CN102354141A - 矿用煤层压裂远程控制系统 - Google Patents

矿用煤层压裂远程控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102354141A
CN102354141A CN2011101937427A CN201110193742A CN102354141A CN 102354141 A CN102354141 A CN 102354141A CN 2011101937427 A CN2011101937427 A CN 2011101937427A CN 201110193742 A CN201110193742 A CN 201110193742A CN 102354141 A CN102354141 A CN 102354141A
Authority
CN
China
Prior art keywords
explosion
mining
pressure
fracturing
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011101937427A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102354141B (zh
Inventor
郭高建
王雨团
郑宏乾
李迎科
朱舟
王别好
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AERONAUTICAL POWER PUMP INDUSTRY Co BAOJI
Original Assignee
AERONAUTICAL POWER PUMP INDUSTRY Co BAOJI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AERONAUTICAL POWER PUMP INDUSTRY Co BAOJI filed Critical AERONAUTICAL POWER PUMP INDUSTRY Co BAOJI
Priority to CN 201110193742 priority Critical patent/CN102354141B/zh
Publication of CN102354141A publication Critical patent/CN102354141A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102354141B publication Critical patent/CN102354141B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明技术是针对现有煤矿压裂泵组就地手动操作的缺陷，提出的矿用煤层压裂远程控制系统，由矿用防爆软启动柜、PLC控制柜、防爆矿用计算机、摄像头显示器、PLC控制器、电动调压阀、压裂泵、电控液力变速器、电动机和冷却泵构成；PLC控制器上分别连接防爆矿用计算机、摄像头显示器、PLC控制器、电动调压阀、压裂泵、电控液力变速器、电动机和冷却泵，同时电动调压阀、压裂泵、电控液力变速器、电动机依次连接。本发明对控制信号进行采集和处理，通过光纤传输到矿用防爆电脑，再通过矿用防爆电脑进行数据监控和远程操作。通过光纤对数据进行双向传输不仅延长了远程控制距离，还对大幅度提高了控制可靠性。使用矿用防爆电脑使控制系统的操作精度更高，操作可靠便捷的同时进一步提升了人机交互能力。使得远程控制距离可达到1500m以上。

Description

矿用煤层压裂远程控制系统
技术领域
本发明技术涉及到煤炭采掘设备技术领域，特别是煤矿采掘设备的控制系统。
背景技术
煤炭工业属于国家支柱产业，其中世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。煤层气作为一种优质高效清洁能源，它的大规模开发利用前景十分广阔，煤层气的开发利用还具有一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，克服了以往泵组高压区作业和压裂过程中诱发瓦斯异常的弊端。
现有国内外产品基本上不具备矿用设备远程操作性能而研制，由于煤矿井下工作环境的特殊性，设备的工作环境处于一个“双危环境”中即瓦斯突出和压裂高压区，这就需要保证设备工作中的安全性，可靠性，更需要保障操作人员的人身安全，
本发明技术使用于煤层气压裂泵组的控制，同时根据针对上述情况，公司专门自主研制了一套数据监控系统来满足煤矿井下压裂工艺的技术要求。具有安全效应、有效减排温室气体、产生良好的环保效应。
发明内容
本发明技术是针对现有煤矿压裂泵组就地手动操作，对操作人员的安全性和煤矿企业的安全运行造成威胁。为了保证操作人员安全可靠的操作煤层压裂泵组，为安全利用和开采煤层气做出贡献。
实现上述目的本发明控制方案是：
矿用煤层压裂远程控制系统，其特征是由矿用防爆软启动柜、PLC控制柜、防爆矿用计算机、摄像头显示器、PLC控制器、电动调压阀、压裂泵、电控液力变速器、电动机和冷却泵构成；PLC控制器上分别连接防爆矿用计算机、摄像头显示器、PLC控制器、电动调压阀、压裂泵、电控液力变速器、电动机和冷却泵，同时电动调压阀、压裂泵、电控液力变速器、电动机依次连接；
矿用防爆软启动控制柜主要负责压裂泵电机的软启动和软停；以及电流电压信号的采集和传输；
PLC控制柜主要负责电动调压阀、电磁阀、冷却泵的控制和接收流量、压力、温度、电流、电压诸模拟量参数，并处理和输出；且其中包括主泵的出口压力、入口压力号采集和显示；瞬时流量和累计流量的信号采集和显示；润滑油温的信号采集和显示；润滑油压的信号采集和显示；电机双侧轴承温度信号采集和显示；转速传感器的信号采集；电动调节阀的开度调节；电磁阀的档位切换；防爆矿用计算机对煤层压裂系统各运行参数和操作组态画面的实时显示，并接收和处理矿用防爆PLC控制柜输出的信号。
本发明优点是：
(1)煤层压裂控制系统使用矿用防爆控制系统对控制信号进行采集和处理，通过光纤传输到矿用防爆电脑，再通过矿用防爆电脑进行数据监控和远程操作。通过光纤对数据进行双向传输不仅延长了远程控制距离，还对大幅度提高了控制可靠性。使用矿用防爆电脑使控制系统的操作精度更高，操作可靠便捷的同时进一步提升了人机交互能力。使得远程控制距离可达到1500m以上。
(2)采用矿用电动调压阀，对煤层压裂工艺中主要参数能够更准确的远程调节。
(3)压裂泵排出压力曲线和累计流量曲线的实时显示、保存、输出等功能。不用人工记录数据，绘制压力曲线。使压裂工艺更完整。
(4)采用远程换档，可随时改变压裂流量，实现高压小流量压裂保存并输出。给整个压裂过程提供了最完备的计算和理论依据。和低压大排量注水。避免了现有压裂设备中的流量不变，压裂完成后注水流量太小，使整个压裂工艺用时太长。
(5)采用远程视频监控，可实时观察到压裂泵组和压裂孔口的运行状态。
(6)采用瓦斯检测仪，实现瓦斯含量超标报警、掉电，更加完善了整套控制系统的合理性。
附图说明
图为本发明原理示意图。
具体实施方式：
本控制系统由矿用防爆软起控制柜、矿用防爆PLC控制柜、矿用防爆电脑、矿用视频监控、光纤、矿用电动调压阀、矿用电磁阀、矿用压力、流量、温度变送器等构成。矿用防爆软启动控制柜主要负责压裂泵电机的软启动和软停。电流电压信号的采集和传输。矿用防爆PLC控制柜主要负责电动调压阀、电磁阀、冷却泵的控制和接收流量、压力、温度、电流、电压等模拟量参数，并处理和输出。其中包括主泵的出口压力、入口压力号采集和显示；流量(瞬时流量和累计流量)的信号采集和显示；润滑油温的信号采集和显示；润滑油压的信号采集和显示；电动机双侧轴承温度信号采集和显示；转速传感器的信号采集；电动调节阀的开度调节；电磁阀的档位切换等。矿用防爆电脑是负责对煤层压裂系统各运行参数和操作组态画面的实时显示，并接收和处理矿用防爆PLC控制柜输出的信号。防爆矿用计算机上连接瓦斯检测仪，实现瓦斯含量超标报警、掉电。电控液力变速器和PLC控制器之间连接有升档电磁阀和降档电磁阀实现远程换档，可随时改变压裂流量，实现高压小流量压裂保存并输出。

