专利名称：矿用主通风机光纤测温式自动监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用主通风机监控装置的改进，具体地说是一种矿用主通风机光纤测温式自动监控装置。
背景技术：
主通风机是煤矿生产的关键设备，用于矿井的通风，其能否正常运行，可直接影响到生产的安全性和效率。因此，在煤矿生产中，管理单位要求对主通风机每小时检查一次，检查其轴瓦温度是否超限，电机绕组温度是否超出规定限值，电机绕组温度的升幅是否在要求范围内，另外还要监测进风口 10米以内的瓦斯含量、运行电参数是否正常等等，其中最关心的就是温度的限定指标，因为设备的温度异常时，其本质是反映设备的轴瓦异常或者电机绕组中电流过大，如果对风机设备温度监测不准确或不及时，就会造成设备的异常损坏，影响正常生产，甚至于在高瓦斯状态下引起瓦斯爆炸等重大事故。所以在风机监测监控系统中温度的检测处于重要地位。但光靠人工的定时检测，不仅费时费力，而且检测不连续，不能随时检测。为了对主通风机能随时的、连续的监控，科研部门进行了不少改进，如中国专利号200910209727.X公开了一种矿用主通风机在线监测故障诊断装置，其结构包括:风压信号测量装置、振动传感变送器、电机绕组温度传感器、电机轴瓦温度传感器、电控柜信号传感器、开关柜电参数传感器、风门控制状态信号传感器、压差变送器、温湿度变送器、电量智能仪、PLC控制器、交换机、显示器、工控机和矿井安全监测中心，该装置能够实现在线自动监控和报警。通过检索，类似报导较多，但这些报导的装置，其温度检测大多采红外测温仪和热敏电阻式、电偶、半导体测温仪表。这些温度检测仪器的不足在于:一是设备复杂、维护不方便、测量精度差、测点不易多部位安装、易存在死区；二是热敏电阻式、电偶、半导体测温仪表，由于每个热敏元件都需要独立的接线，布线复杂、接线易损坏、维护量大；三是现有的测温元件温漂大，需要定期效验；四是现有的测温元件温度响应慢，敏感性差，精度低，已成为主风机监控系统中的一个亟待解决的问题。分布式光纤测温技术是一种可克服现有测温元件的不足、并已用于商业化运营的成熟技术，目前已广泛的推广到电力电网110KV以上高压电缆测温、电厂/水电站/冶金/化工/洗煤厂等工矿企业的电缆沟、电缆桥架、电缆夹层等火灾消防、长距离高速公路隧道/地铁隧道火灾消防、大型油罐火灾消防等行业领域。其原理是:用光作为敏感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质，利用拉曼散射光推度受温度调制的效应和光时域反射原理实现温度的监控，当测温主机中的光源向光纤中注入光脉冲后，拉曼散射光会沿光纤反射回来，反射回来的拉曼光的幅度与外界温度的高低有明显的相关性，而某一温度下的位置信息可由反射光的返回时间确定，这样，通过连续采集反射光的幅度，即可测出温度和位置的信息。这种光纤测温技术的优点在于:能够做到长距离、测点连续、本征无源、结构简单、布设方便，特别便于多点布设。但经过检索，目前未见用于矿用主通风机采用光纤测温技术进行温度监控的报导。发明内容本实用新型的目的在于提供一种不仅能够对矿用主通风机进行风压、风温、振动、电机绕组温度、电机轴瓦温度、电量参数进行监控，而且通过采用光纤测温技术，实现矿用主通风机多点测温、连续测温、精度高、结构简单、布设方便的矿用主通风机光纤测温式自动监控装置。