礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及礦井安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井提升系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)中極其重要的環(huán)節(jié)，它的正常運(yùn)行與否直接影響到礦井的產(chǎn)量和人員的生命安全。但目前煤礦提升系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)仍然采用人工觀察、定期檢修的方式，這種檢測手段存在諸多安全隱患:
[0003](I)傳統(tǒng)計劃預(yù)防性維修，是通過定時拆卸分解維修的方式，實現(xiàn)提升機(jī)的定期全面檢修。但事實證明:許多故障不可能通過細(xì)而密的定期維修得到解決，相反會因頻繁的拆卸出現(xiàn)更多的故障。
[0004](2)計劃預(yù)防性維修存在大量的過剩維修或者欠維修，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0005](3)煤礦的維修人員大多缺乏專業(yè)培訓(xùn)，煤礦提升機(jī)一旦故障，而專業(yè)維修人員往往又不能及時趕到，遠(yuǎn)程專家也無法獲得全面有效的提升機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，因此不能對提升機(jī)故障狀況做出正確有效的判斷。故障長時間得不到解決，輕者會造成停產(chǎn)，重者會威脅煤礦職工的生命安全。
[0006]因此，研發(fā)一套對礦井提升機(jī)本身及其輔助機(jī)構(gòu)當(dāng)前安全狀況的分析以及對其未來安全狀況進(jìn)行預(yù)測的系統(tǒng)，為管理維護(hù)人員提供有效的決策依據(jù)和參考信息，具有重要的意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決目前礦井提升系統(tǒng)存在的上述問題，本實用新型提供一種礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其具體的技術(shù)方案如下:
[0008]礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其包括主控制器及與所述主控制器連接的監(jiān)測分站，所述監(jiān)測分站下設(shè)參數(shù)采集傳感器，監(jiān)測分站將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸至主控制器;所述監(jiān)測分站包括:
[0009]井筒變形監(jiān)測分站，下設(shè)測距傳感器和溫度傳感器；
[0010]提升載荷監(jiān)測分站，下設(shè)稱重傳感器；
[0011]提升設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測分站，下設(shè)振動傳感器、溫度傳感器、速度傳感器；
[0012]制動系統(tǒng)監(jiān)測分站，下設(shè)液壓油壓力傳感器、液壓油溫度傳感器、閘瓦溫度傳感器、閘瓦位移傳感器。
[0013]進(jìn)一步，各監(jiān)測分站設(shè)置電源模塊、觸摸屏、PLC、模擬量輸入模塊。
[0014]其中，模擬量輸入模塊與底層的各種傳感器連接，采集監(jiān)測數(shù)據(jù);PLC與觸摸屏通過串口通訊線連接;觸摸屏配有485和網(wǎng)口接口，用于與主控制器進(jìn)行通訊。
[0015]進(jìn)一步，所述主控制器包括通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警分析模塊和顯示模塊。
[0016]優(yōu)選地，通信模塊采用RJ45或RS-485通信方式與現(xiàn)場的監(jiān)測分站進(jìn)行通信。
[0017]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理模塊使用ARM或DSP芯片，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、分類、匯總，實現(xiàn)對礦井提升機(jī)本身及其輔助機(jī)構(gòu)當(dāng)前安全狀況的在線監(jiān)測。
[0018]優(yōu)選地，監(jiān)測結(jié)果送至預(yù)警分析模塊，在這里進(jìn)行數(shù)據(jù)融合形成一個多目標(biāo)預(yù)警，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可對其未來安全狀況進(jìn)行預(yù)測;數(shù)據(jù)處理模塊和預(yù)警分析模塊的結(jié)果在顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0019]本實用新型所提供的礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，具有以下優(yōu)占.V.
