技术领域本发明涉及一种煤层气增透高压空气爆破装置远程控制系统及控制方法。
背景技术：
在煤层的瓦斯抽放过程中，如何提高煤层的透气性是抽放效果好坏的关键。为此，我国投入了大量的人力、物力与财力研发非常规增透技术与装备。然而，每种方法都有一定的适用条件，存在一定的优缺点。如水力压裂法在顶底板条件较差的条件下，会造成顶底板严重破坏，不但消耗水量巨大，压裂液还严重污染地下水资源；水力割缝法工艺简单，综合效果显著，但消耗水量同样巨大；松动爆破法对炸药的监控、监管与存储，对工艺要求很高，且存在一定的安全隐患。为此，我们研制了一套高压空气爆破装置，采用高压空气突然释放，起到爆破效果的同时，不产生火花，无安全隐患。但是现有爆破装置释放过程采用手动控制，容易对于操作人员造成一定的安全伤害，急需一种能够远程自动控制方法及控制系统。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足以及存在的安全隐患,提供一种高压空气爆破装置远程控制系统及控制方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高压空气爆破装置远程控制系统，包括信号采集系统顺序电连以PLC为核心的操作系统、执行系统，特点在于：信号采集系统包括设置于高压空气爆破装置管路中的低压端压力传感器、中压端压力传感器、高压端压力传感器，操作系统包括PLC分别电连接变压器、继电器、显示器，变压器电连接继电器，执行系统包括电连接继电器的增压泵防爆电磁阀(YDFB)、中压端防爆电磁阀(ZDFB)、高压端防爆电磁阀(GDFB)、发射端防爆电磁阀(FDFB)，中压端防爆电磁阀(ZDFB)接中压端高压气动阀(ZGQF)，高压端防爆电磁阀(GDFB)接高压端高压气动阀(GGQF)，发射端防爆电磁阀(FDFB)接发射端高压气动阀(FGQF)。其中：PLC包括连接EM223、EM231扩展模块。其中：高压端压力传感器、中压端压力传感器、低压端压力传感器通过4～20mA电信号连接PLC。一种高压空气爆破装置远程控制方法，包括打开储气罐两端的储气罐进气阀和储气罐排气阀，启动低压空气压缩机，低压端压力传感器检测储气罐中气体压力≧设定值YD时，启动高压空气压缩机，打开中压端防爆电磁阀(ZDFB)和高压端防爆电磁阀(GDFB)，中压端高压气动阀(ZGQF)、高压端高压气动阀(GGQF)开通，增压泵防爆电磁阀(YDFB)、发射端防爆电磁阀(FDFB)、发射端高压气动阀(FGQF)处关闭状态，高压空气压缩机给钢瓶及通过高压单向阀的高压管路充气，中压端压力传感器检测到钢瓶内的气体压力≧设定值YZ时，打开增压泵防爆电磁阀(YDFB)、中压端防爆电磁阀(ZDFB)，关闭高压端防爆电磁阀(GDFB)和高压空气压缩机，启动气体增压泵给高压管路及通过增压单向阀的高压缓冲罐增压，钢瓶气体压力下降，中压端压力传感器检测到钢瓶内的气体压力﹤设定值YL时，再次启动高压空气压缩机，如上重复为高压管路和高压缓冲罐增压，当高压端压力传感器检测到高压管路和高压缓冲罐内的气体压力≧设定值YF时，打开发射端防爆电磁阀(FDFB)，发射端高压气动阀(FGQF)打开，高压爆破筒爆破，爆破结束后，关闭高压空气压缩机、增压泵防爆电磁阀(YDFB)、气体增压泵，打开中压端防爆电磁阀(ZDFB)、高压端防爆电磁阀(GDFB)、发射端防爆电磁阀(FDFB)、中压端高压气动阀(ZGQF)、高压端高压气动阀(GGQF)、发射端高压气动阀(FGQF)，释放高压空气爆破装置中的气体。其中：YD＝0.8～1.0MPa，YZ＝35～40MPa，YL＝30～35MPa，YF＝60～70MPa。其中：以上操作在XH12型号触摸显示器上实现。本发明的有益效果是：通过分级控制高压气动阀及电磁阀实现高压气体压力逐级增加，实现远程自动控制，结合远程控制方法，代替了现场近距离手动爆破控制方法，消除了现场近距离手动爆破存在的安全隐患，确保系统一直运行在一个安全、高效、经济、智能抽采的状态。