一种矿用隔爆型电动阀门控制装置制造方法
【专利摘要】针对现有矿井下阀门隔爆控制箱远程控制存在的可靠性差、布线繁琐以及安装成本高等缺陷，本实用新型提供一种矿用隔爆型电动阀门控制装置，由控制装置本体和位置传感器单元两部分组成，控制装置本体包括交直流电源单元、三路电动阀门手动按钮控制单元、中央处理器单元、以太网通讯单元、显示屏单元、网络交换机单元、光纤转换单元、三路电动阀门驱动单元。本实用新型的有益效果为：增强了煤矿井下电动阀门远程控制的高可靠性，极大降低了电火花产生的几率；而且本产品还具有信号的传输距离远、传递的数据容量大、信号衰减率极低、不易被环境因素干扰、布线便捷且成本低廉等优点。
【专利说明】—种矿用隔爆型电动阀门控制装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型属于矿井安全监控【技术领域】，具体涉及一种矿用隔爆型电动阀门控制
>J-U ρ?α装直。 【背景技术】
[0002]目前，在煤矿开采的井下作业中所使用的井下电动阀门的驱动控制，通常有井下现场控制和井上集控室远程控制的两者兼顾的控制方式。对于煤矿井下含有易燃易爆气体的环境中，隔爆阀门控制箱应符合国家及相关行业有关安全法规要求。阀门隔爆控制箱内控制回路的控制电压应采用36V安全电压。目前隔爆型阀门控制箱的控制原理是:现场控制时，直接触动隔爆箱面板的按钮即可进行启动、停止、正转、反转的控制，当转换成远程控制时，其控制的途径是:通过隔爆电缆联接至地面控制中心的控制系统中，由控制中心通过按钮控制来实现远程控制。此时36V的控制电压由于路程远，线路长，压降太大，难以驱动继电器，导致阀门的远程控制可靠性差，影响排水系统的正常运行，产生严重安全隐患。此外，当需要实行多路阀门远程控制时，必须采用线径较粗的多芯电缆从井下连接至地面控制中心，如此带来布线繁琐以及安装成本高等问题。
实用新型内容
[0003]针对现有矿井下阀门隔爆控制箱远程控制存在的可靠性差、布线繁琐以及安装成本高等缺陷，如何运用现代电子技术、通讯技术及显示技术，实现煤矿井下排水或送风管路系统的多路阀门远、近程控制的高可靠性、运行状态监控性。本实用新型提供一种光纤式矿用隔爆型多路阀门远、近程监控箱，其具体结构为:
[0004]一种矿用隔爆型电动阀门控制装置，由控制装置本体10和位置传感器单元6两部分组成；控制装置本体10包括交直流电源单元1、三路电动阀门手动按钮控制单元2、中央处理器单元3和三路电动阀门驱动单元9组成；其中，
[0005]交直流电源单元I的电源输入端与外部电源相连接，交直流电源单元I的电源输出端分别与中央处理器单元3、以太网通讯单元4、显示屏单元5、电动阀门位置传感器单元6、网络交换机单元7和三路电动阀门驱动单元9的取电端连接；
[0006]中央处理器单元3的控制信号输出端与三路电动阀门驱动单元9的控制信号输入端相连接；三路电动阀门驱动单元9的控制信号输出端与需要进行控制的三路电动阀组件11的控制信号输入端相连接，依照中央处理器单元3的指令实现三路电动阀组件11的正转、反转或停止转动；
[0007]中央处理器单元3上设有两个处理器信号输入端与一个处理器双向通讯端；中央处理器单元3的一个处理器信号输入端与电动阀门位置传感器单元6的信号输出端相连接；位置传感器单元6安置在需要进行控制的三路电动阀组件11的内部，位置传感器单元6将检测到的三路电动阀组件11的工作状态实时反馈至中央处理器单元3 ；
[0008]中央处理器单元3的另一个处理器手动信号输入端与三路电动阀门手动按钮控制单元2的手动信号输出端相连接；即，通过三路电动阀门手动按钮控制单元2将正转、反转或停止的驱动指令输入至中央处理器单元3 ；
[0009]网络交换机单元7上设有两个交换机双向通讯端口与一个交换机信号输出端口 ；通过以太网通讯单元4将中央处理器单元3的处理器双向通讯端与网络交换机单元7的一个交换机双向通讯端口相连接；通过光纤转换单元8将网络交换机单元7的另一个交换机双向通讯端口与矿井内的光缆12相连接，并通过光缆12实现与远程监控端的上位机13双向通信；即，通过上位机13将正转、反转或停止的驱动指令输入至中央处理器单元3 ；
