一种井下制氮机无人值守系统的制作方法

1.本实用新型属于监测技术领域，具体涉及一种井下制氮机无人值守系统。


背景技术：

2.随着互联网和云数据平台的不断发展，信息化建设的步伐越来越快，各种设备的数字化、智能化建设程度越来越高，先进、高效煤矿生产装备也在不断的实现自动化和智能化，越来越多的煤矿设备都已经实现了物联网。目前，制氮机在煤矿已经得到了广泛的应用，但相对于煤矿的其他设备，矿用制氮机在自动化、智能化方面应用的程度较低，没有相应的执行标准；而现阶段，各大煤矿都在大力的整合资源，提升矿井的管理水平，因此急需研发一套矿用制氮机无人值守系统，以解决制氮机智能化程度角度的问题。
3.目前，煤矿井下制氮机运行基本靠工人手动控制完成开启及关机的过程，主要依靠工人的经验完成具体的操作，无法准确的了解制氮机运行的稳定性、安全性，不能及时对制氮机进行调整、维护，造成事故多发，影响煤矿的生产、安全。以现阶段的技术条件，基本可以实现制氮机监控系统的自动化运行。在国外，制氮机监控技术很成熟，但是价格不菲，且不适合国内工矿环境，不适合在煤矿生产中的应用。国内很多厂家生产的制氮机已初步具备自动化的功能，技术趋于成熟，但没有在智能化无人值守方面还相对较弱，在产品功能和可靠性方面良莠不齐。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：
5.本实用新型提供一种井下制氮机无人值守系统，包括：
6.井下监测系统和井上监控系统；
7.所述井下监测系统与至少一个制氮机连接，所述井下监测系统用于监测所述至少一个制氮机；
8.所述井上监控系统与所述井下监测系统通过交换机连接，所述井上监控系统用于与所述井下监测系统进行数据通信，并显示所述所述至少一个制氮机的运行数据。
9.进一步地，其特征在于，所述井下监测系统包括：控制箱以及与所述控制箱电连接的信号处理模块、数据采集模块、显示模块、设备控制模块以及工控机；
10.所述设备控制模块的输入端与所述控制箱连接，所述设备控制模块的输出端与所示工控机连接。
11.进一步地，还包括分别与所述信号处理模块连接的压力传感器、温度传感器、流量传感器、氧气浓度传感器以及空压机。
12.进一步地，还包括报警器，所述报警器与所述控制箱连接。
13.进一步地，还包括电磁阀门，所述电磁阀门分别与所述控制箱以及制氮机连接。
14.进一步地，所述电磁阀门型号为z9b41h系列的电磁阀门。
15.进一步地，所述控制箱为plc控制箱。
16.进一步地，所述井上监控系统包括计算机及显示器；
17.所述显示器与所述计算机连接。
18.进一步地，还包括以及打印机，所述打印机与所述计算机连接。
19.进一步地，所述报警器为声光报警器。
20.本实用新型具有以下有益效果：
21.本实用新型实施例提供的一种井下制氮机无人值守系统，包括：井下监测系统和井上监控系统；所述井下监测系统与至少一个制氮机连接，用于监测所述制氮机；所述井上监控系统与所述井下监测系统连接，用于与所述井下监测系统进行数据通信，并显示所述所述至少一个制氮机的运行数据。本技术所提供井下制氮机无人值守系统系统可将分布于井下的制氮机进行集中管理，减少人员的工作强度、保障设备的运行效率及安全。系统可实现对井下制氮设备运行参数的智能化监测、显示、自动记录及保存功能。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型实施例中一种井下制氮机无人值守系统的结构意图。
24.图2是本实用新型另一个实施例中井下监测系统的结构意图。
25.图3是本实用新型另一个实施例中井上监控系统的结构意图。
26.图中：
27.1、井下监测系统；101、控制箱；102、压力传感器；103、温度传感器；104、流量传感器；105、氧气浓度传感器；106、空压机；107、信号处理模块；108、数据采集模块；109、设备控制模块；110、工控机；111、报警器；112、显示模块；113、电磁阀门；2、井上监控系统；201、计算机；202、显示器；203、打印机；3、交换机。
具体实施方式
28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
29.针对相关技术中的目前，煤矿井下制氮机运行基本靠工人手动控制完成开启及关机的过程，主要依靠工人的经验完成具体的操作，无法准确的了解制氮机运行的稳定性、安全性，不能及时对制氮机进行调整、维护，造成事故多发，影响煤矿的生产、安全的问题，本实用新型提供一种井下制氮机无人值守系统，图1为本技术一个实施例提供的一种井下制氮机无人值守系统结构示意图，如图1所示，该井下制氮机无人值守系统包括：
30.井下监测系统1和井上监控系统2；
31.所述井下监测系统1与至少一个制氮机连接，所述井下监测系统1用于监测所述至少一个制氮机；
32.所述井上监控系统2与所述井下监测系统1通过交换机3连接，所述井上监控系统2用于与所述井下监测系统1进行数据通信，并显示所述所述至少一个制氮机的运行数据。