为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:该矿用主通风机光纤测温式自动监控装置，包括风压信号测量装置、风门控制状态信号测量装置、振动传感变送器、开关柜开关量传感器、开关柜电参数传感器、信息转换柜和上位计算机、显示屏，上位计算机和显示屏安装在地上监控室内，风压信号测量装置安装在矿用主通风机的进风口的侧壁上，并通过传输线缆与信息转换柜内的压差变送器连接；风门控制状态信号测量装置安装在矿用主通风机的进风口的口沿上，并通过相应的传输线缆与信息转换柜内的PLC控制器相互连接；开关柜开关量传感器安装在开关柜内，并通过相应的传输线缆与信息转换柜内的PLC控制器相互连接；开关柜电参数传感器也安装在开关柜内，并通过相应的传输线缆与信息转换柜内的电量智能仪连接；振动传感变送器安装在矿用主通风机的电机部位的风筒壁上，并通过相应的传输线缆与信息转换柜内的PLC控制器连接；上位计算机和显示屏8通过相应的传输线缆与信息转换柜内的交换机连接；所述的PLC控制器通过相应的传输线缆与交换机连接；其特征在于:所述的信息转换柜内的中部增设上光纤测温仪，在信息转换柜上部的接线腔的底壁上增设上光纤穿墙端子，光纤测温仪通过相应的传输线缆与光纤穿墙端子相连接，在信息转换柜上部的接线腔的侧壁上增设上3个测温光纤穿线喇叭口，风筒口测温光纤、电机绕组测温光纤、电机轴瓦测温光纤的一端分别穿过相应的测温光纤穿线喇叭口与光纤穿墙端子连接；所述的风筒口测温光纤的另一端缠绕在矿用主通风机的风筒口的周壁上；所述的电机绕组测温光纤的另一端穿过矿用主通风机的风筒壁缠绕在矿用主通风机的电机绕组的周壁上；所述的电机轴瓦测温光纤的另一端穿过矿用主通风机的风筒壁缠绕在电机轴瓦的周壁上；所述的光纤测温仪的通讯接口通过通讯线缆与信息转换柜内的PLC控制器相连接，交换机的输出端子再通过相应的传输线缆连接上位计算机和显示器。本实用新型还通过如下措施实施:所述的光纤测温仪的供电接口通过电源线与信息转换柜内的不间断电源相连接，不间断电源连接交流电源隔离转换开关；所述的信息转换柜内的PLC控制器上设有与光纤测温仪相连接的九孔连接器DB-9-3，九孔连接器DB-9-3与光纤测温仪的九孔连接器DB-9-1相连接；所述的光纤测温仪的一个九孔连接器DB-9-2通过输出线穿过信息转换柜侧壁上的密封嘴与单独设置的报警器相连接。所述的光纤测温仪包括光纤传感计算计算机芯、九孔连接器DB-9-1和九孔连接器DB-9-2以及三孔电源插头DB-3，光纤测温仪的三孔电源插头DB-3与不间断电源相连接，不间断电源的输入端接AC127V交流电源，为光纤测温仪提供电源；光纤测温仪的另一个九孔连接器DB-9-2与单独设置的报警器相连接；光纤测温仪通过两侧的支架固定，使光纤测温仪离开信息转换柜的内壁。本实用新型的有益效果在于:与目前所使用的矿用主通风机自动监控装置相比，由于测温装置采用了光纤测温仪，所以不仅能够对矿用主通风机进行风压、风温、振动、电机绕组温度、电机轴瓦温度、电量参数进行监控，而且实现矿用主通风机多点测温、连续测温、精度高、设备简单、灵敏度高、布设方便。
图1为本实用新型的结构组合示意图；图2为本实用新型的信息转换柜的局剖视示意图；图3为本实用新型的光纤测温仪接线原理示意图。图中:1、风压信号测量装置；2风门控制状态信号测量装置；3、振动传感变送器；
4、开关柜开关量传感器；5、开关柜电参数传感器；6、信息转换柜；61、压差变送器；62、PLC控制器；63、电量智能仪；64、交换机；7、上位计算机；8、显示屏；9、光纤测温仪；10、光纤穿墙端子；11、测温光纤穿线喇叭口 ；13、电源线；14、不间断电源；15、交流电源隔离转换开关；16、风筒口测温光纤；17、电机绕组测温光纤；18、电机轴瓦测温光纤；19、矿用主通风机；20、报警器；21、支架。
具体实施方式
