专利名称：矿用排沙泵安全监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用排沙泵安全监测系统。
背景技术：
目前，矿用排沙泵主要应用于矿产开发行业，在煤矿行业中被广泛应用，矿用排沙泵在含有甲烷或煤尘爆炸危险的煤矿井下采掘工作面排水、煤矿立井、斜井施工排水、矿井 无水仓井底主排水、主井井底散煤仓自动排水、煤矿井下含有煤尘、泥沙等较小固体颗粒的地下水排放、救灾抢险排水等；一般长期在水下连续作业，工作环境十分恶劣，排沙泵损坏事故时有发生，其原因主要为漏水、电机过载、电机绕组超温等，当本内的机械密封元件因老化损坏造成漏水时，非常容易时电动机相间发生短路，同时排沙泵长期在潮湿环境下工作，绝缘阻抗降低时还会造成漏电现象，事故一旦发生，不仅导致整机损坏，还会影响人身安全。因此，对排沙泵的运行状态进行实时在线监测和故障诊断，及时采取安全保护措施尤其必要。目前，矿用排沙泵的故障检测主要由两种方式1.通过电机保护器来判断矿用排沙泵的工作状态；2.通过热继电器来判断矿用排沙泵的工作状态，这两种方式都是根据电机的工作电流和电压来判断，而矿用排沙泵引起故障的原因是多种多样的，只通过电机工作电流或电机工作电压来判断故障原因的话，很难判断出矿用排沙泵具体的故障点，这样给使用者带来很大不便。发明内容本实用新型的目的是提供一种矿用排沙泵安全监测系统，最大限度的保护矿用排沙泵安全运行，从而提高设备使用率、降低维护成本，提高用户经济效益。上述的目的通过以下的技术方案实现一种矿用排沙泵安全监测系统，其组成包括安装在泵体内的数据采集单元、安装在控制柜内的外部控制单元，所述的数据采集单元内部安装有主控芯片A，所述的主控芯片A与数据采集单元内部的通信单元连接，所述的外部控制单元内部安装主控芯片B，所述的主控芯片B与外部控制单元内部的通信单元连接，所述的数据采集单元内部的通信单元与所述的外部控制单元内部的通信单元连接。所述的矿用排沙泵安全监测系统，所述的外部控制单元的主控芯片与LCD液晶显示屏、键盘、EEPROM存储器、第I个A/D转换器、第2个A/D转换器、控制输出端连接，所述的第I个A/D转换器连接信号处理电路A，所述的信号处理电路A与电流信号输入端连接，所述的第2个A/D转换器与连接信号处理电路B，所述的信号处理电路B与电压信号输入端连接。所述的矿用排沙泵安全监测系统，所述的数据采集单元的主控芯片与第3个A/D转换器、第4个A/D转换器、第5个A/D转换器、机械密封监测装置连接，所述的第3个A/D转换器与信号处理单元A连接，所述的信号处理单元A与绕组温度检测装置连接，所述的第4个A/D转换器与信号处理单元B连接，所述的信号处理单元B与轴承温度检测装置连接，所述的第5个A/D转换器与信号处理单元C连接，所述的信号处理单元C与湿度检测装置连接。有益效果I.本实用新型外部控制单元实时读取泵体数据采集单元的数据，并通过LCD显示屏实时显示矿用排沙泵每个监测点工作状态，给使用者一个直观的数据显示。在出现故障时，外部控制单元及时停止矿用排沙泵运行并提示报警。2.本实用新型以嵌入式系统为平台，利用多传感器信息融合技术，构建一套矿用排沙泵在线监测系统，该系统主要应用于矿用排沙泵在无人值守运行的情况下，通过实时的监测数据来反映排沙泵运行状态，当矿用排沙泵出现故障时可自动保护处理。同时该系统还具有故障预判功能，在矿用排沙泵发生故障前及时的对用户做出提示报警，从而最大限度的保护了矿用排沙泵的安全运行。3.本实用新型可实时监测矿用排沙泵的工作状态，并在故障时及时停止矿用排沙泵的运行，并提示报警，同时该系统还可长时间记录矿用排沙泵的各个监测点的运行状况， 可进行故障趋势预测。外部控制单元带有EEPROM存储器，每个时间点上监测的数据都将带有时间信息，用户可以通过外部控制单元的键盘进行查询以往工作状态。这样，最大限度的提高设备安全性，降低维修成本，提高经济效益。4.本实用新型外部控制单元具有EEPROM存储器，可将采集的矿用排沙泵运行数据并存储到EEPROM存储器中，从而实现下位机自动归档功能。
附图I是本产品的结构示意图。
具体实施方式
实施例I :一种矿用排沙泵安全监测系统，其组成包括安装在泵体I内的数据采集单元2、安装在控制柜3内的外部控制单元4，所述的数据采集单元内部安装有主控芯片A，件号5，所述的主控芯片A与数据采集单元内部的通信单元6连接，所述的外部控制单元内部安装主控芯片B，件号7，所述的主控芯片B与外部控制单元内部的通信单元8连接，所述的数据采集单元内部的通信单元与所述的外部控制单元内部的通信单元连接。实施例2 上述的矿用排沙泵安全监测系统，所述的外部控制单元的主控芯片与IXD液晶显示屏9、键盘10、EEPROM存储器11、第1个々/1)转换器12、第2个A/D转换器13、控制输出端14连接，所述的第I个A/D转换器连接信号处理电路A，件号15，所述的信号处理电路A与电流信号输入端16连接，所述的第2个A/D转换器与连接信号处理电路B，件号17，所述的信号处理电路B与电压信号输入端18连接。