煤矿空压机组在线监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种煤矿空压机组在线监控系统，包括实时摄像系统，上位工控机系统，机组PLC和2个以上的就地空压机控制回路；机组PLC与上位工控机系统中的工控机连接，各个就地空压机控制回路与机组PLC并联连接，实时摄像系统与上位工控机系统共用一个操作平台。通过上位工控机系统和机组PLC的控制，可以在同一个操作平台上对所有的空压机的运行状态进行检测、显示、控制、保护、报警和管理。配置实时摄像系统更加直观地监视空压机的工作，通过视频硬盘录像机对拍摄空压机现场状况的视频信号进行显示和保存，使该系统做到了安全、可靠、经济、操作方便。
【专利说明】煤矿空压机组在线监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型公开一种空压机控制【技术领域】，特别是一种煤矿空压机组在线监控系统。
【背景技术】
[0002]空压机，全称空气压缩机，广泛用于传统的空气动力，仪表控制及自动化装置、车辆制动、门窗启闭，喷气织机中用压缩空气吹送纬纱以代替梭子，食品、制药工业中利用压缩空气搅拌浆液，大型船用柴油机的起动，油井压裂，高压空气爆破采煤等领域。通常情况下，空压机的组成机构包括油循环系统、气路循环系统、水路循环系统、配电系统、屏保护系统、直流电源系统、DTC控制系统等。
[0003]专利CN 202971130U公开了一种空压机节能控制系统，通过PLC控制器对整个空压机系统进行逻辑控制，上位机与PLC控制器连接并进行相应的参数设置和数据显示，压力变送器安装在输气管道上用以监测输气管道中的压力参数并传送至PLC控制器，PLC控制器与各空压机通信连接并采集各空压机的运行时间、电流等参数，变频控制器分别与PLC控制器和空压机连接，对系统进行变频调节。该控制系统通过科学合理的控制逻辑实现对空压机远程及本地的启动、停止、加载、卸载等有效控制，有效减少人力和能源消耗成本。专利CN 203130465U公开了一种空压机变频控制的监控系统，包括:安装在空压机的排气口、储气罐和冷却器排水口上的温度传感器；安装在空压机的排气口、储气罐、润滑油和冷却器进水口上的压力传感器；变频器电流电压监控器；变频器温度传感器；PLC就地空压机控制回路；中央管理主机连接和远程监控主机。该空压机监控系统提高了变频控制的空压机的运行安全，实现了及时有效的预警停机。但是，这些监控系统均难以实现对空压机的运行状态进行实时的检测、显示、控制、保护、报警和管理。而针对煤矿生产中的空压机组，特别急需一种能实时监控的监控系统，以保证煤矿安全生产和提高效率。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种煤矿空压机组在线监控系统，实现对煤矿现场的空压机运行状态进行实时的检测、显示、控制、保护、报警和管理。
[0005]本实用新型的煤矿空压机组在线监控系统，包括实时摄像系统，上位工控机系统，机组PLC和2个以上的就地空压机控制回路；机组PLC与上位工控机系统中的工控机连接，各个就地空压机控制回路与机组PLC并联连接，实时摄像系统与上位工控机系统共用一个操作平台。
[0006]PLC,即Programmable Logic Controller的简写，中文为“可编程逻辑控制器”,是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。
[0007]所述的上位工控机系统包括工控机、用于给工控机提供电源的UPS电源、与工控机连接的显示器。优选的，为了便于将相关参数、数据分析判断结果以纸版形式显示和保存，可以配置打印机，所述的工控机与打印机连接。
[0008]UPS,即是 Uninterruptible Power System 或 Uninterruptible Power Supply,中文为“不间断电源”，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。UPS电源广泛用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。
[0009]所述的就地空压机控制回路包括温度传感器、压力传感器和用于开关控制的电动球阀，温度传感器、压力传感器和电动球阀与机组PLC并联连接。
[0010]通过上位工控机系统和机组PLC的控制，可以在同一个操作平台上对所有的空压机的运行状态进行检测、显示、控制、保护、报警和管理。
[0011 ] 所述的实时摄像系统包括2台以上(XD摄像机和硬盘录像机，(XD摄像机用于拍摄各台空压机现场状况，各台CCD摄像机的视频信号通过视频电缆传输至视频硬盘录像机。
[0012]CCD，英文全称:Charge-Coupled Device,中文全称为电荷耦合元件，常称为CCD图像传感器。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。CCD摄像机已经广泛用于各个工业领域。
[0013]该实时摄像系统更加直观地监视空压机的工作，通过视频硬盘录像机对拍摄空压机现场状况的视频信号进行显示和保存，使该系统做到了安全、可靠、经济、操作方便。
[0014]较佳的，所述的温度传感器分别设置在空压机的排气口、润滑油、后冷却器排水口和储气罐，用于测量排气温度、润滑油温度、后冷却器排水温度和储气罐温度。优选的，所述的温度传感器通过温度变送器与机组PLC连接。
[0015]较佳的，所述的压力传感器分别设置在空压机的排气口、冷却水进水口、储气罐和空气过滤器，用于测量排气压力、冷却水进水压力、储气罐压力以及空气过滤器进排气压差。优选的，所述的压力传感器通过压力变送器与机组PLC连接。
[0016]较佳的，所述的电动球阀用于控制冷却泵、散热泵及冷却进水管的开关。
[0017]为了避免异常情况导致工控机的数据丢失的风险，提高工控机的数据安全，在所述的工控机和所述的机组PLC中间连接一台热备份工控机。
[0018]优选的，所述的机组PLC为西门子S7-300系列的PLC。
[0019]本实用新型的有益效果有:
[0020]1、通过上位工控机系统和机组PLC的控制，可以在同一个操作平台上对所有的空压机的运行状态进行检测、显示、控制、保护、报警和管理。
