CN102306016B - 人防工程防护设施现场控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种人防工程防护设施现场控制装置，包括现场防爆控制柜，进风机房控制箱，排风机房控制箱，水泵控制箱，进排风系统电动密闭阀门控制箱，电动防护门控制装置；各防护设施控制箱——进风机房控制箱，排风机房控制箱，各种水泵控制箱，进排风系统电动密闭阀门控制箱以及电动防护门控制装置中的第二PLC，第三PLC，第四PLC、第五PLC、第六PLC均通过光纤通讯线与光纤交换机连接，以实现现场防爆控制柜与各防护设施控制箱通讯，实现现场集中控制防护设施的功能。本发明可以实现在防护设施附近单独控制，又可以实现在人防工程防护设施控制装置安装位置集中控制，还可以作为人防工程防护设施的操控备份装置。

Description

人防工程防护设施现场控制装置

技术领域

本发明涉及一种人防工程防护设施现场控制装置。属于人防工程中防护设施的控制装置。

背景技术

现代科技不断发展，工业控制设备日新月异，网络、PLC、信息、计算机，人机交互等技术成功已应用于各工业控制领域，也为人防工程的智能化控制提供了良好的基础和技术手段。可以预计，智能化控制系统在人防工程中的应用将日益广泛。目前人防工程防护设施的控制装置大多采用了传统的继电器组合逻辑控制回路的形式，存在施工复杂，故障点过多，维护不便等缺点，不能实现联网功能；如果要更改控制功能，需要修改硬件电路控制回路，相当繁琐，且可靠性低，抗干扰能力差，适用性差。人防工程处于地下，有的还建设在山体中，地下环境潮湿，内部常年湿度大，有时还会受到地下水的威胁，工程内易滋生霉菌，对控制装置及电气元件腐蚀较大。人防工程防护设施的控制一般采取就近、就地控制原则，由于人防工程构筑幅员大、孔口多、内部机构设置复杂，设备种类多，要实现防护设施的转换控制，则需折返于人防工程中不同位置，势必会造成操作人员的操作困难。因此，急需构建一套能克服上述缺陷的新型人防工程防护设施现场控制装置。

发明内容

本发明正是克服以上不足，提供了一套人防工程防护设施现场控制装置。

本发明一种人防工程防护设施现场控制装置，主要包括现场防爆控制柜，进风机房控制箱，排风机房控制箱，各种水泵控制箱，进排风系统电动密闭阀门控制箱，电动防护门控制装置。其特征在于：现场防爆控制柜选用具有一定防爆等级的操作柜为柜体，以PLC为核心的控制器，以嵌入式触摸平板电脑为交互界面，选用带光电隔离的输入、输出、A/D转换模块，有效隔离外界干扰信号对控制器的影响。现场控制柜内PLC与各防护设施的控制箱内PLC通过工业以太网协议建立通讯，实现现场集中控制各防护设施的功能。

现场防爆控制柜包括嵌入式触摸平板电脑，第一PLC，第一中间继电器，第一接线端子排，热风机，电动球阀，温湿度传感器，光纤交换机。嵌入式触摸平板电脑通过以太网通讯线与光纤交换机连接，内装软件人员开发的人机界面系统，用于实现监视防爆柜内温湿度、防护设施的运行状态、现场操控各类防护设施及打开/关闭除湿系统等功能。电动球阀及热风机的控制回路与中间继电器相连接，中间继电器与第一PLC的输出模块端子连接。电动球阀的反馈开关与第一PLC输入模块端子连接。温湿度传感器与第一PLC的A/D模块接线端子连接。第一PLC通过以太网通讯线与光纤交换机连接，各防护设施控制箱——进风机房控制箱，排风机房控制箱，各种水泵控制箱，进排风系统电动密闭阀门控制箱以及电动防护门控制装置中的第二PLC，第三PLC，第四PLC、第五PLC、第六PLC均通过光纤通讯线与光纤交换机连接，以实现现场防爆控制柜与各防护设施控制箱通讯，实现现场集中控制防护设施的功能。

