煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括實時攝像系統(tǒng)，上位工控機系統(tǒng)，機組PLC和2個以上的就地空壓機控制回路；機組PLC與上位工控機系統(tǒng)中的工控機連接，各個就地空壓機控制回路與機組PLC并聯(lián)連接，實時攝像系統(tǒng)與上位工控機系統(tǒng)共用一個操作平臺。通過上位工控機系統(tǒng)和機組PLC的控制，可以在同一個操作平臺上對所有的空壓機的運行狀態(tài)進行檢測、顯示、控制、保護、報警和管理。配置實時攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視空壓機的工作，通過視頻硬盤錄像機對拍攝空壓機現(xiàn)場狀況的視頻信號進行顯示和保存，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟、操作方便。
【專利說明】煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型公開一種空壓機控制【技術(shù)領域】，特別是一種煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空壓機，全稱空氣壓縮機，廣泛用于傳統(tǒng)的空氣動力，儀表控制及自動化裝置、車輛制動、門窗啟閉，噴氣織機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，大型船用柴油機的起動，油井壓裂，高壓空氣爆破采煤等領域。通常情況下，空壓機的組成機構(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)、屏保護系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、DTC控制系統(tǒng)等。
[0003]專利CN 202971130U公開了一種空壓機節(jié)能控制系統(tǒng)，通過PLC控制器對整個空壓機系統(tǒng)進行邏輯控制，上位機與PLC控制器連接并進行相應的參數(shù)設置和數(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控制器與各空壓機通信連接并采集各空壓機的運行時間、電流等參數(shù)，變頻控制器分別與PLC控制器和空壓機連接，對系統(tǒng)進行變頻調(diào)節(jié)。該控制系統(tǒng)通過科學合理的控制邏輯實現(xiàn)對空壓機遠程及本地的啟動、停止、加載、卸載等有效控制，有效減少人力和能源消耗成本。專利CN 203130465U公開了一種空壓機變頻控制的監(jiān)控系統(tǒng)，包括:安裝在空壓機的排氣口、儲氣罐和冷卻器排水口上的溫度傳感器；安裝在空壓機的排氣口、儲氣罐、潤滑油和冷卻器進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就地空壓機控制回路；中央管理主機連接和遠程監(jiān)控主機。該空壓機監(jiān)控系統(tǒng)提高了變頻控制的空壓機的運行安全，實現(xiàn)了及時有效的預警停機。但是，這些監(jiān)控系統(tǒng)均難以實現(xiàn)對空壓機的運行狀態(tài)進行實時的檢測、顯示、控制、保護、報警和管理。而針對煤礦生產(chǎn)中的空壓機組，特別急需一種能實時監(jiān)控的監(jiān)控系統(tǒng)，以保證煤礦安全生產(chǎn)和提高效率。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對煤礦現(xiàn)場的空壓機運行狀態(tài)進行實時的檢測、顯示、控制、保護、報警和管理。
[0005]本實用新型的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括實時攝像系統(tǒng)，上位工控機系統(tǒng)，機組PLC和2個以上的就地空壓機控制回路；機組PLC與上位工控機系統(tǒng)中的工控機連接，各個就地空壓機控制回路與機組PLC并聯(lián)連接，實時攝像系統(tǒng)與上位工控機系統(tǒng)共用一個操作平臺。
[0006]PLC,即Programmable Logic Controller的簡寫，中文為“可編程邏輯控制器”,是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入、輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。
[0007]所述的上位工控機系統(tǒng)包括工控機、用于給工控機提供電源的UPS電源、與工控機連接的顯示器。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，所述的工控機與打印機連接。
