一种profibus dp总线的煤场气体监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种煤场气体监测装置，具体涉及一种PROFIBUS DP总线的煤场气体监测装置。
【背景技术】
[0002]为了提高煤场场地利用率，缩小占地面积，提高煤场作业自动化水平，解决电厂储煤对周边环境的污染，圆形煤场和全封闭式的条形煤场逐渐得到广泛应用。封闭煤场有效防治了雨水冲刷或大风扬尘等造成的环境污染和资源的浪费，改善煤场周边环境，增加煤场存煤量，改善煤场机械运行条件，降低设备维护量。但随之而来带来了储煤安全性问题，煤在氧气、温湿度、存储时间满足条件下慢慢地从表面氧化，排放出多种可燃气体包括CO、CH4等。煤的氧化散发的热量不断聚集，当温度上升到一定值时，即会引起可燃物质燃烧而自燃，煤堆自燃产生大量酸性氧化物和有毒气体，弥漫在整个煤场空间，排放到煤场外面的气体对厂区也造成了二次空气污染。现场运行人员日常需依靠戴着厚重的防毒面具进入煤场进行正常生产作业，长时间呆在这样工作环境，易造成身体伤害，严重时甚至会发生气体中毒窒息人身事故。检测煤场气体、烟雾，能实时掌握煤场内部各种有毒可燃气体浓度，进行超限报警，及时进行通风控制、人员疏散，避免爆炸、人员伤亡的恶性事故发生。因此进行煤场气体检测至关重要工程。
[0003]目前在进行煤场气体检测时，多采用手持式、变送器、总线式气体检测装置进行煤场内部气体检测。手持式气体检测设备由于实时性差、检测范围小、检测方式繁杂且人为因素影响较大，所以不适用于当前信息化数字化煤场系统。变送器气体检测设备收集到的气体参数信息以电流环4_20mA模拟量方式接入集中控制系统中，再转换成相应的气体浓度值达到实时监测控制效果。封闭煤场虽然相对露天煤场节约了较大空间，但是相对面积还是非常大的，气体检测点多达几十甚至上百个，每个检测点负责采集可燃气体传感器、烟雾传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器至少需要两根以上电缆，由于煤场的安全性能决定都采用耐高温阻燃电缆，且电缆用量较大，成本较高，同时电缆的增多也会降低了系统可靠性安全性稳定性。所以总线式气体检测装置得到了普遍的应用，一般采用无线通信或者差分信号如RS485方式接入，由于气体检测装置的实时要求高，数据采集密度大，对无线来说功耗高，不便于电池供电，而且无线通信距离和抗干扰能力较弱，无线通信就没有很大的优势。而当前采用RS485方式的气体检测装置都为DC24V供电方式，供电距离近，所以每个气体检测装置需要配套一个电源适配器，降低系统的安全防护性能。同时使用M0DBUS-RTU协议总线方式，虽然简单通俗易懂，但是通信速率较低，传输的数据不够严谨，且不便于接入控制系统，大大降低系统的可扩展性。
[0004]因此，设计一种综合以上的各种检测方式的优点、取长补短是当前煤场气体检测数字化的必然之路。
【实用新型内容】
[0005]针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种基于PROFIBUSDP总线、成本低、可靠性高的煤场气体监测装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供一种PROFIBUSDP总线的煤场气体监测装置，包括:
[0007]远端控制装置，其与计算机连接，所述远端控制装置并通过以太网与智能控制器网关的一端连接；
[0008]智能控制器网关，其一端与所述远端控制装置连接，所述智能控制器网关的另一端通过PROFIBUS DP总线与至少一个智能控制器一端连接；
[0009]智能控制器，其一端通过PROFIBUSDP总线与所述智能控制器网关的另一端连接，所述智能控制器的另一端与气体检测变送器连接，所述智能控制器包括处理采样单元、模拟量接口和数字量接口；
[0010]气体检测变送器，其与所述智能控制器相邻设置，并与所述智能控制器的另一端连接，所述气体检测变送器包括一个可燃气体传感器、一个烟雾传感器、一个一氧化碳传感器、一个氧气传感器和一个声光报警器。
[0011]作为本实用新型进一步改进，所述气体检测变送器采用两线制接线方式。
[0012]作为本实用新型进一步改进，所述智能控制器采用SSP⑶智能控制器。
[0013]作为本实用新型进一步改进，所述智能控制器的防护等级为IP65。
[0014]本实用新型的有益效果为:
[0015]采用PROFIBUSDP总线协议的故障诊断和高实时数据传送机制，将气体浓度值传给控制系统达到实时监控，提高了煤场气体检测智能化数字化水平，并提供了控制装置的接口，简化了现场的实施过程，缩短安装调试时间，降低系统成本，提高了气体监测装置在煤场安全监测系统运用中的可靠性和可维护性。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种PROFIBUSDP总线的煤场气体监测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，本实用新型实施例的一种PROFIBUSDP总线的煤场气体监测装置，包括远端控制装置、计算机、智能控制器网关、智能控制器和气体检测变送器。
