煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)，上位工控機(jī)系統(tǒng)，機(jī)組PLC和2個(gè)以上的就地空壓機(jī)控制回路；機(jī)組PLC與上位工控機(jī)系統(tǒng)中的工控機(jī)連接，各個(gè)就地空壓機(jī)控制回路與機(jī)組PLC并聯(lián)連接，實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)與上位工控機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)操作平臺(tái)。通過(guò)上位工控機(jī)系統(tǒng)和機(jī)組PLC的控制，可以在同一個(gè)操作平臺(tái)上對(duì)所有的空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。配置實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視空壓機(jī)的工作，通過(guò)視頻硬盤(pán)錄像機(jī)對(duì)拍攝空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)狀況的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示和保存，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、操作方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開(kāi)一種空壓機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空壓機(jī)，全稱(chēng)空氣壓縮機(jī)，廣泛用于傳統(tǒng)的空氣動(dòng)力，儀表控制及自動(dòng)化裝置、車(chē)輛制動(dòng)、門(mén)窗啟閉，噴氣織機(jī)中用壓縮空氣吹送緯紗以代替梭子，食品、制藥工業(yè)中利用壓縮空氣攪拌漿液，大型船用柴油機(jī)的起動(dòng)，油井壓裂，高壓空氣爆破采煤等領(lǐng)域。通常情況下，空壓機(jī)的組成機(jī)構(gòu)包括油循環(huán)系統(tǒng)、氣路循環(huán)系統(tǒng)、水路循環(huán)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、屏保護(hù)系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、DTC控制系統(tǒng)等。
[0003]專(zhuān)利CN 202971130U公開(kāi)了一種空壓機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，通過(guò)PLC控制器對(duì)整個(gè)空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行邏輯控制，上位機(jī)與PLC控制器連接并進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)顯示，壓力變送器安裝在輸氣管道上用以監(jiān)測(cè)輸氣管道中的壓力參數(shù)并傳送至PLC控制器，PLC控制器與各空壓機(jī)通信連接并采集各空壓機(jī)的運(yùn)行時(shí)間、電流等參數(shù)，變頻控制器分別與PLC控制器和空壓機(jī)連接，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)。該控制系統(tǒng)通過(guò)科學(xué)合理的控制邏輯實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)遠(yuǎn)程及本地的啟動(dòng)、停止、加載、卸載等有效控制，有效減少人力和能源消耗成本。專(zhuān)利CN 203130465U公開(kāi)了一種空壓機(jī)變頻控制的監(jiān)控系統(tǒng)，包括:安裝在空壓機(jī)的排氣口、儲(chǔ)氣罐和冷卻器排水口上的溫度傳感器；安裝在空壓機(jī)的排氣口、儲(chǔ)氣罐、潤(rùn)滑油和冷卻器進(jìn)水口上的壓力傳感器；變頻器電流電壓監(jiān)控器；變頻器溫度傳感器；PLC就地空壓機(jī)控制回路；中央管理主機(jī)連接和遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)。該空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提高了變頻控制的空壓機(jī)的運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)了及時(shí)有效的預(yù)警停機(jī)。但是，這些監(jiān)控系統(tǒng)均難以實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。而針對(duì)煤礦生產(chǎn)中的空壓機(jī)組，特別急需一種能實(shí)時(shí)監(jiān)控的監(jiān)控系統(tǒng)，以保證煤礦安全生產(chǎn)和提高效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦現(xiàn)場(chǎng)的空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。
[0005]本實(shí)用新型的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)，上位工控機(jī)系統(tǒng)，機(jī)組PLC和2個(gè)以上的就地空壓機(jī)控制回路；機(jī)組PLC與上位工控機(jī)系統(tǒng)中的工控機(jī)連接，各個(gè)就地空壓機(jī)控制回路與機(jī)組PLC并聯(lián)連接，實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)與上位工控機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)操作平臺(tái)。
[0006]PLC,即Programmable Logic Controller的簡(jiǎn)寫(xiě)，中文為“可編程邏輯控制器”,是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入、輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。
[0007]所述的上位工控機(jī)系統(tǒng)包括工控機(jī)、用于給工控機(jī)提供電源的UPS電源、與工控機(jī)連接的顯示器。優(yōu)選的，為了便于將相關(guān)參數(shù)、數(shù)據(jù)分析判斷結(jié)果以紙版形式顯示和保存，可以配置打印機(jī)，所述的工控機(jī)與打印機(jī)連接。