[0020]本系統(tǒng)將提升機(jī)主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、鋼絲繩監(jiān)測系統(tǒng)、制動監(jiān)測系統(tǒng)、罐道與井筒變形監(jiān)測系統(tǒng)與載荷監(jiān)測系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，形成一個多目標(biāo)預(yù)警分析系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)對礦井提升機(jī)本身及其輔助機(jī)構(gòu)當(dāng)前安全狀況的分析，還可以對其未來安全狀況進(jìn)行預(yù)測，并給管理維護(hù)人員提供有效的決策依據(jù)和參考信息。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實用新型礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)的主控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]本實用新型的礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)主要由監(jiān)測主控制器及其監(jiān)測分站和相應(yīng)傳感器構(gòu)成，對主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、罐道變形狀態(tài)、井筒溫濕度狀態(tài)、提升載荷狀態(tài)、制動系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等實現(xiàn)全方位監(jiān)測，保證了提升安全。
[0025]參照圖1、圖2，監(jiān)測分站包括井筒變形監(jiān)測分站、提升載荷監(jiān)測分站、提升設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測分站和制動系統(tǒng)監(jiān)測分站。監(jiān)測分站由電源模塊、觸摸屏、PLC、模擬量輸入模塊等組成，擬量輸入模塊與底層的各種傳感器連接，采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，PLC與觸摸屏通過串口通訊線連接，可以在觸摸屏上實時顯示，方便維修人員現(xiàn)場檢修查看，觸摸屏配有485和網(wǎng)口接口，可與主控制器進(jìn)行通訊。
[0026]其中，井筒變形監(jiān)測分站通過安裝的測距傳感器對罐道變形進(jìn)行監(jiān)測，安裝的溫度傳感器對井筒溫度進(jìn)行監(jiān)測；提升載荷監(jiān)測分站采用稱重傳感器實時測試鋼絲繩張力值信號，稱重傳感器安裝在箕斗與鋼絲繩的連接處，在提升循環(huán)中隨箕斗在罐道中做上下往復(fù)運(yùn)動，實時測試鋼絲繩張力值，并將鋼絲繩張力值的物理量轉(zhuǎn)換為與之成線性關(guān)系的電信號；提升設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測分站負(fù)責(zé)采集安裝在提升設(shè)備軸承位置的振動傳感器、溫度傳感器信號，以及檢測提升速度的速度傳感器信號；制動系統(tǒng)監(jiān)測分站通過壓力傳感器和溫度傳感器采集液壓油的壓力、溫度信號和閘瓦的溫度信號，通過使用位移傳感器監(jiān)測閘瓦的位移。
[0027]主控制器包括電源模塊、通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警分析模塊和顯示模塊。電源模塊負(fù)責(zé)供電；通信模塊負(fù)責(zé)與現(xiàn)場的監(jiān)測分站進(jìn)行通信，支持RJ45網(wǎng)口和RS-485串口。監(jiān)測分站的數(shù)據(jù)通過通信模塊送至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊使用ARM或DSP芯片，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、分類、匯總，實現(xiàn)對礦井提升機(jī)本身及其輔助機(jī)構(gòu)當(dāng)前安全狀況的在線監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果送至預(yù)警分析模塊，在這里進(jìn)行數(shù)據(jù)融合形成一個多目標(biāo)預(yù)警，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可對其未來安全狀況進(jìn)行預(yù)測。數(shù)據(jù)處理模塊和預(yù)警分析模塊的結(jié)果可在顯示模塊進(jìn)行顯示，給管理維護(hù)人員提供有效的決策依據(jù)和參考信息。
【主權(quán)項】
1.礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:其包括主控制器及與所述主控制器連接的監(jiān)測分站，所述監(jiān)測分站下設(shè)參數(shù)采集傳感器，監(jiān)測分站將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸至主控制器;所述監(jiān)測分站包括: 井筒變形監(jiān)測分站，下設(shè)測距傳感器和溫度傳感器； 提升載荷監(jiān)測分站，下設(shè)稱重傳感器； 提升設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測分站，下設(shè)振動傳感器、溫度傳感器、速度傳感器； 制動系統(tǒng)監(jiān)測分站，下設(shè)液壓油壓力傳感器、液壓油溫度傳感器、閘瓦溫度傳感器、閘瓦位移傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:各監(jiān)測分站設(shè)置電源模塊、觸摸屏、PLC、模擬量輸入模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:模擬量輸入模塊與底層的各種傳感器連接，采集監(jiān)測數(shù)據(jù);PLC與觸摸屏通過串口通訊線連接;觸摸屏配有485和網(wǎng)口接口，用于與主控制器進(jìn)行通訊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器包括通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、預(yù)警分析模塊和顯示模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:通信模塊采用RJ45或RS-485通信方式與現(xiàn)場的監(jiān)測分站進(jìn)行通信。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊使用ARM或DSP芯片，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、分類、匯總，實現(xiàn)對礦井提升機(jī)本身及其輔助機(jī)構(gòu)當(dāng)前安全狀況的在線監(jiān)測。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:監(jiān)測結(jié)果送至預(yù)警分析模塊，在這里進(jìn)行數(shù)據(jù)融合形成一個多目標(biāo)預(yù)警，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可對其未來安全狀況進(jìn)行預(yù)測;數(shù)據(jù)處理模塊和預(yù)警分析模塊的結(jié)果在顯示模塊進(jìn)行顯示。
【專利摘要】本實用新型提供礦井提升安全狀態(tài)異常監(jiān)測與協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其包括主控制器及與所述主控制器連接的監(jiān)測分站，所述監(jiān)測分站下設(shè)參數(shù)采集傳感器，監(jiān)測分站將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸至主控制器；監(jiān)測分站采集提升機(jī)主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、鋼絲繩監(jiān)測系統(tǒng)、制動監(jiān)測系統(tǒng)、罐道與井筒變形監(jiān)測系統(tǒng)與載荷監(jiān)測系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，形成一個多目標(biāo)預(yù)警分析系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)對礦井提升機(jī)本身及其輔助機(jī)構(gòu)當(dāng)前安全狀況的分析，還可以對其未來安全狀況進(jìn)行預(yù)測，并給管理維護(hù)人員提供有效的決策依據(jù)和參考信息。
【IPC分類】B66B5/00
【公開號】CN205274929
【申請?zhí)枴緾N201620047003
【發(fā)明人】楊萬慶, 孟祥忠, 馮金義, 田錦釗, 趙丙慶, 丁百東, 譚秀芬, 王新全, 李大虎, 李濤, 岳陶
【申請人】淄博礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司岱莊煤礦, 青島孚迪爾電氣自動化有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月8日