现场防爆控制柜采用D2BT4防爆等级的设计，采用不锈钢材质，柜体采用密封式处理，既有效屏蔽电磁干扰，又提高了防爆控制柜的防腐性能。防爆控制柜内安装温湿度传感器，柜体底部安装热风机，在防爆控制柜上端侧面焊接出风管路，并在管路上安装电动球阀。现场防爆控制柜可实时监测柜内温湿度的变化，湿度超标，自动通过控制器启动热风机，同时打开电动球阀，进行除湿工作，监测温湿度符合要求后自动停止热风机，同时关闭电动球阀，以实现防潮的功能。

进风机房控制箱包括第二PLC，第二中间继电器，第二交流接触器，第二接线端子排，按钮及指示灯。控制人防工程防护设施中进风机房内的进风机，滤毒风机，补风机，以及进风机房内的电动密闭阀门。其中第二PLC通过光纤通讯线与光纤交换机连接，具体包括通讯模块，输入模块，输出模块。进风机、滤毒风机、补风机的启动/停止按钮与第二PLC的输入模块连接，提供设备的启/停信号。进风机、滤毒风机、补风机等运行指示灯与第二PLC的输出模块连接。第二交流接触器与进风机、滤毒风机、补风机的动力回路连接。进风机、滤毒风机、补风机的控制回路通过第二中间继电器与第二PLC的输出模块连接，通过输出模块实现启动/停止功能。

排风机房控制箱包括第三PLC，第三中间继电器，第三交流接触器，第三接线端子排，按钮及指示灯。控制人防工程防护设施中排风机房内的排风机、卫生间等排风机、排风排烟机。排风机、卫生间等排风机、排风排烟机的启动/停止按钮与第三PLC的输入模块连接，提供设备的启/停信号。排风机、卫生间等排风机、排风排烟机等运行指示灯与第三PLC的输出模块连接。第三交流接触器与排风机、卫生间等排风机、排风排烟机的动力回路连接。排风机、卫生间等排风机、排风排烟机的控制回路通过第三中间继电器与第三PLC的输出模块连接，通过输出模块实现启动/停止功能。

各种水泵控制箱包括第四PLC，第四中间继电器，第四交流接触器，第四接线端子排，按钮及指示灯。控制人防工程防护设施中供、排水系统的各种水泵。各种水泵的启动/停止按钮与第四PLC的输入模块连接，提供设备的启/停信号。各种水泵等运行指示灯与第四PLC的输出模块连接。第四交流接触器与各种水泵的动力回路连接。各种水泵的控制回路通过第四中间继电器与第四PLC的输出模块连接，通过输出模块实现启动/停止功能。

进排风系统电动密闭阀门控制箱包括第五PLC，第五中间继电器，第五交流接触器，第五接线端子排，按钮及指示灯。控制人防工程防护设施中进排风系统中的电动密闭阀门。其中第五PLC包括通讯模块，输入模块，输出模块。进排风系统电动密闭阀门的启动/停止按钮与第五PLC的输入模块连接，提供设备的启/停信号。进排风系统电动密闭阀门等运行指示灯与第五PLC的输出模块连接。第五交流接触器与电动密闭阀门的动力回路连接。进排风系统电动密闭阀门的控制回路通过第五中间继电器与第五PLC的输出模块连接，通过输出模块实现启动/停止功能。

电动防护门控制装置主要包括触摸屏，第六PLC，防爆呼叫器，第六中间继电器，第六交流接触器，第六接线端子排，电动防护门，热风机，电动球阀，限位开关，温湿度传感器。触摸屏安装于现场防爆控制柜内，通过RS485通讯线与第六PLC通讯接口连接，内装软件人员开发的人机界面系统，用于实现监视现场防爆控制柜内温湿度、操作电动防护门的运行状态等、现场打开/关闭电动防护门以及打开/关闭除湿系统等功能。第六PLC通过光纤通讯线与光纤交换机连接。防爆呼叫器与第六PLC输入模块端子连接，采集呼叫信号，经由监控系统甄别后，下达开启电动防护门指令，允许外来人员进入工程。电动防护门、热风机、电动球阀的动力回路与交流接触器连接，电动防护门、热风机、电动球阀的控制回路与第六中间继电器连接，第六中间继电器与第六PLC的输出模块端子连接。电动防护门限位开关与第六PLC输入模块端子连接。温湿度传感器与第六PLC的A/D模块接线端子连接。