[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計算機、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。
[0009]所述的就地空壓機控制回路包括溫度傳感器、壓力傳感器和用于開關(guān)控制的電動球閥，溫度傳感器、壓力傳感器和電動球閥與機組PLC并聯(lián)連接。
[0010]通過上位工控機系統(tǒng)和機組PLC的控制，可以在同一個操作平臺上對所有的空壓機的運行狀態(tài)進行檢測、顯示、控制、保護、報警和管理。
[0011 ] 所述的實時攝像系統(tǒng)包括2臺以上(XD攝像機和硬盤錄像機，(XD攝像機用于拍攝各臺空壓機現(xiàn)場狀況，各臺CCD攝像機的視頻信號通過視頻電纜傳輸至視頻硬盤錄像機。
[0012]CCD，英文全稱:Charge-Coupled Device,中文全稱為電荷耦合元件，常稱為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導體器件，能夠把光學影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。CCD攝像機已經(jīng)廣泛用于各個工業(yè)領域。
[0013]該實時攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視空壓機的工作，通過視頻硬盤錄像機對拍攝空壓機現(xiàn)場狀況的視頻信號進行顯示和保存，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟、操作方便。
[0014]較佳的，所述的溫度傳感器分別設置在空壓機的排氣口、潤滑油、后冷卻器排水口和儲氣罐，用于測量排氣溫度、潤滑油溫度、后冷卻器排水溫度和儲氣罐溫度。優(yōu)選的，所述的溫度傳感器通過溫度變送器與機組PLC連接。
[0015]較佳的，所述的壓力傳感器分別設置在空壓機的排氣口、冷卻水進水口、儲氣罐和空氣過濾器，用于測量排氣壓力、冷卻水進水壓力、儲氣罐壓力以及空氣過濾器進排氣壓差。優(yōu)選的，所述的壓力傳感器通過壓力變送器與機組PLC連接。
[0016]較佳的，所述的電動球閥用于控制冷卻泵、散熱泵及冷卻進水管的開關(guān)。
[0017]為了避免異常情況導致工控機的數(shù)據(jù)丟失的風險，提高工控機的數(shù)據(jù)安全，在所述的工控機和所述的機組PLC中間連接一臺熱備份工控機。
[0018]優(yōu)選的，所述的機組PLC為西門子S7-300系列的PLC。
[0019]本實用新型的有益效果有:
[0020]1、通過上位工控機系統(tǒng)和機組PLC的控制，可以在同一個操作平臺上對所有的空壓機的運行狀態(tài)進行檢測、顯示、控制、保護、報警和管理。
[0021]2、配置實時攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視空壓機的工作，通過視頻硬盤錄像機對拍攝空壓機現(xiàn)場狀況的視頻信號進行顯示和保存，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟、操作方便。
[0022]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的4臺空壓機組監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實用新型的1#就地空壓機控制回路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，1-CCD攝像機，2_液晶顯不器，3_工控機，4-UPS電源，5_顯不器，6_機組PLC，7-就地空壓機控制回路；71_溫度傳感器，72-壓力傳感器，73-電動球閥；711-排氣溫度傳感器，712-潤滑油溫度傳感器，713-后冷卻器排水溫度傳感器，714-儲氣罐溫度傳感器，721-排氣壓力傳感器，722-冷卻水進水壓力傳感器，723-儲氣罐壓力傳感器，724-空氣過濾器壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0026]本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護范圍之內(nèi)。
[0027]請結(jié)合參看附圖1，本實用新型的四臺空壓機組監(jiān)控系統(tǒng)，包括實時攝像系統(tǒng):四臺彩色紅外CXD攝像機I (僅圖示一臺)用于分別拍攝四臺空壓機現(xiàn)場狀況的，各臺紅外CXD攝像機I的視頻信號通過視頻電纜傳輸至操作臺上的視頻硬盤錄像機，并選配500G硬盤和20吋液晶顯示器2，使該系統(tǒng)做到了安全、可靠、經(jīng)濟、操作方便，該實時攝像系統(tǒng)更加直觀地監(jiān)視空壓機的工作，通過視頻硬盤錄像機對拍攝空壓機現(xiàn)場狀況的視頻信號進行顯示和保存；上位工控機系統(tǒng):包括工控機3、用于給工控機提供電源的UPS電源(未圖示)、與工控機連接的熱備份工控機4、與工控機連接的顯示器5 ;機組PLC 6:為西門子S7-300系列的PLC，與熱備份工控機4連接；和四臺就地空壓機控制回路7 (僅圖示一臺)，它們與機組PLC6并聯(lián)連接。