[0008]UPS,即是 Uninterruptible Power System 或 Uninterruptible Power Supply,中文為“不間斷電源”，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓、恒頻的不間斷電源。UPS電源廣泛用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。
[0009]所述的就地空壓機(jī)控制回路包括溫度傳感器、壓力傳感器和用于開(kāi)關(guān)控制的電動(dòng)球閥，溫度傳感器、壓力傳感器和電動(dòng)球閥與機(jī)組PLC并聯(lián)連接。
[0010]通過(guò)上位工控機(jī)系統(tǒng)和機(jī)組PLC的控制，可以在同一個(gè)操作平臺(tái)上對(duì)所有的空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。
[0011 ] 所述的實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)包括2臺(tái)以上(XD攝像機(jī)和硬盤(pán)錄像機(jī)，(XD攝像機(jī)用于拍攝各臺(tái)空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)狀況，各臺(tái)CCD攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過(guò)視頻電纜傳輸至視頻硬盤(pán)錄像機(jī)。
[0012]CCD，英文全稱(chēng):Charge-Coupled Device,中文全稱(chēng)為電荷耦合元件，常稱(chēng)為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。CCD攝像機(jī)已經(jīng)廣泛用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
[0013]該實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視空壓機(jī)的工作，通過(guò)視頻硬盤(pán)錄像機(jī)對(duì)拍攝空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)狀況的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示和保存，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、操作方便。
[0014]較佳的，所述的溫度傳感器分別設(shè)置在空壓機(jī)的排氣口、潤(rùn)滑油、后冷卻器排水口和儲(chǔ)氣罐，用于測(cè)量排氣溫度、潤(rùn)滑油溫度、后冷卻器排水溫度和儲(chǔ)氣罐溫度。優(yōu)選的，所述的溫度傳感器通過(guò)溫度變送器與機(jī)組PLC連接。
[0015]較佳的，所述的壓力傳感器分別設(shè)置在空壓機(jī)的排氣口、冷卻水進(jìn)水口、儲(chǔ)氣罐和空氣過(guò)濾器，用于測(cè)量排氣壓力、冷卻水進(jìn)水壓力、儲(chǔ)氣罐壓力以及空氣過(guò)濾器進(jìn)排氣壓差。優(yōu)選的，所述的壓力傳感器通過(guò)壓力變送器與機(jī)組PLC連接。
[0016]較佳的，所述的電動(dòng)球閥用于控制冷卻泵、散熱泵及冷卻進(jìn)水管的開(kāi)關(guān)。
[0017]為了避免異常情況導(dǎo)致工控機(jī)的數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)，提高工控機(jī)的數(shù)據(jù)安全，在所述的工控機(jī)和所述的機(jī)組PLC中間連接一臺(tái)熱備份工控機(jī)。
[0018]優(yōu)選的，所述的機(jī)組PLC為西門(mén)子S7-300系列的PLC。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果有:
[0020]1、通過(guò)上位工控機(jī)系統(tǒng)和機(jī)組PLC的控制，可以在同一個(gè)操作平臺(tái)上對(duì)所有的空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。
[0021]2、配置實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視空壓機(jī)的工作，通過(guò)視頻硬盤(pán)錄像機(jī)對(duì)拍攝空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)狀況的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示和保存，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、操作方便。
[0022]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的4臺(tái)空壓機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型的1#就地空壓機(jī)控制回路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，1-CCD攝像機(jī)，2_液晶顯不器，3_工控機(jī)，4-UPS電源，5_顯不器，6_機(jī)組PLC，7-就地空壓機(jī)控制回路；71_溫度傳感器，72-壓力傳感器，73-電動(dòng)球閥；711-排氣溫度傳感器，712-潤(rùn)滑油溫度傳感器，713-后冷卻器排水溫度傳感器，714-儲(chǔ)氣罐溫度傳感器，721-排氣壓力傳感器，722-冷卻水進(jìn)水壓力傳感器，723-儲(chǔ)氣罐壓力傳感器，724-空氣過(guò)濾器壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本實(shí)施例為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0027]請(qǐng)結(jié)合參看附圖1，本實(shí)用新型的四臺(tái)空壓機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng):四臺(tái)彩色紅外CXD攝像機(jī)I (僅圖示一臺(tái))用于分別拍攝四臺(tái)空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)狀況的，各臺(tái)紅外CXD攝像機(jī)I的視頻信號(hào)通過(guò)視頻電纜傳輸至操作臺(tái)上的視頻硬盤(pán)錄像機(jī)，并選配500G硬盤(pán)和20吋液晶顯示器2，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、操作方便，該實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視空壓機(jī)的工作，通過(guò)視頻硬盤(pán)錄像機(jī)對(duì)拍攝空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)狀況的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示和保存；上位工控機(jī)系統(tǒng):包括工控機(jī)3、用于給工控機(jī)提供電源的UPS電源(未圖示)、與工控機(jī)連接的熱備份工控機(jī)4、與工控機(jī)連接的顯示器5 ;機(jī)組PLC 6:為西門(mén)子S7-300系列的PLC，與熱備份工控機(jī)4連接；和四臺(tái)就地空壓機(jī)控制回路7 (僅圖示一臺(tái))，它們與機(jī)組PLC6并聯(lián)連接。