本发明一种人防工程防护设施现场控制装置，其优点及功效在于：通过以太网IP/TCP协议将各防护设施的现场控制箱集成到人防工程防护设施现场控制装置中，不仅可以实现在防护设施附近单独控制，又可以实现在人防工程防护设施控制装置安装位置集中控制，可以大解决由于人防工程的空间而给操作人员带来的操作不便的问题。还可以作为人防工程防护设施的操控备份装置，当远程防护设施操控系统出现故障时，可应用该装置完成人防工程防护设施的操控功能，大大提高了人防工程防护设施操控系统的安全性、稳定性及可靠性。

附图说明

图1本发明的结构示意图

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的说明。

如图1所示，本发明一种人防工程防护设施现场控制装置，由现场防爆控制柜，进风机房控制箱，排风机房控制箱，各种水泵控制箱，进排风系统电动密闭阀门控制箱，电动防护门控制装置，光纤交换机组成。

现场防爆控制柜安装于人防工程内方便操作的现场。柜体采用地脚螺栓固定，柜壳良好接地。柜内的嵌入式平板电脑安装于控制柜前面板，并安装防尘护罩。第一PLC、第一中间继电器、第一接线端子排、热吹机、温湿度传感器、光纤交换机等安装于控制柜内。热风机安装于控制柜底部区域，温湿度传感器安装于控制柜顶部区域。电动球阀安装于控制柜顶部区域的焊接通风管处。嵌入式触摸平板电脑通过以太网通讯线与光纤交换机连接，内装软件人员开发的人机界面系统，用于监视防爆柜内温湿度，防护设施的运行状态等，现场操控各类防护设施，打开/关闭除湿系统等功能。电动球阀及热风机的控制回路与第一中间继电器连接，第一中间继电器与第一PLC的输出模块端子连接。电动球阀的反馈开关与第一PLC输入模块端子连接。温湿度传感器与第一PLC的A/D模块接线端子连接。第一PLC通讯模块通过以太网通讯线与光纤交换机连接，各防护设施控制箱——进风机房控制箱，排风机房控制箱，各种水泵控制箱，进排风系统电动密闭阀门控制箱以及电动防护门控制装置中的第二PLC，第三PLC，第四PLC、第五PLC、第六PLC均通过光纤通讯线与光纤交换机连接，以实现现场防爆控制柜与各防护设施控制箱通讯，实现现场集中控制防护设施的功能。

进风机房控制箱安装于进风机房墙壁上，采用挂式安装方式，可就近控制进风机，及滤毒风机。第二PLC，第二中间继电器，第二交流接触器，第二接线端子排安装于控制箱内，按钮及指示灯安装于控制箱前面板上。按钮通过电缆线与第二PLC输入模块端子连接。指示灯通过电缆线与第二PLC输出模块连接。进风机，滤毒风机的动力回路与第二交流接触器连接、控制回路与第二中间继电器连接，第二中间继电器与第二PLC的输出模块端子连接，相互之间均采用电缆连接。第二PLC的通讯模块与光纤交换机采用光纤通讯线连接。

排风机房控制箱安装于排风机房墙壁上，采用挂式安装方式，可就近控制指挥室排风机、卫生间等排风机、排风排烟机以及排风机管段的电动密闭阀门。第三PLC、第三中间继电器、第三交流接触器、第三接线端子排安装于控制箱内，按钮及指示灯安装于控制箱前面板上。按钮通过电缆线与第三PLC输入模块端子连接。指示灯通过电缆线与第三PLC输出模块连接。排风机、卫生间等排风机、排风排烟机以及房内电动密闭阀门的动力回路与第三交流接触器连接，它们的控制回路与第三中间继电器连接，第三中间继电器与第三PLC的输出模块端子连接，相互之间均采用电缆连接。第三PLC的通讯模块与光纤交换机采用光纤通讯线连接。

