一种煤矿通风机的远程监控系统的制作方法

文档序号:13445119
本实用新型涉及一种煤矿通风机的远程监控系统,属于监控领域。

背景技术:
1、国内煤矿安全事故不断,特别是矿井下瓦斯爆炸事故的发生,使得监测监控是实现矿井安全生产预防的主要措施,而矿井中发生的重大灾难事故与煤矿通风系统有着密切的关系,而通风机是煤矿通风系统的最主要的设备。随着现代工业和科技的发展,工业控制传统业的优势越来越明显,用PLC控制煤矿通风机较于传统继电器控制通风机的优点在于:(1)降低电机的损耗,节省大量的资源;(2)实现通风机的无极平滑调速;(3)提高了通风机的运行效率,解决了分量不足和严重漏风情况;(4)提高了煤矿生产的自动化水平;(5)提高了煤矿行业的安全性能;(6)节省了大量资金,具有很大的经济效益。2、由于地方煤矿的迅猛发展,给我国煤炭安全生产带来了很大的压力,地方煤矿布点分散,规模小,服务年限短,如果只是采用组网方式,存在可靠性低,维护困难等缺点,而构建以GSM/CDMA和Internet为基础的地方煤矿远程监控系统,可以实现全方位的快速反应和环境安全数据的完全共享。因此,由GSM/CDMA和Internet控制的完整的远程监控一般具有的功能有:数据采集、数据传输、数据显示及分析、报警、打印、遥控及网络等等。3、已经有部分煤矿使用了有线网络技术,但无外乎在于传感器测得数据后通过总线或者其它总线传回监控装置,而其通讯一直是通过有线装置来实现,由于煤矿控制现场中工况条件十分恶劣,电缆受拉、压、挤、砸等而造成故障的情况经常发生,这对于系统是一种极大的威胁,一旦发生故障,总线就可能失去通信能力并导致整个系统痛痪,且没有建立起相对应的数据库,这也是煤矿行业发展、甚至生存的重要环节。随着网络传输速率地不断提高和移动终端设备的不断普及,单纯只是Internet控制煤矿通风机远程监控系统已经不能满足目前市场和安全的需要。通过采用煤矿通风机的远程监控系统对煤矿通风机进行实时在线监测时,需要考虑加监控系统的构成等。