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。图1.本发明结构原理框图；图2.本发明结构原理示意图；图3.本发明高压空气爆破结构示意图；图中:7.高压单向阀，9.增压单向阀，11.低压空气压缩机，13.高压空气压缩机，15.气体增压泵，17.高压缓冲罐，19.高压爆破筒，21.储气罐进气阀，23储气罐，27.储气罐排气阀，33.钢瓶，101.操作系统，111.PLC，117.继电器，119.变压器，203.信号采集系统，205.执行系统，211.显示器(XH12),231.高压端压力传感器，233.中压端压力传感器，235.低压端压力传感器，301.增压泵防爆电磁阀，303.中压端防爆电磁阀，305.高压端防爆电磁阀，309.发射端防爆电磁阀，321.中压端高压气动阀，323.高压端高压气动阀，325.发射端高压气动阀。具体实施方式实施例一参见图1、图2、图3，一种高压空气爆破装置远程控制系统，包括信号采集系统203顺序电连以PLC为核心的操作系统101、执行系统205，特点在于：信号采集系统203包括设置于高压空气爆破装置管路中的低压端压力传感器235、中压端压力传感器233、高压端压力传感器231，操作系统101包括PLC111分别电连接变压器119、继电器117、显示器211，变压器119电连接继电器117，执行系统205包括电连接继电器117的增压泵防爆电磁阀(YDFB)301、中压端防爆电磁阀(ZDFB)303、高压端防爆电磁阀(GDFB)305、发射端防爆电磁阀(FDFB)309，中压端防爆电磁阀(ZDFB)303接中压端高压气动阀(ZGQF)321，高压端防爆电磁阀(GDFB)305接高压端高压气动阀(GGQF)323，发射端防爆电磁阀(FDFB)309接发射端高压气动阀(FGQF)325。实施例二参见图1、图2、图3，一种高压空气爆破装置远程控制系统，包括信号采集系统203顺序电连以PLC为核心的操作系统101、执行系统205，特点在于：信号采集系统203包括设置于高压空气爆破装置管路中的低压端压力传感器235、中压端压力传感器233、高压端压力传感器231，操作系统101包括PLC111分别电连接变压器119、继电器117、显示器211，变压器119电连接继电器117，执行系统205包括电连接继电器117的增压泵防爆电磁阀(YDFB)301、中压端防爆电磁阀(ZDFB)303、高压端防爆电磁阀(GDFB)305、发射端防爆电磁阀(FDFB)309，中压端防爆电磁阀(ZDFB)303接中压端高压气动阀(ZGQF)321，高压端防爆电磁阀(GDFB)305接高压端高压气动阀(GGQF)323，发射端防爆电磁阀(FDFB)309接发射端高压气动阀(FGQF)325。其中：PLC111包括连接EM223、EM231扩展模块。实施例三参见图1、图2、图3，一种高压空气爆破装置远程控制系统，包括信号采集系统203顺序电连以PLC为核心的操作系统101、执行系统205，特点在于：信号采集系统203包括设置于高压空气爆破装置管路中的低压端压力传感器235、中压端压力传感器233、高压端压力传感器231，操作系统101包括PLC111分别电连接变压器119、继电器117、显示器211，变压器119电连接继电器117，执行系统205包括电连接继电器117的增压泵防爆电磁阀(YDFB)301、中压端防爆电磁阀(ZDFB)303、高压端防爆电磁阀(GDFB)305、发射端防爆电磁阀(FDFB)309，中压端防爆电磁阀(ZDFB)303接中压端高压气动阀(ZGQF)321，高压端防爆电磁阀(GDFB)305接高压端高压气动阀(GGQF)323，发射端防爆电磁阀(FDFB)309接发射端高压气动阀(FGQF)325。其中：PLC111包括连接EM223、EM231扩展模块。其中：高压端压力传感器231、中压端压力传感器233、低压端压力传感器235通过4～20mA电信号连接PLC111。