各种水泵控制箱安装于水泵房墙壁上，采用挂式安装方式，可就近控制人防工程供、排水系统的各种水泵。第四PLC，第四中间继电器，第四交流接触器，第四接线端子排安装于控制箱内，按钮及指示灯安装于控制箱前面板上。按钮通过电缆线与第四PLC输入模块端子连接。指示灯通过电缆线与第四PLC输出模块连接。各种水泵的动力回路与第四交流接触器连接、控制回路与第四中间继电器连接，第四中间继电器与第四PLC的输出模块端子连接，相互之间均采用电缆连接。第四PLC的通讯模块与光纤交换机采用光纤通讯线连接。

进排风系统电动密闭阀门控制箱安装于进排风系统防护设施集中的房间墙壁上，采用挂式安装方式，可就近控制进排风系统电动密闭阀门。第五PLC、第五中间继电器、第五交流接触器、第五接线端子排安装于控制箱内，按钮及指示灯安装于控制箱前面板上。按钮通过电缆线与第五PLC输入模块端子连接。指示灯通过电缆线与第五PLC输出模块连接。进排风系统电动密闭阀门的动力回路与第五交流接触器连接、控制回路与第五中间继电器连接，第五中间继电器与第五PLC的输出模块端子连接，相互之间均采用电缆连接。第五PLC的通讯模块与光纤交换机采用光纤通讯线连接。

电动防护门控制装置安装于电动防护门内侧墙壁上，采用挂式安装方式，可就近控制人防工程电动防护密闭门。触摸屏通过RS485通讯线与第六PLC通讯接口连接，内装软件人员开发的人机界面系统，用于监视防爆柜内温湿度，电动防护门的运行状态等，现场打开/关闭电动防护门，打开/关闭除湿系统等功能。防爆呼叫器通过屏蔽交联电缆线与第六PLC输入模块端子连接，采集呼叫器信号，通过监控系统甄别，下达打开电动防护门指令，允许外来人员进入工程。电动防护门、热风机、电动球阀动力回路与第六交流接触器连接，它们的控制回路与第六中间继电器，第六中间继电器与第六PLC的输出模块端子连接，相互之间均采用屏蔽电缆。电动防护门限位开关与第六PLC输入模块端子通过屏蔽电缆连接。温湿度传感器与第六PLC的A/D模块接线端子通过屏蔽电缆连接。

Claims (1)

1.一种人防工程防护设施现场控制装置，包括现场防爆控制柜，进风机房控制箱，排风机房控制箱，水泵控制箱，进排风系统电动密闭阀门控制箱，电动防护门控制装置；其特征在于：

现场防爆控制柜包括嵌入式触摸平板电脑，第一PLC，第一中间继电器，第一接线端子排，热风机，电动球阀，温湿度传感器，光纤交换机；嵌入式触摸平板电脑通过以太网通讯线与光纤交换机连接，内装软件人员开发的人机界面系统，用于实现监视现场防爆控制柜内温湿度、防护设施的运行状态、现场操控各类防护设施及打开/关闭除湿系统；电动球阀及热风机的控制回路与中间继电器相连接，中间继电器与第一PLC的输出模块端子连接；电动球阀的反馈开关与第一PLC输入模块端子连接；温湿度传感器与第一PLC的A/D模块接线端子连接；第一PLC通过以太网通讯线与光纤交换机连接，各防护设施控制箱——进风机房控制箱，排风机房控制箱，水泵控制箱，进排风系统电动密闭阀门控制箱以及电动防护门控制装置中的第二PLC，第三PLC，第四PLC、第五PLC、第六PLC均通过光纤通讯线与光纤交换机连接，以实现现场防爆控制柜与各防护设施控制箱通讯，实现现场集中控制防护设施的功能；

