CN102269330A - 煤层气集输管道压力调节控制器 - Google Patents

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刘胜
林雪峰
邸志强
唐勇
杨娟
李柏均
刘虎
周燕
任文贤
岳建平
邱飞
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Abstract

本发明涉及煤矿安全设备领域，特别涉及用于控制煤矿区煤层气集输管道中的电动阀门的压力调节控制器，包括A/D转换器，中央处理单元，开关控制信号输出接口和模拟量控制信号输出接口，所述中央处理单元根据A/D转换器输出的压力数据，获得管道内的实时压力，根据实时压力与预设压力的差异，控制设置于管道内的电动阀调节阀门开度，使管道内的压力趋向于预设压力，本发明结构简单，能够通过压力传感器采集煤矿区煤层气集输管道中压力数据，并根据采集的数据，控制管道中的电动阀，进而控制管道内的压力，可提高煤层气的甲烷浓度，保证煤层气集输系统的安全运行，并可增加煤层气的利用效率。

Description

煤层气集输管道压力调节控制器
技术领域
 本发明涉及煤矿安全设备领域，特别涉及用于控制煤矿区煤层气集输管道中的电动阀门的煤层气集输管道压力调节控制器。
背景技术
煤层气又称煤层瓦斯，煤层甲烷，它是成煤过程中经过生物化学热解作用以吸附或游离状态赋存于煤层及固岩的自储式天然气体，属于非常规天然气，它是优质的化工和能源原料。
煤矿区抽采煤层气的浓度由其抽采方法工艺及抽采系统的集输管线的密封状态决定的，在具体的抽采条件下确定了其抽采方法及工艺后，抽采系统的集输管线的密封状态决定了其抽采浓度的高低。目前，煤矿区井下抽采的煤层气中，少数较好的抽采泵站浓度也仅为50%左右，有60%以上的泵站的抽采浓度低于30%。这一方面造成抽采系统能力的极大浪费，另一方面在泵站抽采浓度低于30%的这部分中，有很大部分的浓度还正好处于爆炸浓度范围，因而使得抽采、集输，乃至排空这部分煤层气过程中都存在很大的安全隐患。集输管线一旦泄漏或者断管，很可能会引起矿井瓦斯爆炸，以致于使整个矿井的安全受到了潜在威胁。并且由于井下抽采煤层气中含有一定水和煤渣煤尘，长期积累将可能堵塞管道，给矿井的安全生产造成隐患。
因此，需要一种能够在抽采系统的管道发生运行异常时，能够调节管道压力的装置。同时，管道内甲烷浓度也需要通过调节管道的压力进行调节。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明公开了一种煤层气集输管道压力调节控制器，能够通过压力传感器采集煤矿区煤层气集输管道中压力数据，并根据采集的数据，控制管道中的电动阀门，进而控制管道内的压力。
本发明的目的是这样实现的：煤层气集输管道压力调节控制器，包括
A/D转换器，接收设置于管道内的压力传感器采集的数据，经过模数转换后输出到中央处理单元；
中央处理单元，根据A/D转换器输出的压力数据，获得管道内的实时压力，根据实时压力与预设压力的差异，控制设置于管道内的电动阀调节其阀门的开度，以调节管道内的压力趋向于预设压力；
开关控制信号输出接口，用于连接电动阀的控制端，向电动阀输出控制信号。
模拟量控制信号输出接口，用于连接电动阀的控制端，向电动阀输出控制信号。
进一步，所述煤层气集输管道压力调节控制器还包括用于连接上位机的数据接口，所述煤层气集输管道压力调节控制器还能够根据上位机的控制信号，控制电动阀调节其阀门的开度；
进一步，所述数据接口为RS485接口；
进一步，所述煤层气集输管道压力调节控制器还包括显示装置，所述显示装置接收中央处理单元输出的实时压力数据并显示；
进一步，所述煤层气集输管道压力调节控制器还包括输入装置，所述输入装置用以设置煤层气集输管道压力调节控制器的参数；
进一步，所述电动阀为电动蝶阀；
进一步，所述煤层气集输管道压力调节控制器还包括与中央处理单元电连接的存储器；
进一步，所述存储器为电可擦可编程只读存储器。
