专利名称：基于煤泥界面检测的浓缩池工况监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型具体涉及一种基于煤泥界面检测的浓缩池工况监测系统。
背景技术：
对于浓缩池的煤泥层压实区，一般都是通过人工用杆进行探测，会出现底流泵将 清水抽出的情况，为洗煤厂整个洗煤工艺中的下一个环节——离心脱水或压滤造成了很大 的困扰。目前国内有应用单片机控制技术对浓缩池底流矿浆浓度进行采样和调节，有通过 电参数数据采集模块对洗煤厂浓缩池沉淀煤泥水浓度进行监测，等等。这些方法都是间接测量浓缩池的各个参数来反映浓缩池的工况的，没有从它的工 况特点来出发。对于这种过程工艺，应该从其沉淀特性的检测来直接控制它，实现对其工况进行 监测的目的。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种在线连续监测、自动化水平高、应用广泛的基于煤 泥界面检测的浓缩池工况监测系统。本实用新型是通过如下技术方案来实现的即一种基于煤泥界面检测的浓缩池工况监测系统，包括浓缩池、浓缩机，浓缩机与 进料管、加药系统连接，浓缩池的底部设有底流泵，浓缩池外部设有现场PLC电控柜、无线 传输模块、远程集控室、声纳界面仪变送器和主电机，所述主电机带动耙架转动，声纳界面 仪传感器探头的信号输出端与声纳界面仪变送器的信号输入端连接，主电机和声纳界面仪 变送器的信号输出端与现场PLC电控柜的信号输入端连接，现场PLC电控柜的信号输出端 通过无线传输模块与远程集控室的信号输入端连接，远程集控室的信号输出端与底流泵、 加药系统的信号输入端连接。作为本实用新型的一个优选方式声纳界面仪传感器探头位于距离浓缩池中心 2/3 处。作为本实用新型的一个优选方式浓缩池外还设有声纳界面仪传感器清洁结构， 用于对声纳界面仪传感器进行清洁处理，保证传感器的监测精度。作为本实用新型的一个优选方式主电机上设有ZDB型智能电机保护器，可实时 监测电机运行时的电流信号。当出现耙架被压的情况时，电机电流会突然增加，此时智能电 机保护器发出报警信号并提示操作人员进行处理。RS-232通信接口用于把现场PLC电控柜的信号传输至无线传输模块，以无线传输 的方式把现场信号传输至远程集控室。本实用新型通过系统给出的信号，对浓缩池的底流泵动作和加药系统的动作进行 前馈控制和反馈控制，从而真正实现了洗煤工艺的闭环控制。另外，通过检测浓缩池耙架的电流(电压和功率)、扭矩等的变化，来间接反映浓缩池工况，与界面检测互相验证，并大大 降低了成本，提高了系统的集成度和可靠性。本实用新型专利可根据设定的参数，将底流稳定在最佳范围。根据检测到的清水 层、泥床的厚度和主电机电流、扭矩等的测定值，可控制絮凝剂的添加量，确定底流泵的动 作。监测主电机运行电流判断浓缩机负载，确保不出现压耙事故。使用本实用新型可以实现如下功能1)保证絮凝层在合理位置，优化絮凝剂给入量。2)工艺参数和负荷具有高低限报警的功能。3)可实时显示测控参数的趋势图，便于工程技术分析判决。4)具有历史纪录和统计功能，便于总体生产管理和成本控制。5)可接人企业局域网，组成工厂自动化系统。6)可从絮凝剂的给药量、回收渣塘的排水成本、减少从矿渣浓缩机到渣塘的矿渣 体积、提高回用水的水质和水量等四个方面降低洗煤厂生产成本本实用新型具有性能稳定，自动化水平高，应用广泛的优点。本实用新型实现了煤 泥参数的在线连续监测，且工艺简单有效，能有效的指导生产实践，具有良好的推广应用前 景。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的工作流程框图。如图中所示1远程集控室；2耙架；3浓缩池；4溢流槽；5无线传输模块；6智能 电机保护器；7主电机；8声纳界面仪清洁机构；9声纳界面仪传感器探头；10现场PLC控制 柜；11声纳界面仪变送器；12入料管；13加药系统；14底流泵。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步阐述。如图1所示浓缩池3上沿设有溢流槽4，内部设有耙架2，主电机7通过传送带与 耙架2连接，主电机7上设置ZDB型智能电机保护器6，浓缩池3的底部设有底流泵14，声 纳界面仪分为声纳界面仪清洁机构8、声纳界面仪传感器探头9和声纳界面仪变送器11三 部分，其中声纳界面仪传感器探头9固定在声纳界面仪清洁机构8的不锈钢管下部，然后沉 入液面下IOOmm处，声纳界面仪清洁机构8固定在随耙架2 —起转动的支架上，要求声纳界 面仪传感器探头9位于距离浓缩池中心2/3处。声纳界面仪传感器探头9的信号输出端通 过不锈钢管内部走线与声纳界面仪变送器11的信号输入端相连，主电机7和声纳界面仪变 送器11的信号输出端与现场PLC电控柜10的信号输入端连接，现场PLC电控柜10的信号 输出端通过无线传输模块5与远程集控室1的信号输入端连接，远程集控室1的信号输出 端与底流泵14、加药系统13的信号输入端连接。