现场防爆控制柜采用D2BT4防爆等级的设计，采用不锈钢材质，柜体采用密封式处理，现场防爆控制柜内安装温湿度传感器，柜体底部安装热风机，在现场防爆控制柜上端侧面焊接出风管路，并在管路上安装电动球阀；现场防爆控制柜可实时监测柜内温湿度的变化，湿度超标，自动通过控制器启动热风机，同时打开电动球阀，进行除湿工作，监测温湿度符合要求后自动停止热风机，同时关闭电动球阀，以实现防潮的功能；

进风机房控制箱包括第二PLC，第二中间继电器，第二交流接触器，第二接线端子排，按钮及指示灯；控制人防工程防护设施中进风机房内的进风机，滤毒风机，补风机，以及进风机房内的电动密闭阀门；其中第二PLC通过光纤通讯线与光纤交换机连接，具体包括通讯模块,输入模块,输出模块；进风机、滤毒风机、补风机的启动/停止按钮与第二PLC的输入模块连接，提供设备的启/停信号；进风机、滤毒风机、补风机运行指示灯与第二PLC的输出模块连接；第二交流接触器与进风机、滤毒风机、补风机的动力回路连接；进风机、滤毒风机、补风机的控制回路通过第二中间继电器与第二PLC的输出模块连接，通过输出模块实现启动/停止功能；

排风机房控制箱包括第三PLC，第三中间继电器，第三交流接触器，第三接线端子排，按钮及指示灯；控制人防工程防护设施中排风机房内的排风机、卫生间排风机、排风排烟机；排风机、卫生间排风机、排风排烟机的启动/停止按钮与第三PLC的输入模块连接，提供设备的启/停信号；排风机、卫生间排风机、排风排烟机运行指示灯与第三PLC的输出模块连接；第三交流接触器与排风机、卫生间排风机、排风排烟机的动力回路连接；排风机、卫生间排风机、排风排烟机的控制回路通过第三中间继电器与第三PLC的输出模块连接，通过输出模块实现启动/停止功能；

水泵控制箱包括第四PLC，第四中间继电器，第四交流接触器，第四接线端子排，按钮及指示灯；控制人防工程防护设施中供、排水系统的各种水泵；各种水泵的启动/停止按钮与第四PLC的输入模块连接，提供设备的启/停信号；各种水泵运行指示灯与第四PLC的输出模块连接；第四交流接触器与各种水泵的动力回路连接；各种水泵的控制回路通过第四中间继电器与第四PLC的输出模块连接，通过输出模块实现启动/停止功能；

进排风系统电动密闭阀门控制箱包括第五PLC，第五中间继电器，第五交流接触器，第五接线端子排，按钮及指示灯，控制人防工程防护设施中进排风系统中的电动密闭阀门；其中第五PLC包括通讯模块,输入模块,输出模块；进排风系统电动密闭阀门的启动/停止按钮与第五PLC的输入模块连接，提供设备的启/停信号；进排风系统电动密闭阀门运行指示灯与第五PLC的输出模块连接；第五交流接触器与电动密闭阀门的动力回路连接；进排风系统电动密闭阀门的控制回路通过第五中间继电器与第五PLC的输出模块连接，通过输出模块实现启动/停止功能；

电动防护门控制装置主要包括触摸屏，第六PLC，防爆呼叫器，第六中间继电器，第六交流接触器，第六接线端子排，电动防护门，热风机，电动球阀，限位开关，温湿度传感器；触摸屏安装于现场防爆控制柜内，通过RS485通讯线与第六PLC通讯接口连接，内装软件人员开发的人机界面系统，用于实现监视现场防爆控制柜内温湿度、操作电动防护门的运行状态、现场打开/关闭电动防护门以及打开/关闭除湿系统功能；第六PLC通过光纤通讯线与光纤交换机连接；防爆呼叫器与第六PLC输入模块端子连接，采集呼叫信号，经由监控系统甄别后，下达开启电动防护门指令，允许外来人员进入工程；电动防护门、热风机、电动球阀的动力回路与交流接触器连接，电动防护门、热风机、电动球阀的控制回路与第六中间继电器连接，第六中间继电器与第六PLC的输出模块端子连接；电动防护门限位开关与第六PLC输入模块端子连接；温湿度传感器与第六PLC的A/D模块接线端子连接。

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