一种智能型井下安全监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能型井下安全监控系统，包括位于井上地面控制室内的工控主机，与工控主机连接并输送信息的交换机，位于井下的若干台控制分站，与若干台控制分站控制连接的操作主机，与若干台控制分站信号连接的位于井下的本安型交换机，本安型交换机连接位于地面控制室的交换机。本发明专利技术性能稳定，体积小，可根据现场情况远程屏蔽不需要的保护功能；实现了跑偏、急停、张力、堆煤、温度、烟雾、速度、撕裂、超温洒水等9种保护，并具有逆煤流启车、顺煤流启车、顺煤流停车、全局停车、单台启停等控制方式，远程控制实现井下无人值守运行；沿线巡检不但能视频通话和视频记录，还能实现按键急停或拉线急停闭锁。或拉线急停闭锁。或拉线急停闭锁。

【技术实现步骤摘要】
一种智能型井下安全监控系统


[0001]本专利技术涉及一种智能型井下安全监控系统，属于智能控制


技术介绍

[0002]煤矿运煤系统主要依皮带机运输为主，为了保证皮带机的正常运转，需要配备现场巡检人员。尤其在煤矿井下，皮带机运行工作环境差，对现场巡检人员的身体存在伤害，并且现场巡检人员劳动强度高，存在发生生产安全事故的隐患。为了实现井下皮带机的无人值守作业，有效提高矿井安全生产和自动化控制水平，现有技术给出了设计方案，如专利202121261010.2中给出的一种煤矿用皮带机智能在线监控系统，包括计算机数据处理中心、声光报警模块、控制输出模块和皮带机，其中，皮带机上设置有声音识别模块、图像识别模块和温度识别模块，声音识别模块、图像识别模块和温度识别模块与计算机数据处理中心的输入端通信连接，声光报警模块和控制输出模块与计算机中心的输出端电连接，控制输出模块与皮带机电连接。
[0003]然而，皮带机在运输过程中，需要监控的内容很多，要想实现无人值守，上述专利的技术方案显然不能适应现场工作需要。同时，对于设备的控制，既需要远程的监控，还需要井下的集控和单控操作，显然，上述方案都实现不了。同时，井下排水和井下通风都需要系统监控，而且这些监控基本是井上监控室监控，井下监控基本不存在，存在一定的安全隐患。