本实用新型使用时，可以实现如下几个功能1)物料的沉降速度监测煤泥水在浓缩池中的沉淀浓缩过程可简化成三个区。需沉降的煤泥水送入浓缩池后，中部为自由沉降区，下面是压缩区，在自由沉降区上面是澄清区，澄清水流入溢流槽4 中，作为溢流(循环水)排出。声纳界面仪传感器探头9把泥位厚度和清水厚度信号经声纳界面仪变送器11转 变成4-20mA信号传输到PLC控制柜10内。本系统通过监测清水层和压缩层的厚度来对浓缩池3的工况进行监测。通过监测 压缩层厚度的变化，为控制底流泵14提供参考信号；通过监测清水层的厚度变化，可以得 知自由沉降区的沉降速率，从而判断此时加药系统的给药量是否合适。正常情况下，自由沉降区处于一个比较合适的高度。窄小的过渡区表明一个固液 比较分明的界面，絮凝剂的加药量合适；宽广的过渡区表明沉降不好，中间层在减缓和阻碍 固体的沉降。通过检测自由沉降区的厚度来控制加药系统13来控制絮凝剂的加药量。2)浓缩机的工作电流及扭矩监测主电机7带动耙架2转动，其工作电流和扭矩随着现场工况的改变而出现变化。通 过智能电机保护器6对工作电流及扭矩监测，然后把监测到的情况以4-20mA信号的形式传 输到现场PLC电控柜10内部，通过现场PLC电控柜10与物料的沉降速度监测信号相互验 证，相辅相成。ZDB型智能电机保护器6位于浓缩机主电机工作位置旁，主电机7位置分为两种， 一种位于浓缩机中心位置上部直接驱动耙架，另一种位于浓缩池外围的工作室内通过链条 驱动，本实用新型优选第二种方案。智能电机保护器的工作位置可根据现场实际情况而具 体选择。3)无线信号传输本实用新型采用了无线信号传输技术来实现现场与集中控制室之间的信号传输。现场仪表输出的各种信号经PLC处理后，通过RS-232传输到无线传输模块5内， 然后无线传输模块5以无线传输的方式传输至远程集控室1，远程集控室1可以通过无线接 收模块接收到无线传输模块5发出的信号然后通过RS-232把信号传输至上位机或经转换 器后输出4-20mA电流信号传输至数据采集端。4)清洁机构声纳界面仪清洁机构8位于浓缩机耙架的支架上，可以设定工作时间间隔为5分 钟或10分钟。每个工作周期自动清洁机构会自动启动，然后带动不锈钢管和声纳界面仪传 感器探头9 一起进行来回摆动，通过来回摆动把沉积在声纳界面仪传感器探头9上的污物 清洗掉。声纳界面仪清洁机构8能使声纳界面仪传感器探头9 一直正常工作，而不需使用 者取出传感器探头进行清洁保养及维护等。
权利要求1.一种基于煤泥界面检测的浓缩池工况监测系统，包括浓缩池、浓缩机，浓缩机与进料 管、加药系统连接，浓缩池的底部设有底流泵，其特征在于浓缩池内设有耙架和声纳界面仪 传感器探头，浓缩池外部设有现场PLC电控柜、无线传输模块、远程集控室、声纳界面仪变 送器和主电机，所述主电机带动耙架转动，声纳界面仪传感器探头的信号输出端与声纳界 面仪变送器的信号输入端连接，主电机和声纳界面仪变送器的信号输出端与现场PLC电控 柜的信号输入端连接，现场PLC电控柜的信号输出端通过无线传输模块与远程集控室的信 号输入端连接，远程集控室的信号输出端与底流泵、加药系统的信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的基于煤泥界面检测的浓缩池工况监测系统，其特征在于声纳 界面仪传感器探头位于距离浓缩池中心2/3处。
3.根据权利要求1所述的基于煤泥界面检测的浓缩池工况监测系统，其特征在于浓缩 池内还设有声纳界面仪传感器清洁结构。
4.根据权利要求1所述的基于煤泥界面检测的浓缩池工况监测系统，其特征在于主电 机上设有ZDB型智能电机保护器。
专利摘要本实用新型具体涉及一种基于煤泥界面检测的浓缩池工况监测系统，包括浓缩池、浓缩机，其特征在于浓缩池内设有耙架和声纳界面仪传感器探头，浓缩池外部设有现场PLC电控柜、无线传输模块、远程集控室、声纳界面仪变送器和主电机，所述主电机带动耙架转动，声纳界面仪传感器探头的信号输出端与声纳界面仪变送器的信号输入端连接，主电机和声纳界面仪变送器的信号输出端与现场PLC电控柜的信号输入端连接，现场PLC电控柜的信号输出端通过无线传输模块与远程集控室的信号输入端连接，远程集控室的信号输出端与底流泵、加药系统的信号输入端连接。本实用新型具有性能稳定，自动化水平高，应用广泛的优点。
文档编号B01D21/01GK201783232SQ201020282329
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者李畔玲, 陈兵, 陈小国 申请人:山东博润工业技术有限公司