[0028]其中，所述上位工控機系統(tǒng)具有如下功能:顯示空壓機系統(tǒng)的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、設備運行狀態(tài)(工作、停止、故障)以及報警參數(shù)等；自動建立數(shù)據(jù)庫，對于重要的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)自動生成趨勢曲線；打印報表；發(fā)生故障時，利用運行記錄的曲線對故障進行分析和判斷。
[0029]實時攝像系統(tǒng)與上位工控機系統(tǒng)共用一個操作平臺。該監(jiān)控系統(tǒng)可在同一個操作平臺上對所有的空壓機的運行狀態(tài)進行檢測、顯示、控制、保護、報警和管理。
[0030]請結(jié)合參看附圖1和2，任一臺的就地空壓機控制回路7包括溫度傳感器71、壓力傳感器72和用于開關(guān)控制的電動球閥(未圖示)，溫度傳感器71、壓力傳感器72和電動球閥與機組PLC6并聯(lián)連接。
[0031]分別在排氣口、潤滑油、后冷卻器排水口和儲氣罐設置溫度傳感器，用于測量排氣溫度、潤滑油溫度、后冷卻器排水溫度和儲氣罐溫度。溫度傳感器711、712、713、714通過溫度變送器(未圖示)與機組PLC6連接。
[0032]分別在排氣口、冷卻水進水口、儲氣罐和空氣過濾器設置壓力傳感器721、722、723、724，用于測量排氣壓力、冷卻水進水壓力、儲氣罐壓力以及空氣過濾器進排氣壓差。壓力傳感器721、722、723、724通過壓力變送器(未圖示)與機組PLC6連接。
[0033]以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括實時攝像系統(tǒng)，上位工控機系統(tǒng)，機組PLC和2個以上的就地空壓機控制回路；機組PLC與上位工控機系統(tǒng)中的工控機連接，各個就地空壓機控制回路與機組PLC并聯(lián)連接，實時攝像系統(tǒng)與上位工控機系統(tǒng)共用一個操作平臺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的上位工控機系統(tǒng)包括工控機，用于給工控機提供電源的UPS電源和與工控機連接的顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的工控機與打印機連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的就地空壓機控制回路包括溫度傳感器、壓力傳感器和用于開關(guān)控制的電動球閥，所述的溫度傳感器、壓力傳感器和電動球閥與機組PLC并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的實時攝像系統(tǒng)包括2臺以上CXD攝像機和硬盤錄像機，CXD攝像機用于拍攝各臺空壓機現(xiàn)場狀況，各臺CCD攝像機的視頻信號通過視頻電纜傳輸至視頻硬盤錄像機。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度傳感器分別設置在空壓機的排氣口、潤滑油、后冷卻器排水口和儲氣罐，用于測量排氣溫度、潤滑油溫度、后冷卻器排水溫度和儲氣罐溫度；通過壓力變送器與機組PLC連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓力傳感器分別設置在空壓機的排氣口、冷卻水進水口、儲氣罐和空氣過濾器，用于測量排氣壓力、冷卻水進水壓力、儲氣罐壓力以及空氣過濾器進排氣壓差；通過壓力變送器與機組PLC連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的電動球閥用于控制冷卻泵、散熱泵及冷卻進水管的開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的工控機和所述的機組PLC中間連接一臺熱備份工控機。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的煤礦空壓機組在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的機組PLC為西門子S7-300系列的PLC。
【文檔編號】G05B19/418GK203499974SQ201320578337
【公開日】2014年3月26日 申請日期: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 申請人:李慶明