[0018]远端控制装置与计算机连接，并通过以太网与智能控制器网关的一端连接；智能控制器网关的另一端通过PROFIBUS DP总线与至少一个智能控制器一端连接；智能控制器的另一端与气体检测变送器连接，智能控制器包括处理采样单元、模拟量接口和数字量接口；气体检测变送器与智能控制器相邻设置，减少电缆长度，并与智能控制器的另一端连接，气体检测变送器包括一个可燃气体传感器、一个烟雾传感器、一个一氧化碳传感器、一个氧气传感器和一个声光报警器。
[0019]根据煤场大小以智能控制器为核心的数据检测点，每个数据检测点中心分别安装气体检测变送器，实时监测采集气体数据信息。每个数据检测点设置一台采用PROFIBUS DP总线通信的智能控制器，为气体检测变送器供电，并接收气体检测变送器中可燃气体传感器、烟雾传感器、一氧化碳传感器和氧气传感器输出的模拟量数字量信号，并将其转换为对应气体的浓度、报警值、诊断数据，集中到智能控制器网关，然后再上传到远端控制装置。当监测到的危险气体参数达到报警值时，发出声光报警，并自动启动通风风机，加速煤场内空气的循环，防止可燃气体发生爆燃。
[0020]其中，气体检测变送器采用两线制接线方式，包括可燃气体传感器、烟雾传感器、一氧化碳传感器和氧气传感器。这种两线接线方式不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响;抗干扰能力强，不随着电线长度的不等造成精度的差异，两线输出口增设防浪涌、防雷器件，有利于安全防雷防爆。智能控制器采用SSP⑶智能控制器，防护等级为IP65。
[0021]具体使用时，采用本实用新型的煤场气体监测装置进行气体监测的具体步骤包括:
[0022]步骤I，气体检测变送器收集现场一氧化碳、可燃气体、氧气、烟雾浓度，转换成4?20mA信号输出到智能控制器；
[0023]步骤2，将一氧化碳、可燃气体、氧气、烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大，转化成较大的电压信号送入处理采样单元，对数据进行线性化处理，将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值，并判断烟雾浓度值是否超出报警限，以干接点形式输出到智能控制器；
[0024]步骤3，智能控制器通过模拟量接口采集气体检测变送器的数据，通过数字量接口接入气体检测变送器的报警信号，同时输出声光报警信号，并采用PROFIBUS DP总线协议上传数据到智能控制器网关，智能控制器网关将数据通过以太网传输至远端控制装置；
[0025]步骤4，远端控制装置对智能控制器内部的各种参数包括报警输出阀值、一氧化碳、可燃气体、氧气、烟雾浓度进行描述，当各种气体浓度超过设定阈值时，远端控制装置即刻向智能控制器发布指令，使现场设备执行相应操作，如开启声光报警、开启排风扇等措施，降低危险气体的浓度，保障煤场及内部工作人员的安全。
[0026]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种PROFIBUS DP总线的煤场气体监测装置，其特征在于，包括: 远端控制装置，其与计算机连接，所述远端控制装置并通过以太网与智能控制器网关的一端连接； 智能控制器网关，其一端与所述远端控制装置连接，所述智能控制器网关的另一端通过PROFIBUS DP总线与至少一个智能控制器一端连接； 智能控制器，其一端通过PROFIBUS DP总线与所述智能控制器网关的另一端连接，所述智能控制器的另一端与气体检测变送器连接，所述智能控制器包括处理采样单元、模拟量接口和数字量接口； 气体检测变送器，其与所述智能控制器相邻设置，并与所述智能控制器的另一端连接，所述气体检测变送器包括一个可燃气体传感器、一个烟雾传感器、一个一氧化碳传感器、一个氧气传感器和一个声光报警器。2.根据权利要求1所述的煤场气体监测装置，其特征在于，所述气体检测变送器采用两线制接线方式。3.根据权利要求1所述的煤场气体监测装置，其特征在于，所述智能控制器采用SSPCU智能控制器。4.根据权利要求3所述的煤场气体监测装置，其特征在于，所述智能控制器的防护等级为IP65。
【专利摘要】本实用新型涉及一种PROFIBUS DP总线的煤场气体监测装置，包括：远端控制装置，其与计算机和智能控制器网关连接；智能控制器网关，其与远端控制装置连接，并通过PROFIBUS DP总线与智能控制器连接；智能控制器，其通过PROFIBUS DP总线与智能控制器网关连接，并与气体检测变送器连接，包括处理采样单元、模拟量接口和数字量接口；气体检测变送器，其与智能控制器相邻设置，并与智能控制器连接，包括可燃气体传感器、烟雾传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器和声光报警器。本实用新型的有益效果：采用PROFIBUS DP总线协议的故障诊断和高实时数据传送机制，提高了煤场气体检测智能化数字化水平，简化了现场的实施过程，缩短安装调试时间，降低系统成本，提高了可靠性和可维护性。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN205353056
【申请号】CN201620078023
【发明人】王艳春, 苏昊, 李亚超, 孙斌, 陈婷, 钟永图, 高向前, 成瑞兰, 周晓峰
【申请人】大唐环境产业集团股份有限公司, 湖南先步信息股份有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月27日