技术实现要素:
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足,提供一种煤矿通风机的远程监控系统,以用于解决煤矿通风机的远程监控系统对煤矿通风机进行实时在线监测时监控系统的构成及连接问题等。本实用新型的技术方案是:一种煤矿通风机的远程监控系统,包括位于中央控制室的数据库系统1、无线工程师站远程监控系统2和有线工程师站远程监控系统10,位于工作分站的无线上位机操作员监控站3和有线上位机操作员监控站11,位于作业现场的可编程序控制设备4、变频器5、无线监控设备6、报警器7、数据采集器14和有线网络监控设备15;所述无线工程师站远程监控系统2通过局域网16与数据库系统1相互连接,无线工程师站远程监控系统2通过无线网络12与无线上位机操作员监控站3相互连接,有线工程师站远程监控系统10通过局域网16与数据库系统1相互连接,有线工程师站远程监控系统10通过有线网络13与有线上位机操作员监控站11相互连接;所述无线上位机操作员监控站3通过无线网络12分别与可编程序控制设备4、变频器5、无线监控设备6相互连接,可编程序控制设备4通过CAN总线17与变频器5相互连接,可编程序控制设备4通过I/O口分别与报警器7、数据采集器14相互连接;所述有线上位机操作员监控站11通过有线网络13分别与可编程序控制设备4、变频器5、有线监控设备15相互连接,可编程序控制设备4通过CAN总线17与变频器5相互连接,可编程序控制设备4通过I/O口分别与报警器7、数据采集器14相互连接。所述数据采集器14包括瓦斯浓度传感器8和压力传感器9。所述瓦斯浓度传感器8型号为KG9701,所述压力传感器9型号为CYB21。本实用新型的有益效果是:通过该系统结构可以有效地用于煤矿通风机的远程监控,具体体现为:1、本实用新型的是煤矿系统中煤矿通风机的远程监控系统,是整个煤矿系统总架的一部分,利用有线网络/无线网络传输技术,接收到可编程序控制设备和监控设备中传输的数据、图像等信息建立相应的数据库,形成一种远程、在线即可及时解决决策故障处理方案的系统结构。且工程师站远程监控系统与上位机操作员监控站相互连通,可编程序控制设备综合瓦斯浓度传感器和压力传感器传回来的数据,计算变频器的输出频率,通过改变变频器的频率实现对通风机的控制,在上位机可以实现对通风机的启停以及可以实现对通风机变频和工频状态的实现。本系统可以充分利用数据库技术,及时预测、解决设备使用过程中需要解决的问题,保障瓦斯浓度在《煤矿安全》要求的1.5%之内,当瓦斯浓度超过《煤矿安全》规定中的1.5%时,发生声光报警,并录入数据库技术,以此达到保障煤矿的安全。2、本实用新型的是煤矿系统中煤矿通风机的远程监控系统,分为基于无线网络的远程监控系统和基于有线网络的远程监控系统。其中无线网络的远程监控系统,由无线网络远程监控数据库系统,通过GSM/CDMA网络环境与无线网络上位机操作员监控站联网而成,而无线网络控制有组网简单、网络架构稳定、设备安装简单、通信质量稳定可靠,永不掉线、网络接入速度快,提供了与现有数据网的无缝连接等无可比拟的优势。有线的远程监控系统,由有线网络远程监控数据库系统通过Internet网络环境与有线网络上位机操作员监控站联网而成,现有的煤矿远程监控系统中,大部分采用了基于Internet的有线网络远程监控系统,而本实用新型采用了“无线网络+有线网络”实现煤矿通风机的远程监控系统,更加方便井上调度人员实时、直观了解井下人员工作状况和设备运行状况。为了保障煤矿的远程监控系统的质量,本可编程序控制设备控制通风机的远程监控系统还特别进行了诸如工艺流程设备形象化显示、各项功能及操作的简要说明、多种形式的报警提示等等人性化功能的设计。附图说明图1是本实用新型的结构示意图。图中各标号:1-数据库系统,2-无线工程师站远程监控系统,3-无线上位机操作员监控站,4-可编程序控制设备,5-变频器,6-无线监控设备,7-报警器,8-瓦斯浓度传感器,9-压力传感器,10-有线工程师站远程监控系统,11-有线上位机操作员监控站,12-无线网络,13-有线网络,14-数据采集器,15-有线网络监控设备,16-局域网,17-CAN总线。具体实施方式实施例1:如图1所示,一种煤矿通风机的远程监控系统,包括位于中央控制室的数据库系统1、无线工程师站远程监控系统2和有线工程师站远程监控系统10,位于工作分站的无线上位机操作员监控站3和有线上位机操作员监控站11,位于作业现场的可编程序控制设备4(如PLC、DCS)、变频器5、无线监控设备6、报警器7、数据采集器14和有线网络监控设备15;所述无线工程师站远程监控系统2通过局域网16与数据库系统1相互连接,无线工程师站远程监控系统2通过无线网络12与无线上位机操作员监控站3相互连接,有线工程师站远程监控系统10通过局域网16与数据库系统1相互连接,有线工程师站远程监控系统10通过有线网络13与有线上位机操作员监控站11相互连接;所述无线上位机操作员监控站3通过无线网络12分别与可编程序控制设备4、变频器5、无线监控设备6相互连接,可编程序控制设备4通过CAN总线17与变频器5相互连接,可编程序控制设备4通过I/O口分别与报警器7、数据采集器14相互连接;所述有线上位机操作员监控站11通过有线网络13分别与可编程序控制设备4、变频器5、有线监控设备15相互连接,可编程序控制设备4通过CAN总线17与变频器5相互连接,可编程序控制设备4通过I/O口分别与报警器7、数据采集器14相互连接。所述数据采集器14可以包括瓦斯浓度传感器8和/或压力传感器9等。所述瓦斯浓度传感器8型号可以为KG9701,所述压力传感器9型号可以为CYB21。其中,无线网络12为GSM/CDMA无线网络;有线网络13为Internet网络;可编程序控制设备4与变频器5通过CAN总线17如RS485/RS232进行通讯;所述工作站采用B/S架构;无线监控设备6如无线摄像机采用的技术方案为支持802.11b/g无线局域网技术。在煤矿厂中央控制室,工程师会从无线网络工程师站远程监控系统2、有线网络工程师站远程监控系统10授权给无线网络上位机操作员监控站3、有线网络上位机操作员监控站11,无线网络上位机操作员监控站3、有线网络上位机操作员监控站11从而可以控制整个煤矿通风机系统;在煤矿厂分站,无线网络上位机操作员监控站3、有线网络上位机操作员监控站11通过无线网络(12)/有线网络(13)把程序下载到可编程序控制设备4;在矿井下的工作现场安装数据采集器14、报警器7、无线网络监控设备6和有线网络监控设备15,数据采集器比如压力传感器8和瓦斯浓度传感器9,可以采集到井下的瓦斯浓度和通风机的管网阻力的实时数据,传感器采集到的模拟量通过可编程序控制设备的模拟量I/O口传输给可编程序控制设备4,可编程序控制设备4会根据已有的程序作出判断,比如瓦斯浓然超过1.5%时,报警器7发出声光警报,再比如瓦斯浓然没有超过1.5%时,可编程序控制设备4会根据采集到的实时数据,通过CAN总线17把数字量传输给变频器5,变频器根据相应的频率去驱动通风机电机的运行,变频器5也会通过有线网络12/无线网络13把实时的频率和参数传输到无线网络上位机操作员监控站3、有线网络上位机操作员监控站11;与此同时,可编程序控制设备4会通过无线网络12/有线网络13把现场的煤矿井下的瓦斯浓度、管网阻力、温度等参数以及各个设备的运行情况,且无线网络监控设备6和有线网络监控设备15会把现场的监控画面,都传输给无线网络上位机操作员监控站3、有线网络上位机操作员监控站11,同步传输给中央控制室中的无线网络工程师站远程监控系统2、有线网络工程师站远程监控系统10,同时工程师站远程监控系统会把实时的数据通过局域网16更新到位于中控室数据库系统1设备中。网络上位机操作员监控站和工程师站远程监控系统,通过画面的形象设计,直观地显示在现场的工作环境,上位机操作员监控站在监控站就可以实时了解井下瓦斯的状况和通风机压力、管网阻力、转速等情况,并能够通过远程对井下的设备进行实时的控制,而工程师站远程监控系统用来诊断、监视过程控制站运行情况。上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。...
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