[0021]2、配置实时摄像系统更加直观地监视空压机的工作，通过视频硬盘录像机对拍摄空压机现场状况的视频信号进行显示和保存，使该系统做到了安全、可靠、经济、操作方便。
[0022]下面将结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的4台空压机组监控系统的结构示意图。
[0024]图2为本实用新型的1#就地空压机控制回路的结构示意图。
[0025]图中，1-CCD摄像机，2_液晶显不器，3_工控机，4-UPS电源，5_显不器，6_机组PLC，7-就地空压机控制回路；71_温度传感器，72-压力传感器，73-电动球阀；711-排气温度传感器，712-润滑油温度传感器，713-后冷却器排水温度传感器，714-储气罐温度传感器，721-排气压力传感器，722-冷却水进水压力传感器，723-储气罐压力传感器，724-空气过滤器压力传感器。
【具体实施方式】
[0026]本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
[0027]请结合参看附图1，本实用新型的四台空压机组监控系统，包括实时摄像系统:四台彩色红外CXD摄像机I (仅图示一台)用于分别拍摄四台空压机现场状况的，各台红外CXD摄像机I的视频信号通过视频电缆传输至操作台上的视频硬盘录像机，并选配500G硬盘和20吋液晶显示器2，使该系统做到了安全、可靠、经济、操作方便，该实时摄像系统更加直观地监视空压机的工作，通过视频硬盘录像机对拍摄空压机现场状况的视频信号进行显示和保存；上位工控机系统:包括工控机3、用于给工控机提供电源的UPS电源(未图示)、与工控机连接的热备份工控机4、与工控机连接的显示器5 ;机组PLC 6:为西门子S7-300系列的PLC，与热备份工控机4连接；和四台就地空压机控制回路7 (仅图示一台)，它们与机组PLC6并联连接。
[0028]其中，所述上位工控机系统具有如下功能:显示空压机系统的工艺参数、电气参数、设备运行状态(工作、停止、故障)以及报警参数等；自动建立数据库，对于重要的工艺参数、电气参数自动生成趋势曲线；打印报表；发生故障时，利用运行记录的曲线对故障进行分析和判断。
[0029]实时摄像系统与上位工控机系统共用一个操作平台。该监控系统可在同一个操作平台上对所有的空压机的运行状态进行检测、显示、控制、保护、报警和管理。
[0030]请结合参看附图1和2，任一台的就地空压机控制回路7包括温度传感器71、压力传感器72和用于开关控制的电动球阀(未图示)，温度传感器71、压力传感器72和电动球阀与机组PLC6并联连接。
[0031]分别在排气口、润滑油、后冷却器排水口和储气罐设置温度传感器，用于测量排气温度、润滑油温度、后冷却器排水温度和储气罐温度。温度传感器711、712、713、714通过温度变送器(未图示)与机组PLC6连接。
[0032]分别在排气口、冷却水进水口、储气罐和空气过滤器设置压力传感器721、722、723、724，用于测量排气压力、冷却水进水压力、储气罐压力以及空气过滤器进排气压差。压力传感器721、722、723、724通过压力变送器(未图示)与机组PLC6连接。
[0033]以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:包括实时摄像系统，上位工控机系统，机组PLC和2个以上的就地空压机控制回路；机组PLC与上位工控机系统中的工控机连接，各个就地空压机控制回路与机组PLC并联连接，实时摄像系统与上位工控机系统共用一个操作平台。
2.根据权利要求1所述的煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:所述的上位工控机系统包括工控机，用于给工控机提供电源的UPS电源和与工控机连接的显示器。
3.根据权利要求2所述的煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:所述的工控机与打印机连接。
4.根据权利要求1所述的煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:所述的就地空压机控制回路包括温度传感器、压力传感器和用于开关控制的电动球阀，所述的温度传感器、压力传感器和电动球阀与机组PLC并联连接。
5.根据权利要求1所述的煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:所述的实时摄像系统包括2台以上CXD摄像机和硬盘录像机，CXD摄像机用于拍摄各台空压机现场状况，各台CCD摄像机的视频信号通过视频电缆传输至视频硬盘录像机。
6.根据权利要求4所述的煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:所述的温度传感器分别设置在空压机的排气口、润滑油、后冷却器排水口和储气罐，用于测量排气温度、润滑油温度、后冷却器排水温度和储气罐温度；通过压力变送器与机组PLC连接。
7.根据权利要求4所述的煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:所述的压力传感器分别设置在空压机的排气口、冷却水进水口、储气罐和空气过滤器，用于测量排气压力、冷却水进水压力、储气罐压力以及空气过滤器进排气压差；通过压力变送器与机组PLC连接。
8.根据权利要求4所述的煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:所述的电动球阀用于控制冷却泵、散热泵及冷却进水管的开关。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:所述的工控机和所述的机组PLC中间连接一台热备份工控机。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的煤矿空压机组在线监控系统，其特征在于:所述的机组PLC为西门子S7-300系列的PLC。
【文档编号】G05B19/418GK203499974SQ201320578337
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】李庆明 申请人:李庆明