煤矿井下空压机远程集中控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种煤矿井下空压机远程集中控制系统，涉及空压机自动控制技术领域，包括井下信息采集模块、井下控制模块、视频监控模块、地面人机交互模块；井下信息采集模块、视频监控模块、地面人机交互模块均与井下控制模块连接；其中，井下信息采集模块，用于对井下空压机状态进行数据采集；视频监控模块，用于拍摄井下视频进行监控；井下控制模块，用于接收井下信息并判断空压机的运行工况；地面人机交互模块，用于实现井下控制模块与地面上位机的通讯。本发明专利技术系统在保证安全的前提下实现井下无人值守，地面人员可以操作多台空压机设备，同时可实现远程空压机监视，方便外出监管人员随时掌握空压机情况，方便统一管理。方便统一管理。方便统一管理。

【技术实现步骤摘要】
煤矿井下空压机远程集中控制系统


[0001]本专利技术涉及空压机自动控制
，更具体的说是涉及一种煤矿井下空压机远程集中控制系统。

技术介绍

[0002]移动式防爆螺杆空压机能够在井下掘进工作面附近安全稳定的运行，并可随着井下巷道的延伸不断向前推进。从安全生产的维度出发，传统井下空压机运行需要专人现场看护，空压机运行巷道气温较高、噪音很大，环境相当恶劣。同时长期有人一对一值守空压机的情况在如今自动化、智能化发展的趋势下，也是对煤矿人力资源的一种浪费。
[0003]煤矿地面空压机集中控制系统目前在各矿井使用较为普及，系统一般包含控制柜、各类传感器、各类执行机构、上位机集中控制系统等。目前在实际应用中可以实现地面空压机房的集中控制与远程控制，实现各类温度、排气压力、电机电流等参数的实时监测与记录，实现各类重要参数超限报警及停机等保护功能。
[0004]煤矿井下空压机集中控制系统目前在各矿使用较少，一般多为人员就地操作值守，极大的浪费了人力资源并使生产过程存在安全隐患。因此，对本领域技术人员来说，如何建立煤矿井下空压机远程集中控制系统进而实现空气压缩机的自动化控制，是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种煤矿井下空压机远程集中控制系统，能够在保证安全的前提下实现井下无人值守，地面人员可以操作多台空压机设备以及进行远程集中控制。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：提供了一种煤矿井下空压机远程集中控制系统，包括井下信息采集模块、井下控制模块、视频监控模块、地面人机交互模块，所述井下信息采集模块、所述视频监控模块、所述地面人机交互模块均与所述井下控制模块连接；其中，所述井下信息采集模块，用于对井下空压机状态进行数据采集；所述视频监控模块，用于拍摄井下视频进行监控；所述井下控制模块，用于接收井下信息并判断空压机的运行工况；所述地面人机交互模块，用于实现所述井下控制模块与地面上位机的通讯。
[0007]可选的，所述井下信息采集模块包括压力传感器、电流互感器、温度传感器；所述压力传感器用于采集管道压力；所述电流互感器用于采集电机的工作电流；所述温度传感器用于实时采集空压机旋转部位温度。
[0008]可选的，还包括触摸屏，所述触摸屏与所述井下控制模块相连，用于实时显示空压机的数据状态。
[0009]可选的，还包括电动阀执行模块，所述电动阀执行模块与所述井下控制模块相连，所述电动阀执行模块包括电动闸阀和阀门控制箱，所述阀门控制箱，用于控制所述电动闸阀的开关。
[0010]可选的，所述视频监控模块为矿用本安型摄像仪，所述矿用本安型摄像仪连接至网络交换机，所述网络交换机通过井下光缆接入矿井综合环网。
[0011]通过采用上述技术方案，具有以下有益的技术效果：井下空压机视频监控系统是该集控系统的重要一环，可为地面操作人员提供一整套完整的视频解决方案。实时采集并记录井下视频数据并在液晶显示器中显示，以便地面人员实时了解井下空压机系统情况。
[0012]可选的，所述地面人机交互模块包括依次连接的上位机、光纤收发器、组态软件以及报警音响。
[0013]可选的，所述报警音响与所述井下控制模块连接，接收所述井下控制模块发出的故障报警信息，并根据所述故障报警信息进行语音报警。