[0028]其中，所述上位工控機(jī)系統(tǒng)具有如下功能:顯示空壓機(jī)系統(tǒng)的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)(工作、停止、故障)以及報(bào)警參數(shù)等；自動(dòng)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于重要的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)自動(dòng)生成趨勢(shì)曲線(xiàn)；打印報(bào)表；發(fā)生故障時(shí)，利用運(yùn)行記錄的曲線(xiàn)對(duì)故障進(jìn)行分析和判斷。
[0029]實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)與上位工控機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)操作平臺(tái)。該監(jiān)控系統(tǒng)可在同一個(gè)操作平臺(tái)上對(duì)所有的空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制、保護(hù)、報(bào)警和管理。
[0030]請(qǐng)結(jié)合參看附圖1和2，任一臺(tái)的就地空壓機(jī)控制回路7包括溫度傳感器71、壓力傳感器72和用于開(kāi)關(guān)控制的電動(dòng)球閥(未圖示)，溫度傳感器71、壓力傳感器72和電動(dòng)球閥與機(jī)組PLC6并聯(lián)連接。
[0031]分別在排氣口、潤(rùn)滑油、后冷卻器排水口和儲(chǔ)氣罐設(shè)置溫度傳感器，用于測(cè)量排氣溫度、潤(rùn)滑油溫度、后冷卻器排水溫度和儲(chǔ)氣罐溫度。溫度傳感器711、712、713、714通過(guò)溫度變送器(未圖示)與機(jī)組PLC6連接。
[0032]分別在排氣口、冷卻水進(jìn)水口、儲(chǔ)氣罐和空氣過(guò)濾器設(shè)置壓力傳感器721、722、723、724，用于測(cè)量排氣壓力、冷卻水進(jìn)水壓力、儲(chǔ)氣罐壓力以及空氣過(guò)濾器進(jìn)排氣壓差。壓力傳感器721、722、723、724通過(guò)壓力變送器(未圖示)與機(jī)組PLC6連接。
[0033]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)，上位工控機(jī)系統(tǒng)，機(jī)組PLC和2個(gè)以上的就地空壓機(jī)控制回路；機(jī)組PLC與上位工控機(jī)系統(tǒng)中的工控機(jī)連接，各個(gè)就地空壓機(jī)控制回路與機(jī)組PLC并聯(lián)連接，實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)與上位工控機(jī)系統(tǒng)共用一個(gè)操作平臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的上位工控機(jī)系統(tǒng)包括工控機(jī)，用于給工控機(jī)提供電源的UPS電源和與工控機(jī)連接的顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的工控機(jī)與打印機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的就地空壓機(jī)控制回路包括溫度傳感器、壓力傳感器和用于開(kāi)關(guān)控制的電動(dòng)球閥，所述的溫度傳感器、壓力傳感器和電動(dòng)球閥與機(jī)組PLC并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的實(shí)時(shí)攝像系統(tǒng)包括2臺(tái)以上CXD攝像機(jī)和硬盤(pán)錄像機(jī)，CXD攝像機(jī)用于拍攝各臺(tái)空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)狀況，各臺(tái)CCD攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過(guò)視頻電纜傳輸至視頻硬盤(pán)錄像機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度傳感器分別設(shè)置在空壓機(jī)的排氣口、潤(rùn)滑油、后冷卻器排水口和儲(chǔ)氣罐，用于測(cè)量排氣溫度、潤(rùn)滑油溫度、后冷卻器排水溫度和儲(chǔ)氣罐溫度；通過(guò)壓力變送器與機(jī)組PLC連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓力傳感器分別設(shè)置在空壓機(jī)的排氣口、冷卻水進(jìn)水口、儲(chǔ)氣罐和空氣過(guò)濾器，用于測(cè)量排氣壓力、冷卻水進(jìn)水壓力、儲(chǔ)氣罐壓力以及空氣過(guò)濾器進(jìn)排氣壓差；通過(guò)壓力變送器與機(jī)組PLC連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的電動(dòng)球閥用于控制冷卻泵、散熱泵及冷卻進(jìn)水管的開(kāi)關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的工控機(jī)和所述的機(jī)組PLC中間連接一臺(tái)熱備份工控機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的煤礦空壓機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的機(jī)組PLC為西門(mén)子S7-300系列的PLC。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK203499974SQ201320578337
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】李慶明 申請(qǐng)人:李慶明