参照图1、图2、图3制作本实用新型。该矿用主通风机光纤测温式自动监控装置，包括风压信号测量装置1、风门控制状态信号测量装置2、振动传感变送器3、开关柜开关量传感器4、开关柜电参数传感器5、信息转换柜6和上位计算机7、显示屏8，上位计算机7和显示屏8安装在地上监控室内，风压信号测量装置I安装在矿用主通风机19的进风口的侧壁上，并通过传输线缆与信息转换柜6内的压差变送器61连接；风门控制状态信号测量装置2安装在矿用主通风机19的进风口的口沿上，并通过相应的传输线缆与信息转换柜6内的PLC控制器62相互连接；开关柜开关量传感器4安装在开关柜内，并通过相应的传输线缆与信息转换柜6内的PLC控制器62相互连接；开关柜电参数传感器5也安装在开关柜内，并通过相应的传输线缆与信息转换柜6内的电量智能仪63连接；振动传感变送器3安装在矿用主通风机19的电机部位的风筒壁上，并通过相应的传输线缆与信息转换柜6内的PLC控制器62连接；上位计算机7和显示屏8通过相应的传输线缆与信息转换柜6内的交换机64连接；所述的PLC控制器62通过相应的传输线缆与交换机64连接；其特征在于:所述的信息转换柜6内的中部增设上光纤测温仪9，在信息转换柜6上部的接线腔的底壁上增设上光纤穿墙端子10，光纤测温仪9通过相应的传输线缆与光纤穿墙端子10相连接，在信息转换柜6上部的接线腔的侧壁上增设上3个测温光纤穿线喇叭口 11，风筒口测温光纤16、电机绕组测温光纤17、电机轴瓦测温光纤18的一端分别穿过相应的测温光纤穿线喇叭口 11与光纤穿墙端子10连接；所述的风筒口测温光纤16的另一端缠绕在矿用主通风机19的风筒口的周壁上，用于检测风流温度；所述的电机绕组测温光纤17的另一端穿过矿用主通风机19的风筒壁缠绕在矿用主通风机19的电机绕组的周壁上，用于检测电机绕组一周的温度；所述的电机轴瓦测温光纤18的另一端穿过矿用主通风机19的风筒壁缠绕在电机轴瓦的周壁上，用于检测电机轴瓦一周的温度；所述的光纤测温仪9的通讯接口通过通讯线缆12与信息转换柜6内的PLC控制器62相连接，交换机64的输出端子再通过相应的传输线缆连接上位计算机7和显示器8，这样，便可对矿用主通风机19的风筒口的周壁温度、矿用主通风机19的电机绕组的周壁温度和矿用主通风机19的电机轴瓦的周壁温度同时、连续的进行检测。本实用新型还通过如下措施实施:所述的光纤测温仪9的供电接口通过电源线13与信息转换柜6内的不间断电源14相连接，不间断电源14连接交流电源隔离转换开关15;所述的信息转换柜6内的PLC控制器62上设有与光纤测温仪9相连接的九孔连接器DB-9-3，九孔连接器DB-9-3与光纤测温仪9的九孔连接器DB-9-1相连接；所述的光纤测温仪9的一个九孔连接器DB-9-2通过输出线穿过信息转换柜6侧壁上的密封嘴与单独设置的报警器20相连接，通过报警器20实现测温超限定点的报警。所述的光纤测温仪9包括光纤传感计算计算机芯、九孔连接器DB-9-1和九孔连接器DB-9-2以及三孔电源插头DB-3，光纤测温仪9的三孔电源插头DB-3与不间断电源14相连接，不间断电源14的输入端接AC127V交流电源，为光纤测温仪9提供电源；光纤测温仪9的另一个九孔连接器DB-9-2与单独设置的报警器20相连接；光纤测温仪9通过两侧的支架21固定，使光纤测温仪9离开信息转换柜6的内壁。