33.其中，井上监控系统2可最多接入6台井下监测系统1。井上监控系统2通过交换机3与分布于井下不同位置的井下监测系统1进行数据通讯，并在监控画面显示制氮机数据。
34.可以理解为，本实用新型实施例提供的一种井下制氮机无人值守系统，包括：井下监测系统和井上监控系统；所述井下监测系统与至少一个制氮机连接，用于监测所述制氮机；所述井上监控系统与所述井下监测系统连接，用于与所述井下监测系统进行数据通信，并显示所述所述至少一个制氮机的运行数据。本技术所提供井下制氮机无人值守系统系统可将分布于井下的制氮机进行集中管理，减少人员的工作强度、保障设备的运行效率及安全。系统可实现对井下制氮设备运行参数的智能化监测、显示、自动记录及保存功能。
35.作为上述实施例的进一步改进，请参阅图2，图2是本技术一个实施例提供的井下监测系统1结构示意图，如图2所示，该井下监测系统1包括：控制箱101以及与所述控制箱101电连接的信号处理模块107、数据采集模块108、显示模块112、设备控制模块109以及工控机110；
36.所述设备控制模块109的输入端与所述控制箱101连接，所述设备控制模块109的输出端与所示工控机110连接。
37.一些实施例中，还包括分别与所述信号处理模块107连接的压力传感器102、温度传感器103、流量传感器104、氧气浓度传感器105以及空压机106。
38.压力传感器102、温度传感器103、流量传感器104、氧气浓度传感器105以及空压机106采集制氮设备的运行参数，将运行参数发送至信号处理模块107，信号处理模块107将数据上传至控制箱101。
39.氮气纯度、氮气流量、膜前温度、膜后温度、膜前压力、膜后压力等模拟量的实时监测值存盘记录保存7天以上。模拟量统计值、报警/解除报警时刻及状态、设备故障/恢复正常工作时刻及状态等记录保存1年以上。当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度不大于5min。
40.一些实施例中，该系统还包括报警器111，所述报警器111与所述控制箱101连接。报警器111可以是声光报警器111。
41.一些实施例中，还包括电磁阀门113，电磁阀门113分别与所述控制箱101以及制氮机连接。控制箱101根据压力、温度、浓度等信号，通过对开关量输出的控制来达到对声光报警器111、电磁阀门113的控制。所述电磁阀门113型号可以是z9b41h系列的电磁阀门113。
42.具体地，制氮机在出厂时经过调试，将氮气流量和电磁阀门113开度严格对应，如电磁阀门113开度30％对应流量为1000m3/h，电磁阀门113开度40％对应流量为1200m3/h。当制氮机接收到地面的控制流量指令为1000m3/h时，控制箱101输出相应电流信号，控制电磁阀门113开度为30％。需要的流量主要是听从调度人员的指挥。
43.一些实施例中，所述控制箱101为plc控制箱101。
44.作为上述实施例的进一步改进，一些实施例中，井上监控系统2包括计算机201及显示器202；所述显示器202与所述计算机201连接。
45.在计算机201上安装有监控软件，井上监控系统2监控到的数据通过监控软件显示在显示器202上。
46.一些实施例中，还包括以及打印机203，所述打印机203与所述计算机201连接。
47.一些实施例中，还包括直流稳压电源和备用电源，直流稳压电源，包括2路dc12v，2路dc18v，其中1路dc18v供给给2台负压传感器、2台温度传感器103供电，另外1路dc18v给1台声光报警器111、1台氧气浓度传感器105、1台旋涡流量计供电；其中1路dc12v给3台电磁阀门113供电，另外1路dc12v给1台plc控制箱101供电，供电距离均不大于100m(使用芯线截面积不小于1.5mm2的mhyv系列煤矿用通信电缆)。
48.备用电源为所述井下制氮机无人值守系统提供电能，在电网停电后，备用电源应能保证系统连续监控时间不小于2h。
49.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
50.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
51.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
52.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
53.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
54.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
55.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例
性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。