技术实现思路

[0004]为符合国家现代化矿井要求，实施设备智能机械化、软件高度集成自动化优化，提高企业生产运输安全保障能力，实现“减人提效”、“无人则安”的目的，推广应用先进技术和管理理念，积极开展“机械化换人、自动化减人”科技强安行动，实现矿井生产过程的机械化和自动化、生产系统的信息化和智能化，提升企业安全生产整体水平。通过视频监视、顺序控制，使采、掘工作面运输系统、通风系统、水泵系统应远程集中控制，减少采、掘工作的系统人员，做到自动化远程控制与实时监测，以安全为第一目的来提升企业的安全生产。针对上述问题，本专利技术研究并提供一种智能型井下安全监控系统，根据井下运行的要求，实现井上的监控，同时，实现井下的集控和单控操作，让自动控制和人工控制相结合，不但能实现无人值守，而且具有更高的安全性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能型井下安全监控系统，在井上地面控制室内设置工控主机，在井下设置本安型操作主机，工控主机和操作主机通过位于井上和井下的交换机输送信息，在井下设备处安装若干台控制分站，每台控制分站与不同的井下管控设备匹配；所述控制分站连接安装在井下设备周边的急停闭锁扩音电话、粉尘浓度传感器、水位传感器、甲烷浓度传感器、防爆摄像机、烟雾传感器、防爆电磁阀、急停开关和启停传感器的一种或几种组合，和/或安装在井下设备上的温度传感器、跑偏传感器、张力传感器、撕裂传感器、煤位开关和速度传感器，同时，控制分站连接并控制井下设备
的电机、风机或水泵。
[0006]进一步的，所述工控主机连接打印机、寻呼话筒和硬盘存储器，建立采区设备远程监控中心，监视设备运行，实现地面远程监测，以及井下同步自动控制，工控主机采集、查询和统计分析、打印现场设备的运行数据、曲线、事件信息、操作记录，并对故障进行声光报警，以及一键起停操作。
[0007]进一步的，所述控制分站包括CPU处理器、操作控制模块、通讯接口、语音报警模块，CPU处理器连接操作控制模块，操作控制模块连接防爆电磁阀、皮带电机、风机和水泵，根据指令操控电机和防爆电磁阀，CPU处理器连接本安型彩色触摸屏，接收输入和显示输出，CPU处理器连接语音报警模块，语音报警模块连接通话打点单位模块，通话打点单位模块通过功放模块连接喇叭，实现沿线通话、打点及语音预警、报警功能，通讯接口连接传感器。
[0008]更进一步的，所述控制分站设置有3路以太网电信号、2路RS485信号、2 路百兆以太网光信号、3路千兆以太网光信号。
[0009]更进一步的，所述控制分站还包括彩色触摸液晶显示屏，控制方式具有逆煤流启车、顺煤流启车、顺煤流停车；还包括后备电源，在断电时保证设备正常通讯，在控制分站的壳体上内置高清摄像头，实现远程视频监视。
[0010]进一步的，所述操作主机包括PLC控制器，以及与PLC控制器连接的监控视频显示屏幕、控制画面屏幕、输入组件、通讯接口和语音模块，所述控制画面屏幕显示和设置集控总台数，并提供集控主机运行模式供选择，且在屏幕上显示集控和单控选择图标以供直接对集控模式和单控模式进行切换，在集控模式下设置集控启动、集控停车和急停按键，在单控模式下设置启动和停止按键，且按键对应相应的皮带输送机；PLC控制器将多路视频输入信号汇总一路光信号输出到监控视频显示屏幕，通过鼠标对输入视频信号进行录像、检索、回放；PLC控制器接收各路控制分站传送的实时监控信号，对被控设备的故障进行监控，故障发生时以文字的形式显示在控制画面屏幕上；并对各种传感器传送的保护信号进行实时监控，在保护动作发生时以文字的形式显示在控制画面屏幕上，并通过语音模块、功放模块和喇叭进行声音报警；在操作主机的台体上设置操控台面，并设置手动、自动、启动、停止、保护连锁按键，按键与控制画面屏幕中设置按键对等；输入组件接收操作人员输入的参数、控制命令或功能调用，功能调用是指对保护连接设备产生的保护功能由操作人员根据现场情况需要利用操作主机远程设置或取消。
[0011]更进一步的，所述集控主机运行模式分为：单控模式、集控模式、远控模式、检修模式，当集控转换为不同的模式，在控制画面屏幕上会显示相应的文字。
[0012]更进一步的，所述操作主机设置3路以太网电信号、2路RS485信号、2 路百兆以太网光信号、3路千兆以太网光信号。
[0013]更进一步的，所述操作主机还设置有后备电源，在断电的情况下能保证正常通讯。
[0014]进一步的，所述急停闭锁扩音电话安装在皮带输送机沿线，在急停闭锁扩音电话的壳体上安装有通话、打点、急停按键以及拉线，壳体内安装摄像头、喇叭和咪头，按下急停按钮或拉线急停闭锁指令控制分站停车，打点按键用于点联络、通话和语音预警，喇叭用于播报沿线的启车预警、故障报警，有助于巡检人员发现问题时及时停止皮带机的运行，防止事态扩大化；内置高清摄像头，实现该区域的远程视频监视，并能视频通话和视频记录操作
人员。
[0015]本专利技术的有益技术效果是：1、操作主机性能稳定性强，设备体积小，将视频显示和模拟控制画面一起显示，将多台设备和系统整合为一个管理平台，提高了系统可靠性，方便安装和操作；具有人机对话功能，便于参数修改、功能调用、控制命令输入，用户还可以根据现场情况远程屏蔽不需要的保护功能；2、控制分站实现了跑偏、急停、张力、堆煤、温度、烟雾、速度、撕裂、超温洒水等9种保护，并具有逆煤流启车、顺煤流启车、顺煤流停车、全局停车、单台启停等控制方式，具有单控、检修、集控、远控四种工作模式，通过语音报警提示故障发生时间、故障设备号、故障类型；后备电源在断电的情况下能保证井下设备正常通讯，地面远程控制实现井下无人值守运行；3、急停闭锁扩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能型井下安全监控系统，在井上地面控制室内设置工控主机，其特征在于：在井下设置本安型操作主机，工控主机和操作主机通过位于井上和井下的交换机输送信息，在井下设备处安装若干台控制分站，每台控制分站与不同的井下管控设备匹配；所述控制分站连接安装在井下设备周边的急停闭锁扩音电话、粉尘浓度传感器、水位传感器、甲烷浓度传感器、防爆摄像机、烟雾传感器、防爆电磁阀、急停开关和启停传感器的一种或几种组合，和/或安装在井下设备上的温度传感器、跑偏传感器、张力传感器、撕裂传感器、煤位开关和速度传感器，同时，控制分站连接并控制井下设备的电机、风机或水泵。2.根据权利要求1所述的智能型井下安全监控系统，其特征在于：所述工控主机连接打印机、寻呼话筒和硬盘存储器，建立采区设备远程监控中心，监视设备运行，实现地面远程监测，以及井下同步自动控制，工控主机采集、查询和统计分析、打印现场设备的运行数据、曲线、事件信息、操作记录，并对故障进行声光报警，以及一键起停操作。3.根据权利要求1所述的智能型井下安全监控系统，其特征在于：所述控制分站包括CPU处理器、操作控制模块、通讯接口、语音报警模块，CPU处理器连接操作控制模块，操作控制模块连接防爆电磁阀、皮带电机、风机和水泵，根据指令操控电机和防爆电磁阀，CPU处理器连接本安型彩色触摸屏，接收输入和显示输出，CPU处理器连接语音报警模块，语音报警模块连接通话打点单位模块，通话打点单位模块通过功放模块连接喇叭，实现沿线通话、打点及语音预警、报警功能，通讯接口连接传感器。4.根据权利要求3所述的智能型井下安全监控系统，其特征在于：所述控制分站设置有3路以太网电信号、2路RS485信号、2 路百兆以太网光信号、3路千兆以太网光信号。5.根据权利要求3所述的智能型井下安全监控系统，其特征在于：所述控制分站还包括彩色触摸液晶显示屏，控制方式具有逆煤流启车、顺煤流启车、顺煤流停车；还包括后备电源，在断电时保证设备正常通讯，在控制分站的壳体上内置高清摄像头，实现远程视频监视。6.根据权利要求1所述的智能型井下安全监控系统，其特征在于：所述操作主机包括PLC控制器，以及与PLC控制器连接的监控视频显示屏幕、控制画面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张迎春，周阳，顾俊元，徐法军，
申请(专利权)人：常熟市易安达电器有限公司，
类型：发明
国别省市：