[0010]显示屏单元5的信号输入端相分别与中央处理器单元3上的信号输出端、网络交换机单元7上的交换机信号输出端口相连接，并实时显示由中央处理器单元3及上位机13传递来的信息；其中，中央处理器单元3与显示屏单元5之间采用串口进行通信，显示屏单元5与网络交换机单元7之间采用以太网进行通信。
[0011]本实用新型的有益效果
[0012]本产品增强了煤矿井下电动阀门远程控制的高可靠性；本产品采用光纤进行井下信号的传输，极大降低了电火花产生的几率，令井下生产的安全系数进一步提高；本产品还具有信号的传输距离远、传递的数据容量大、信号衰减率极低、不易被环境因素干扰、布线便捷且成本低廉等优点。
[0013]此外，本产品可直接使用井下的强电做为工作电源。
[0014]此外，本产品可以做为井下其它电动设备的驱动控制装置。
[0015]此外，本产品中的三路电动阀门手动按钮控制单元2、三路电动阀门驱动单元9和三路电动阀组件11可相应地替换为多路电动阀门手动按钮控制单元、多路电动阀门驱动单元和多路电动阀组件，所述的多路的范围在三路至十路之间。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的电路结构示意图；
[0017]图中的序号为:交直流电源单元1、三路电动阀门手动按钮控制单元2、中央处理器单元3、以太网通讯单元4、显示屏单元5、位置传感器单元6、网络交换机单元7、光纤转换单元8、三路电动阀门驱动单元9、控制装置本体10、三路电动阀组件11、光缆12、上位机13。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作详细的说明。
[0019]参见图1，一种矿用隔爆型电动阀门控制装置，由控制装置本体10和位置传感器单元6两部分组成；控制装置本体10包括交直流电源单元1、三路电动阀门手动按钮控制单元2、中央处理器单元3和三路电动阀门驱动单元9组成。其中，
[0020]交直流电源单元I的电源输入端与外部电源相连接，交直流电源单元I的电源输出端分别与中央处理器单元3、以太网通讯单元4、显示屏单元5、电动阀门位置传感器单元
6、网络交换机单元7和三路电动阀门驱动单元9的取电端连接。
[0021]中央处理器单元3的控制信号输出端与三路电动阀门驱动单元9的控制信号输入端相连接；三路电动阀门驱动单元9的控制信号输出端与需要进行控制的三路电动阀组件11的控制信号输入端相连接，依照中央处理器单元3的指令实现三路电动阀组件11的正转、反转或停止转动。
[0022]中央处理器单元3上设有两个处理器信号输入端与一个处理器双向通讯端；中央处理器单元3的一个处理器信号输入端与电动阀门位置传感器单元6的信号输出端相连接；位置传感器单元6安置在需要进行控制的三路电动阀组件11的内部，位置传感器单元6将检测到的三路电动阀组件11的工作状态实时反馈至中央处理器单元3。当位置传感器单元6检测到需要进行控制的三路电动阀组件11正转或反转到设备的极限位置时，向中央处理器单元3发出信号并通过中央处理器单元3停止三路电动阀组件11的旋转。
[0023]中央处理器单元3的另一个处理器手动信号输入端与三路电动阀门手动按钮控制单元2的手动信号输出端相连接；即，通过三路电动阀门手动按钮控制单元2将正转、反转或停止的驱动指令输入至中央处理器单元3。
[0024]网络交换机单元7上设有两个交换机双向通讯端口与一个交换机信号输出端口 ；通过以太网通讯单元4将中央处理器单元3的处理器双向通讯端与网络交换机单元7的一个交换机双向通讯端口相连接；通过光纤转换单元8将网络交换机单元7的另一个交换机双向通讯端口与矿井内的光缆12相连接，并通过光缆12实现与远程监控端的上位机13双向通信；即，通过上位机13将正转、反转或停止的驱动指令输入至中央处理器单元3。
[0025]显示屏单元5的信号输入端相分别与中央处理器单元3上的信号输出端、网络交换机单元7上的交换机信号输出端口相连接，并实时显示由中央处理器单元3及上位机13传递来的信息；其中，中央处理器单元3与显示屏单元5之间采用串口进行通信，显示屏单元5与网络交换机单元7之间采用以太网进行通信。
