿压风系统是煤矿生产最重要的安全系统，井下风压决定了井下工作人员是否需撤离，压风系统正常工作时，空压机产生大量热量，需要冷却水降温来保证运行；如果将冷却水都直接排走，既浪费水又浪费热量。
[0003]为将设备冷却水利用起来，目前在压风机房中均增加冷却水余热回收机组，此机组中出来空压机本体外，还包括热管换热器、泵站、水补偿系统和余热锅炉，以上设备之间需要相互采集读取关联设备的数据，从而完成自身工作动作，各个设备之间相互配合才能完成空压机的余热回收工作，比如，水补偿系统需要输入泵站的进水量和出水量，来调节自身的水补偿量。
[0004]而当前余热回收机组的设备之间并有一个集成一体的控制系统，而且由于各个设备的生产厂家不同，缺乏统一的信息标准，所以无法将所有设备信息统一集成处理，没有统一集成的控制系统，在操作时需要操作者单独控制每个机器操作；同时由于没有将信息统一收集至一处，导致安全部门在监控煤矿生产安全时，监控效率低，控制准确性差；想查看数据时，就必须来到设备现场，对操作者的安全也来带了威胁；而且目前单机虽然设有的报警装置，但其只能关注到自身设备的运行状态，不能与上或下游设备的运行状态联动，导致出现不报警或误报警的情况，不仅影响工作效率也会危害设备健康。