实施例3 上述的矿用排沙泵安全监测系统，所述的泵体数据采集单元内部的主控芯片与第3个A/D转换器19、第4个A/D转换器20、第5个A/D转换器21、机械密封监测装置22连接，所述的第3个A/D转换器与信号处理单元A，件号23连接，所述的信号处理单元A与绕组温度检测装置24连接，所述的第4个A/D转换器与信号处理单元B，件号25连接，所述的信号处理单元B与轴承温度检测装置26连接，所述的第5个A/D转换器与信号处理单元C，件号27连接，所述的信号处理单元C与湿度检测装置28连接。[0026]实施例4 上述的矿用排沙泵安全监测系统，电流采集方式是首先，矿用排沙泵在工作时，外部控制单元先采集矿用排沙泵的工作电流信号，其采集方式为通过电流信号输入端采集电流，然后经由的信号处理电路A进行整流、滤波处理，然后再通过第I个A/D转换器将模拟量信号转换为数字量信号送给外部控制单元内部的主控芯片A，外部控制单元内部的主控芯片根据采集后的电流数据判断，如果大于设定值主控芯片将通过控制输出端停止矿用排沙泵工作，同时，外部控制单元内部的主控芯片将采集的电压数据存储到的EEPROM存储器中。外部控制单元的电压采集方式与电流采集方式相同。实施例5 上述的矿用排沙泵安全监测系统，泵体数据采集过程是外部控制单元内部的主 控芯片A通过外部控制单元内部的通信单元、泵体数据采集单元内部的通信单元将读取数据命令发送到泵体数据采集单元内部的主控芯片B，泵体数据采集单元内部的主控单元接收到命令以后，顺序检测电机绕组温度、轴承温度、电机室湿地和机械密封数据，其电机绕组温度检测方式为，首先，通过绕组温度监测装置采集电绕组温度信号，该信号通过信号处理电路进行整理、滤波处理，然后再通过A/D转换器将模拟量数据转换为数字量数据送个泵体数据采集单元内部的主控芯片B，在检测完电机绕组温度以后泵体数据采集单元内部的主控芯片继续检测轴承温度和电机室湿度数据，其检测方式与电机绕组温度检测方式相同，所以在此不再赘述。机械密封监测是通过安装在矿用排沙泵本体内的液位监测装置进行检测，机械密封检测信号为数字量信号，所以泵体主控芯片可直接通过数字量接口进行检测。在所有数据都检测完成以后，泵体数据采集单元内部的主控芯片B通过数据采集单元内部的通信单元、外部控制单元内部的通信单元发送至的外部控制单元内部的主控芯片A，外部控制单元内部的主控芯片A在根据这些数据判断矿用排沙泵的工作状态，如果出现异常的外部控制单元内部的主控芯片A将通过控制输出端停止矿用排沙泵运行，同时所有检测数据将存储在的EEPROM存储器中。实施例5:上述的矿用排沙泵安全监测系统，该系统可通过键盘进行设置工作参及查询输入。经过第I个A/D转换器、第2个A/D转换器转换后的数据和外部控制单元读取到的泵体数据采集单元的数据在存储到EEPROM中带有时间戳，这样在查询时看直观的了解每一时刻的矿用排沙泵的运行情况。
权利要求1.一种矿用排沙泵安全监测系统，其组成包括安装在泵体内的数据采集单元、安装在控制柜内的外部控制单元，其特征是所述的数据采集单元内部安装有主控芯片A，所述的主控芯片A与数据采集单元内部的通信单元连接，所述的外部控制单元内部安装主控芯片B，所述的主控芯片B与外部控制单元内部的通信单元连接，所述的数据采集单元内部的通信单元与所述的外部控制单元内部的通信单元连接。
2.根据权利要求I所述的矿用排沙泵安全监测系统，其特征是所述的外部控制单元的主控芯片与IXD液晶显示屏、键盘、EEPROM存储器、第I个A/D转换器、第2个A/D转换器、控制输出端连接，所述的第I个A/D转换器连接信号处理电路A，所述的信号处理电路A与电流信号输入端连接，所述的第2个A/D转换器与连接信号处理电路B，所述的信号处理电路B与电压信号输入端连接。
3.根据权利要求I或2所述的矿用排沙泵安全监测系统，其特征是所述的数据采集单元的主控芯片与第3个A/D转换器、第4个A/D转换器、第5个A/D转换器、机械密封监测装置连接，所述的第3个A/D转换器与信号处理单元A连接，所述的信号处理单元A与绕组温度检测装置连接，所述的第4个A/D转换器与信号处理单元B连接，所述的信号处理单元B与轴承温度检测装置连接，所述的第5个A/D转换器与信号处理单元C连接，所述的信号处理单元C与湿度检测装置连接。
专利摘要矿用排沙泵安全监测系统。矿用排沙泵引起故障只通过电机工作电流或电机工作电压来判断故障原因，很难判断出矿用排沙泵具体的故障点，给使用者带来很大不便。本产品组成包括安装在泵体(1)内的数据采集单元(2)、安装在控制柜(3)内的外部控制单元(4)，所述的数据采集单元内部安装有主控芯片A(5)，所述的主控芯片A与数据采集单元内部的通信单元(6)连接，所述的外部控制单元内部安装主控芯片B(7)，所述的主控芯片B与外部控制单元内部的通信单元(8)连接，所述的数据采集单元内部的通信单元与所述的外部控制单元内部的通信单元连接。本产品用于矿用排沙泵工作时出现故障状态的自动保护及故障提前预判。
文档编号F04B49/10GK202732305SQ201220427490
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者张小平, 周晓宇, 李君霞, 张宇, 张贤杰, 李长武, 李昕迪 申请人:黑龙江省科学院自动化研究所