[0026]此外，交直流电源单元I负责将660V的外部交流电降压成一路24V的非本安直流电、一路220V的非本安交流电和一路24V的本安直流电源；其中，交直流电源单元I分别向三路电动阀门手动按钮控制单元2、以太网通讯单元4、显示屏单元5、网络交换机单元7和三路电动阀门驱动单元9提供24V的非本安直流电，向中央处理器单元3提供220V的非本安交流电，向位置传感器单元624V的本安直流电。
[0027]此外，所述中央处理器单元3由型号为6ES7216-2BD23-0XB8的CPU和型号为1BH22-0XA8的16点开关量输入扩展模块两部分组成，以太网通讯单元4的型号为6GK7243-1EX01-0XE0 ;显示屏单元5的型号为KPT400 ;网络交换机单元7的型号为DS-208A-M-ST。
[0028]此外，本产品中的三路电动阀门手动按钮控制单元2、三路电动阀门驱动单元9和三路电动阀组件11可相应地替换为多路电动阀门手动按钮控制单元、多路电动阀门驱动单元和多路电动阀组件，所述的多路的范围在三路至五十路之间。
【权利要求】
1.一种矿用隔爆型电动阀门控制装置，其特征在于，由控制装置本体(10)和位置传感器单元(6 )两部分组成；控制装置本体(10 )包括交直流电源单元(I)、三路电动阀门手动按钮控制单元(2)、中央处理器单元(3)和三路电动阀门驱动单元(9)组成；其中，交直流电源单元(I)的电源输入端与外部电源相连接，交直流电源单元(I)的电源输出端分别与中央处理器单元(3)、以太网通讯单元(4)、显示屏单元(5)、电动阀门位置传感器单元(6)、网络交换机单元(7)和三路电动阀门驱动单元(9)的取电端连接； 中央处理器单元(3)的控制信号输出端与三路电动阀门驱动单元(9)的控制信号输入端相连接；三路电动阀门驱动单元(9)的控制信号输出端与需要进行控制的三路电动阀组件(11)的控制信号输入端相连接，依照中央处理器单元(3)的指令实现三路电动阀组件(11)的正转、反转或停止转动； 中央处理器单元(3)上设有两个处理器信号输入端与一个处理器双向通讯端；中央处理器单兀(3)的一个处理器信号输入端与电动阀门位置传感器单兀(6)的信号输出端相连接；位置传感器单元(6)安置在需要进行控制的三路电动阀组件(11)的内部，位置传感器单元(6)将检测到的三路电动阀组件(11)的工作状态实时反馈至中央处理器单元(3)； 中央处理器单元(3)的另一个处理器手动信号输入端与三路电动阀门手动按钮控制单元(2)的手动信号输出端相连接；即，通过三路电动阀门手动按钮控制单元(2)将正转、反转或停止的驱动指令输入至中央处理器单元(3)； 网络交换机单元(7)上设有两个交换机双向通讯端口与一个交换机数据信号输出端口 ；通过以太网通讯单元(4)将中央处理器单元(3)的处理器双向通讯端与网络交换机单元(7 )的一个交换机双向通讯端口相连接；通过光纤转换单元(8 )将网络交换机单元(7 )的另一个交换机双向通讯端口与矿井内的光缆(12)相连接，并通过光缆(12)实现与远程监控端的上位机(13)双向通信；S卩，通过上位机(13)将正转、反转或停止的驱动指令输入至中央处理器单元(3)； 显示屏单元(5)的信号输入端相分别与中央处理器单元(3)上的信号输出端、网络交换机单元(7)上的交换机信号输出端口相连接，并实时显示由中央处理器单元(3)及上位机(13)传递来的信息；其中，中央处理器单元(3)与显示屏单元(5)之间采用串口进行通信，显示屏单元(5)与网络交换机单元(7)之间采用以太网进行通信。
2.如权利要求1所述的一种矿用隔爆型电动阀门控制装置，其特征在于:所述中央处理器单元(3)由型号为6ES7216-2BD23-0XB8的CPU和型号为1BH22-0XA8的16点开关量输入扩展模块两部分组成，以太网通讯单元(4)的型号为6GK7243-1EX01-0XE0 ;显示屏单元(5)的型号为KPT400 ;网络交换机单元(7)的型号为DS-208A-M-ST。
【文档编号】F16K31/02GK203374932SQ201320422938
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】姚维法, 姚磊, 王礼俊 申请人:合肥三益江海智能科技有限公司