[0014]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种煤矿井下空压机远程集中控制系统，具有以下有益的技术效果：本系统可对空压机参数进行实时监测，系统一旦发现参数超过预设值就会自动停止空压机并发出语音报警，提升操作人员查看设备状态，及时发现问题；本系统取代了传统人员现场值守空压机的工作模式，能够在保证安全的前提下实现井下无人值守，地面人员可以操作多台空压机设备以及进行远程集中控制。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术的系统结构图；
[0017]图2为本专利技术的井下信息采集模块结构图；
[0018]图3为本专利技术的地面人机交互模块结构图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本专利技术实施例公开了一种煤矿井下空压机远程集中控制系统，如图1所示，包括井下信息采集模块、井下控制模块、视频监控模块、地面人机交互模块，井下信息采集模块、视频监控模块、地面人机交互模块均与井下控制模块连接；其中，井下信息采集模块，用于对井下空压机状态进行数据采集；视频监控模块，用于拍摄井下视频进行监控；井下控制模块，用于接收井下信息并判断空压机的运行工况；地面人机交互模块，用于实现井下控制模块与地面上位机的通讯。
[0021]进一步的，在本实施例中，井下控制模块为矿用隔爆兼本安型可编程控制箱。矿用隔爆兼本安型可编程控制箱主要包含可编程控制器(PLC)、信号变送器、中间继电器、安全栅，完成对信号的变换、放大，并由PLC运算、判断发出控制信号，监控空压机的运行工况。通
过矿用隔爆兼本安型可编程控制箱内集成的RS485通讯接口与空压机中的保护器进行Modbus
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RTU通讯，从而实时采集空压机的排气压力、螺杆温度、运行状态等各类参数并发送启停控制指令。矿用隔爆兼本安型可编程控制箱可实现就地控制空压机也可与地面上位机联网后实现人员地面操作。
[0022]在PLC中存储有红外温度、铂电阻温度、排气压力、进线电压、螺杆温度、电机电流的上下限，井下信息采集模块采集到井下信息后传输给PLC，通过PLC内置比较器与阈值作比较，一旦发现参数超过预设值就会自动停止空压机并发出语音报警，提醒操作人员查看设备状态，及时发现问题。实现空压机的实时监测。
[0023]空压机是很容易受温度影响的设备，温度过高会导致空压机及周围设备安全隐患，严重时会使整机停机。排气温度检测的常用手段是通过在关键部位增设PT100铂电阻传感器的方式来实现。原理可以表述为当PT100铂电阻传感器的阻值会随着温度不断攀升而成比较线性的匀速增长。
[0024]空气压缩机的排气压力是空压机能否正常运行的另一指标。空压机排气压力过低会影响气动设备的正常工作，影响正常的生产作业；而空压机排气压力过高则会导致发生危险，极容易导致安全生产事故的发生。所以对空压机排气压力的检测至关重要。排气温度检测通常采用压力传感器，确认压力传感器的测量范围是传感器检测准确的根本。根据现场实际排气压力，在本实施例中选择0...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下空压机远程集中控制系统，其特征在于，包括井下信息采集模块、井下控制模块、视频监控模块、地面人机交互模块，所述井下信息采集模块、所述视频监控模块、所述地面人机交互模块均与所述井下控制模块连接；其中，所述井下信息采集模块，用于对井下空压机状态进行数据采集；所述视频监控模块，用于拍摄井下视频进行监控；所述井下控制模块，用于接收井下信息并判断空压机的运行工况；所述地面人机交互模块，用于实现所述井下控制模块与地面上位机的通讯。2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下空压机远程集中控制系统，其特征在于，所述井下信息采集模块包括压力传感器、电流互感器、温度传感器；所述压力传感器用于采集管道压力；所述电流互感器用于采集电机的工作电流；所述温度传感器用于实时采集空压机旋转部位温度。3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下空压机远程集中控制系统，其特征在于，还包括触摸屏，所述触摸屏与所述井下控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂云辉，邓松，尚林强，陆伟，金有志，宋宇，徐小建，齐飞龙，杜思雨，
申请(专利权)人：平安开诚智能安全装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：