本发明的有益效果如下：本发明结构紧凑，能够通过压力传感器采集煤矿区煤层气集输管道中压力数据，并根据采集的数据，控制管道中的电动阀，进而控制管道内的压力，可提高煤层气的甲烷浓度，保证煤层气集输系统的安全运行，并可增加煤层气的利用效率；在进一步的技术方案中，还设置有与上位机进行通讯的接口，将采集的数据上传到上位机，由上位机对数据进行处理并根据处理，并根据上位机的控制信号控制电动阀。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述：
图1示出了煤层气集输管道压力调节控制器的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实施例的煤层气集输管道压力调节控制器，包括中央处理单元1、A/D转换器2、开关控制信号输出接口3、模拟量控制信号输出接口4、用于连接上位机的数据接口5；其中，
A/D转换器2用于接收设置于管道内的压力传感器采集的数据，经过模数转换后输出到中央处理单元；
中央处理单元1根据A/D转换器输出的压力数据，获得管道内的实时压力，根据实时压力与预设压力的差异，控制设置于管道内的电动阀调节其阀门的开度，以调节管道内的压力趋向于预设压力；
中央处理单元1通过开关控制信号输出接口3和模拟量控制信号输出接口4连接电动阀的控制端，从而可以向电动阀输出开关形式或模拟形式的控制信号，实现对电动阀的控制，本实施例中，所述电动阀为电动蝶阀。
所述煤层气集输管道压力调节控制器还能够根据上位机的控制信号，控制电动阀调节其阀门的开度，用于连接上位机的数据接口5为RS485接口。
作为进一步的改进，本发明还包括显示装置6，所述显示装置接收中央处理单元输出的实时压力数据并显示，显示装置通过显示驱动电路与中央处理单元相联接。
作为进一步的改进，本发明还包括输入装置7，所述输入装置用以设置煤层气集输管道压力调节控制器的参数。本实施例中采用按键及遥控电路。
作为进一步的改进，本发明还包括存储器，存储器8与中央处理单元电连接，用于存储中央处理单元的参数、压力传感器采集的压力数据等，所述存储器为电可擦可编程只读存储器。
以上所述仅为本发明的优选并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.煤层气集输管道压力调节控制器，其特征在于：包括
A/D转换器，接收设置于管道内的压力传感器采集的数据，经过模数转换后输出到中央处理单元；
中央处理单元，根据A/D转换器输出的压力数据，获得管道内的实时压力，根据实时压力与预设压力的差异，控制设置于管道内的电动阀调节其阀门的开度，以调节管道内的压力趋向于预设压力；
开关控制信号输出接口，用于连接电动阀的控制端，向电动阀输出控制信号；
模拟量控制信号输出接口，用于连接电动阀的控制端，向电动阀输出控制信号。
2.根据权利要求1所述的煤层气集输管道压力调节控制器，其特征在于：所述煤层气集输管道压力调节控制器还包括用于连接上位机的数据接口，所述煤层气集输管道压力调节控制器根据上位机的控制信号，控制电动阀调节其阀门的开度。
3.根据权利要求2所述的煤层气集输管道压力调节控制器，其特征在于：所述数据接口为RS485接口。
4.根据权利要求1所述的煤层气集输管道压力调节控制器，其特征在于：所述煤层气集输管道压力调节控制器还包括显示装置，所述显示装置接收中央处理单元输出的实时压力数据并显示。
5.根据权利要求1所述的煤层气集输管道压力调节控制器，其特征在于：所述煤层气集输管道压力调节控制器还包括输入装置，所述输入装置用以设置煤层气集输管道压力调节控制器的参数。
6.根据权利要求5所述的煤层气集输管道压力调节控制器，其特征在于：所述电动阀为电动蝶阀。
7.根据权利要求1所述的煤层气集输管道压力调节控制器，其特征在于：所述煤层气集输管道压力调节控制器还包括与中央处理单元电连接的存储器。
8.根据权利要求7所述的煤层气集输管道压力调节控制器，其特征在于：所述存储器为电可擦可编程只读存储器。
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