技术实现思路

[0005]为解决以上技术问题，本技术提出了一种煤矿压风机余热回收机组的控制系统，集成压风机余热回收机组中的设备信息，对信息进行归一化处理，统一控制压风机余热回收机组中的设备运行并方便对系统进行安全监控。
[0006]为了实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案；
[0007]一种煤矿压风机余热回收机组的控制系统，包括，压风机余热回收机组，其包括空压机、泵站、热管换热器、水补偿系统和余热锅炉，进一步的，还包括，
[0008]设备数据采集单元，包括分别设置在所述空压机上的温度传感器、压力传感器和气体流量传感器；设置在所述泵站上的温度传感器、压力传感器、流量传感器和振动传感器；设置在所述热管换热器上的温度传感器和压力传感器；设置在所述水补偿系统的闸阀开度传感器和流量传感器；设置在所述余热锅炉的压力传感器、液位传感器和温度传感器；
[0009]PLC控制器，其输入端连接所述设备数据采集单元，其输出端通过传输器连接I/O服务器的输入端；所述PLC控制器其输出端连接所述压风机余热回收机组；
[0010]所述I/O服务器，其输出端连接中央控制层；所述I/O服务器将所述设备数据采集单元的数据转换为OPC协议数据；
[0011]所述中央控制层，其包括控制主机、数据库、操作终端和声光报警器，其中，所述控制主机分别与所述数据库和所述操作终端通讯连接；所述数据库与所述I/O服务器通讯连接；所述操作终端，其设置在地面调度室中；所述操作终端，包括显示器和UI界面；所述声光报警器与控制主机连接。
[0012]进一步的，还包括，备用控制主机，其备份控制主机数据；并在所述控制主机故障时，代替所述控制主机工作。
[0013]进一步的，所述操作终端，其所述显示器上显示所述控制主机的调用所述数据库的数据；所述UI界面录入控制命令。
[0014]进一步的，所述PLC控制器与所述传输器采用Modbus协议通信。
[0015]进一步的，所述I/O服务器与所述传输器采用TCP/IP协议通信。
[0016]进一步的，所述控制主机为工控机IPC。
[0017]有益效果：
[0018]第一、通过以上方案的实施，通过压风机余热回收机组上设置的各种传感器采集压风机余热回收机组中设备的运行数据，通过PLC控制器主动访问这些数据传输给I/O服务器，I/O服务器将不同传感器从不同设备中采集的数据，转换为统一OPC协议数据，对信息进行归一化处理，通过控制主机对所有数据进行统一运行，给出运行命令，同时也可以实时通过操作终端的UI界面手动输入运行指令，根据实际整体情况机动调节设备运行，同时控制压风机余热回收机组的设备的运行动作，不仅做到了高效，同时通过控制主机综合运算给出的运行命令也更加准确；通过操作终端的显示器，操作者可以在地面调度室中实时监控设备运行数据，不仅监控效率提高，同时减少了对操作者安全的影响；将设备运行控制统一在控制主机后，将声光报警器与控制主机连接，其报警数据更加准确，更加及时的发现故障。
[0019]第二、系统运行更稳定，设置备用中央控制器，备份中央控制器的数据，在中央控制器故障时可以代替其工作。
附图说明
[0020]图1为本系统的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图，对本技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式限制。
[0022]如图1所示，一种煤矿压风机余热回收机组的控制系统，包括，压风机余热回收机组，其包括空压机、泵站、热管换热器、水补偿系统和余热锅炉；还包括设备数据采集单元、PLC控制器、传输器、I/O服务器和中央控制层；其中，设备数据采集单元用于采集压风机余热回收机组的设备运行数据，其包括分别设置在空压机上的温度传感器、压力传感器和气体流量传感器；设置在泵站上的温度传感器、压力传感器、流量传感器和振动传感器；设置在热管换热器上的温度传感器和压力传感器；设置在水补偿系统的闸阀开度传感器和流量传感器；设置在余热锅炉的压力传感器、液位传感器和温度传感器。
[0023]PLC控制器，优选的，为西门子315－2DP型号，其输入端连接设备数据采集单元，其
输出端通过传输器连接I/O服务器的输入端，由于各个传感器给出的数据是一串数字，需要在PLC中做运算处理，得到的中央控制层可读的数据；优选的，PLC控制器与传输器采用Modbus协议通信，I/O服务器与传输器采用TCP/IP协议通信；PLC控制器其输出端连接压风机余热回收机组，PLC控制器也用于接收运行命令来控制压风机余热回收机组中各个设备的运行。
[0024]I/O服务器，其输出端连接中央控制层；I/O服务器将所述设备数据采集单元的数据转换为OPC协议数据，将不同传感器从不同设备中采集的数据，转换为统一OPC协议数据，对信息进行归一化处理。
[0025]中央控制层，其包括控制主机、数据库、操作终端和声光报警器，其中，所述控制主机分别与所述数据库和所述操作终端通讯连接，优选的，控制主机为研华IPC
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610L工控机；所述数据库与所述I/O服务器通讯连接；所述操作终端，其设置在地面调度室中；所述操作终端，包括显示器和UI界面，通过UI界面，实时手动输入运行指令，控制主机一方面根据调取数据库中的OPC协议数据，通过自身运行，给出运行命令，反馈给PLC控制器后来控制压风机余热回收机组的设备运行；一方面，在收到来自操作终端的手动输入的运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿压风机余热回收机组的控制系统，包括，压风机余热回收机组，其包括空压机、泵站、热管换热器、水补偿系统和余热锅炉，其特征在于，还包括，设备数据采集单元，包括分别设置在所述空压机上的温度传感器、压力传感器和气体流量传感器；设置在所述泵站上的温度传感器、压力传感器、流量传感器和振动传感器；设置在所述热管换热器上的温度传感器和压力传感器；设置在所述水补偿系统的闸阀开度传感器和流量传感器；设置在所述余热锅炉的压力传感器、液位传感器和温度传感器；PLC控制器，其输入端连接所述设备数据采集单元，其输出端通过传输器连接I/O服务器的输入端；所述PLC控制器其输出端连接所述压风机余热回收机组；所述I/O服务器，其输出端连接中央控制层；所述I/O服务器将所述设备数据采集单元的数据转换为OPC协议数据；所述中央控制层，其包括控制主机、数据库、操作终端和声光报警器，其中，所述控制主机分别与所述数据库和所述操作终端通讯连...

【专利技术属性】
技术研发人员：周满生，王云峰，张继伟，马平，
申请(专利权)人：徐州华讯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：