一种基于DCS集中控制的煤矿井下智能排水控制系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种基于DCS集中控制的煤矿井下智能排水控制系统，涉及煤矿井下排水领域，包括PLC、控制系统设备、传感器模块、信号采集装置，其中，控制系统设备包括真空泵、水泵、电动球阀与电动闸阀，传感器模块包括温度传感器、振动传感器、压力传感器、负压传感器、水位传感器和流量传感器，信号采集装置包括温度振动采集控制器和多路输入输出控制继电器电路板。本实用新型专利技术将煤矿井下智能排水控制系统集成到矿山管控平台，与其他生产系统和综合保障系统进行统一的管理和监控，大大提高了排水控制系统的应对突发状况的灵活性和预警能力，不光根据井下水泵房中水仓的水位变化来进行排水，还可以根据其他子系统实现排水系统的智能控制。智能控制。智能控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DCS集中控制的煤矿井下智能排水控制系统


[0001]本技术涉及煤矿井下排水领域，尤其涉及一种基于DCS集中控制的煤矿井下智能排水控制系统。

技术介绍

[0002]目前煤矿井下基本普遍使用的排水控制系统都是基于PLC的，之间的区别大部分是程序上，传感器设置上或者通讯方式的区别，但是其控制系统基本上是独立的，所对应的上位机软件也是独立的，给井下井上的工作人员带来了监控上的不便，同时独立的排水控制系统也不符合智能矿山建设要求，对于整个矿山生产系统和保障系统缺乏协同性，对于井下的突发情况缺乏应对的实时性。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，提出了一种基于DCS集中控制的煤矿井下智能排水控制系统，通过接入煤矿智能管控平台，极大的方便了井上工作人员进行统一监控和实时管理，可以通过与其他保障和生产系统进行互联互锁，智能调节整个排水控制系统的参数，该智能排水控制系统包括PLC、控制系统设备、传感器模块、信号采集装置，其中，所述控制系统设备包括真空泵、水泵、电动球阀与电动闸阀，所述传感器模块包括温度传感器、振动传感器、压力传感器、负压传感器、水位传感器和流量传感器，所述信号采集装置包括温度振动采集控制器和多路输入输出控制继电器电路板；
[0004]所述温度传感器与所述振动传感器安装在所述真空泵和所述水泵上，所述压力传感器安装在所述水泵上，所述负压传感器设置在所述水泵和吸水管路上，所述水位传感器设置在水仓中，所述流量传感器设置在主排水管道中；
[0005]所述温度振动采集控制器与所述温度传感器与所述振动传感器相连，所述多路输入输出控制继电器电路板一侧与所述控制系统设备相连，另一侧与所述PLC的数字量输入输出模块相连；
[0006]所述PLC与井下工业环网相连接。
[0007]可选的，所述温度传感器与所述振动传感器用于监测所述真空泵和所述水泵的电机绕组、轴承温度和机身、轴承的振动，并将采集的数据集成到所述温度振动采集控制器当中；
[0008]所述压力传感器用于检测所述水泵中的水压，控制所述水泵的扬程；
[0009]所述负压传感器用于测量所述水泵和所述吸水管路的负压情况；
[0010]所述水位传感器用于监测所述水仓的水位变化；
[0011]所述流量传感器用于监测所述主排水管道排水的流量和流速。
[0012]可选的，所述多路输入输出控制继电器电路板用于集成所述控制系统设备的输入输出信号。
[0013]可选的，所述PLC通过与所述井下工业环网相连接，将数据传输到矿山智能管控平
台进行统一监控与管理，并与其他子系统相互协同。
[0014]本技术的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
[0015]将煤矿井下智能排水控制系统集成到矿山管控平台，与其他生产系统和综合保障系统进行统一的管理和监控，大大提高了排水控制系统的应对突发状况的灵活性和预警能力，不光根据井下水泵房中水仓的水位变化来进行排水，还可以根据其他子系统实现排水系统的智能控制。
[0016]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0017]本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0018]图1是根据本技术实施例示出的一种基于DCS集中控制的煤矿井下智能排水控制系统的框图。
具体实施方式
[0019]下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0020]图1是根据本技术实施例示出的一种基于DCS集中控制的煤矿井下智能排水控制系统的框图，如图1所示，该系统包括PLC、控制系统设备、传感器模块、信号采集装置，其中，控制系统设备包括真空泵、水泵、电动球阀与电动闸阀，传感器模块包括温度传感器、振动传感器、压力传感器、负压传感器、水位传感器和流量传感器，信号采集装置包括温度振动采集控制器和多路输入输出控制继电器电路板。
[0021]其中，温度传感器与振动传感器安装在真空泵和水泵上，监测真空泵和水泵的电机绕组、轴承温度和机身、轴承的振动，并将采集来的数据集成到温度振动采集控制器当中；
[0022]压力传感器安装在水泵上，用于控制水泵的扬程，是打开出水阀门的依据；
[0023]负压传感器设置在水泵和吸水管路上，测量水泵和吸水管路的负压情况，是真空泵或射流阀抽真空是否合格的依据；
[0024]水位传感器设置在水仓中，用于监测水位的变化；
[0025]流量传感器设置在主排水管道当中，监测排水的流量和流速，是排水管道选择的依据。
[0026]另外，多路输入输出控制继电器电路板集成排水系统设备的输入输出信号，并统一与PLC的数字量输入输出模块相连接，降低了布线难度。
[0027]本技术实施例中，将控制系统设备与PLC控制器隔离开，保护了PLC控制器不易受到电路故障造成的损坏，提高了系统可靠性，除了通过输入输出的模式将设备与PLC进行连接，还通过RS485通讯的方式进行数据交互，提高了控制系统的冗余性和简洁性。
[0028]另外，PLC通过与井下工业环网相连接，将数据传输到矿山智能管控平台进行统一监控与管理，并与其他子系统相互协同。
[0029]如图1所示，子系统包括其他井下生产系统与综合保障系统。
[0030]本技术实施例通过将煤矿井下智能排水控制系统集成到矿山管控平台，与其他生产系统和综合保障系统进行统一的管理和监控，大大提高了排水控制系统的应对突发状况的灵活性和预警能力，不光根据井下水泵房中水仓的水位变化来进行排水，还可以根据其他子系统实现排水系统的智能控制。
[0031]应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本技术的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0032]上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DCS集中控制的煤矿井下智能排水控制系统，其特征在于，包括PLC、控制系统设备、传感器模块、信号采集装置，其中，控制系统设备包括真空泵、水泵、电动球阀与电动闸阀，所述传感器模块包括温度传感器、振动传感器、压力传感器、负压传感器、水位传感器和流量传感器，所述信号采集装置包括温度振动采集控制器和多路输入输出控制继电器电路板；所述温度传感器与所述振动传感器安装在所述真空泵和所述水泵上，所述压力传感器安装在所述水泵上，所述负压传感器设置在所述水泵和吸水管路上，所述水位传感器设置在水仓中，所述流量传感器设置在主排水管道中；所述温度振动采集控制器与所述温度传感器与所述振动传感器相连，所述多路输入输出控制继电器电路板一侧与所述控制系统设备相连，另一侧与所述PL...

【专利技术属性】
技术研发人员：李如瑄，杨晓辉，闫兴伟，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司北京技术研究分公司，
类型：新型
国别省市：