权利要求1.矿用主通风机光纤测温式自动监控装置，包括风压信号测量装置(I)、风门控制状态信号测量装置(2)、振动传感变送器(3)、开关柜开关量传感器(4)、开关柜电参数传感器(5)、信息转换柜(6)和上位计算机(7)、显示屏(8)，风压信号测量装置(I)安装在矿用主通风机(19)的进风口的侧壁上，并通过传输线缆与信息转换柜(6)内的压差变送器(61)连接；风门控制状态信号测量装置(2)安装在矿用主通风机(19)的进风口的口沿上，并通过相应的传输线缆与信息转换柜(6)内的PLC控制器(62)相互连接；开关柜开关量传感器(4)安装在开关柜内，并通过相应的传输线缆与信息转换柜(6)内的PLC控制器(62)相互连接；开关柜电参数传感器(5)也安装在开关柜内，并通过相应的传输线缆与信息转换柜(6)内的电量智能仪(63)连接；振动传感变送器(3)安装在矿用主通风机(19)的电机部位的风筒壁上，并通过相应的传输线缆与信息转换柜(6)内的PLC控制器(62)连接；上位计算机(7)和显示屏(8 )通过相应的传输线缆与信息转换柜(6)内的交换机(64)连接；所述的PLC控制器(62)通过相应的传输线缆与交换机(64)连接；其特征在于:所述的信息转换柜(6)内的中部增设上光纤测温仪(9)，在信息转换柜(6)上部的接线腔的底壁上增设上光纤穿墙端子(10)，光纤测温仪(9)通过相应的传输线缆与光纤穿墙端子(10)相连接，在信息转换柜(6)上部的接线腔的侧壁上增设上3个测温光纤穿线喇叭口(11)，风筒口测温光纤(16)、电机绕组测温光纤(17)、电机轴瓦测温光纤(18)的一端分别穿过相应的测温光纤穿线喇叭口(11)与光纤穿墙端子(10)连接；所述的风筒口测温光纤(16)的另一端缠绕在矿用主通风机(19)的风筒口的周壁上；所述的电机绕组测温光纤(17)的另一端穿过矿用主通风机(19)的风筒壁缠绕在矿用主通风机(19)的电机绕组的周壁上；所述的电机轴瓦测温光纤(18)的另一端穿过矿用主通风机(19)的风筒壁缠绕在电机轴瓦的周壁上；所述的光纤测温仪(9)的通讯接口通过通讯线缆(12)与信息转换柜(6)内的PLC控制器(62)相连接。
2.根据权利要求1所述的矿用主通风机光纤测温式自动监控装置，其特征在于:所述的光纤测温仪(9)的供电接口通过电源线(13)与信息转换柜(6)内的不间断电源(14)相连接，不间断电源(14)连接交流电源隔离转换开关(15)。
3.根据权利要求1所述的矿用主通风机光纤测温式自动监控装置，其特征在于:所述的信息转换柜(6)内的PLC控制器(62)上设有与光纤测温仪(9)相连接的九孔连接器DB-9-3，九孔连接器DB-9-3与光纤测温仪(9)的九孔连接器DB-9-1相连接；所述的光纤测温仪(9 )的一个九孔连接器DB-9-2通过输出线穿过信息转换柜(6 )侧壁上的密封嘴与单独设置的报警器(20)相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用主通风机光纤测温式自动监控装置，包括风压信号测量装置、风门控制状态信号测量装置、振动传感变送器、开关柜开关量及电参数传感器、信息转换柜和上位计算机、显示屏，其特征在于所述的信息转换柜内设有光纤测温仪，风筒口测温光纤、电机绕组测温光纤、电机轴瓦测温光纤的一端连接光纤测温仪，另一端分别缠绕在矿用主通风机的风筒口的周壁上、电机绕组的周壁上、电机轴瓦的周壁上；所述的光纤测温仪的通讯接口通过通讯线缆与信息转换柜内的PLC控制器相连接。该矿用主通风机光纤测温式自动监控装置，由于采用光纤测温仪，所以能够实现矿用主通风机多点测温、连续测温、精度高、设备结构简单、灵敏度高、布设方便。
文档编号E21F1/00GK202975782SQ20122073134
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者张树美, 张钦军, 朱圣义 申请人:莱芜风机有限公司