实施例四参见图1、图2、图3，一种高压空气爆破装置远程控制方法，包括打开储气罐23两端的储气罐进气阀21和储气罐排气阀27，启动低压空气压缩机11，低压端压力传感器235检测储气罐23中气体压力≧设定值YD时，启动高压空气压缩机13，打开中压端防爆电磁阀(ZDFB)303和高压端防爆电磁阀(GDFB)305，中压端高压气动阀(ZGQF)321、高压端高压气动阀(GGQF)323开通，增压泵防爆电磁阀(YDFB)301、发射端防爆电磁阀(FDFB)309、发射端高压气动阀(FGQF)325处关闭状态，高压空气压缩机13给钢瓶33及通过高压单向阀7的高压管路充气，中压端压力传感器233检测到钢瓶33内的气体压力≧设定值YZ时，打开增压泵防爆电磁阀(YDFB)301、中压端防爆电磁阀(ZDFB)303，关闭高压端防爆电磁阀(GDFB)305和高压空气压缩机13，启动气体增压泵15给高压管路及通过增压单向阀9的高压缓冲罐17增压，钢瓶33气体压力下降，中压端压力传感器233检测到钢瓶33内的气体压力﹤设定值YL时，再次启动高压空气压缩机13，如上重复为高压管路和高压缓冲罐17增压，当高压端压力传感器231检测到高压管路和高压缓冲罐17内的气体压力≧设定值YF时，打开发射端防爆电磁阀(FDFB)309，发射端高压气动阀(FGQF)325打开，高压爆破筒19爆破，爆破结束后，关闭高压空气压缩机13、增压泵防爆电磁阀(YDFB)301、气体增压泵15，打开中压端防爆电磁阀(ZDFB)303、高压端防爆电磁阀(GDFB)305、发射端防爆电磁阀(FDFB)309、中压端高压气动阀(ZGQF)321、高压端高压气动阀(GGQF)323、发射端高压气动阀(FGQF)325，释放高压空气爆破装置中的气体。其中：YD＝0.8～1.0MPa，YZ＝35～40MPa，YL＝30～35MPa，YF＝60～70MPa。YD、YZ、YL、YF可以取其它数值。实施例五参见图1、图2、图3，一种高压空气爆破装置远程控制方法，包括打开储气罐23两端的储气罐进气阀21和储气罐排气阀27，启动低压空气压缩机11，低压端压力传感器235检测储气罐23中气体压力≧设定值YD时，启动高压空气压缩机13，打开中压端防爆电磁阀(ZDFB)303和高压端防爆电磁阀(GDFB)305，中压端高压气动阀(ZGQF)321、高压端高压气动阀(GGQF)323开通，增压泵防爆电磁阀(YDFB)301、发射端防爆电磁阀(FDFB)309、发射端高压气动阀(FGQF)325处关闭状态，高压空气压缩机13给钢瓶33及通过高压单向阀7的高压管路充气，中压端压力传感器233检测到钢瓶33内的气体压力≧设定值YZ时，打开增压泵防爆电磁阀(YDFB)301、中压端防爆电磁阀(ZDFB)303，关闭高压端防爆电磁阀(GDFB)305和高压空气压缩机13，启动气体增压泵15给高压管路及通过增压单向阀9的高压缓冲罐17增压，钢瓶33气体压力下降，中压端压力传感器233检测到钢瓶33内的气体压力﹤设定值YL时，再次启动高压空气压缩机13，如上重复为高压管路和高压缓冲罐17增压，当高压端压力传感器231检测到高压管路和高压缓冲罐17内的气体压力≧设定值YF时，打开发射端防爆电磁阀(FDFB)309，发射端高压气动阀(FGQF)325打开，高压爆破筒19爆破，爆破结束后，关闭高压空气压缩机13、增压泵防爆电磁阀(YDFB)301、气体增压泵15，打开中压端防爆电磁阀(ZDFB)303、高压端防爆电磁阀(GDFB)305、发射端防爆电磁阀(FDFB)309、中压端高压气动阀(ZGQF)321、高压端高压气动阀(GGQF)323、发射端高压气动阀(FGQF)325，释放高压空气爆破装置中的气体。其中：YD＝0.8～1.0MPa，YZ＝35～40MPa，YL＝30～35MPa，YF＝60～70MPa。YD、YZ、YL、YF可以取其它数值。其中：以上操作在XH12型号触摸显示器上实现。