Claims (3)

1.矿用煤层压裂远程控制系统，其特征是由矿用防爆软启动柜、PLC控制柜、防爆矿用计算机、摄像头显示器、PLC控制器、电动调压阀、压裂泵、电控液力变速器、电动机和冷却泵构成；PLC控制器上分别连接防爆矿用计算机、摄像头显示器、PLC控制器、电动调压阀、压裂泵、电控液力变速器、电动机和冷却泵，同时电动调压阀、压裂泵、电控液力变速器、电动机依次连接；
矿用防爆软启动控制柜主要负责压裂泵电机的软启动和软停；以及电流电压信号的采集和传输；
PLC控制柜主要负责电动调压阀、电磁阀、冷却泵的控制和接收流量、压力、温度、电流、电压诸模拟量参数，并处理和输出；且其中包括主泵的出口压力、入口压力号采集和显示；瞬时流量和累计流量的信号采集和显示；润滑油温的信号采集和显示；润滑油压的信号采集和显示；电机双侧轴承温度信号采集和显示；转速传感器的信号采集；电动调节阀的开度调节；电磁阀的档位切换；
防爆矿用计算机对煤层压裂系统各运行参数和操作组态画面的实时显示，并接收和处理矿用防爆PLC控制柜输出的信号。
2.根据权利要求1所述的矿用煤层压裂远程控制系统，其特征是防爆矿用计算机上连接瓦斯检测仪，实现瓦斯含量超标报警、掉电。
3.根据权利要求1所述的矿用煤层压裂远程控制系统，其特征是电控液力变速器和PLC控制器之间连接有升档电磁阀和降档电磁阀实现远程换档，可随时改变压裂流量，实现高压小流量压裂保存并输出。
CN 201110193742 2011-07-12 2011-07-12 矿用煤层压裂远程控制系统 Active CN102354141B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110193742 CN102354141B (zh) 2011-07-12 2011-07-12 矿用煤层压裂远程控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110193742 CN102354141B (zh) 2011-07-12 2011-07-12 矿用煤层压裂远程控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102354141A true CN102354141A (zh) 2012-02-15
CN102354141B CN102354141B (zh) 2013-01-23

Family

ID=45577716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110193742 Active CN102354141B (zh) 2011-07-12 2011-07-12 矿用煤层压裂远程控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102354141B (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102602322A (zh) * 2012-03-19 2012-07-25 西安邦普工业自动化有限公司 电驱动压裂泵车
CN102903272A (zh) * 2012-10-15 2013-01-30 四机赛瓦石油钻采设备有限公司 一种压裂控制装置虚拟操作培训系统及其培训方法
CN103277083A (zh) * 2013-06-27 2013-09-04 西南石油大学 基于煤层气双套管双循环的压力监控系统
CN103291276A (zh) * 2013-06-27 2013-09-11 西南石油大学 基于煤层气充气欠平衡的压力监控系统
WO2013163786A1 (zh) * 2012-04-29 2013-11-07 四川宏华石油设备有限公司 压裂泵
CN103676870A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 淮南矿业(集团)有限责任公司 一种矿用远程双向控制系统
CN104216370A (zh) * 2013-12-05 2014-12-17 煤科集团沈阳研究院有限公司 煤矿井下水力化增透作业远程监测与控制系统及监控方法
CN104536368A (zh) * 2014-12-26 2015-04-22 四川宏华电气有限责任公司 一种电驱压裂泵功率限制保护装置及方法
CN105562195A (zh) * 2015-11-30 2016-05-11 重庆金鑫智慧科技有限公司 一种基于物联网的智能辅助矿山选矿装置
CN106209564A (zh) * 2016-08-29 2016-12-07 宝鸡航天动力泵业有限公司 往复泵智能远程监测系统
CN106285607A (zh) * 2016-10-28 2017-01-04 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种co2压裂用远程控制高压卸荷系统及使用方法
CN109252849A (zh) * 2018-11-26 2019-01-22 宝鸡航天动力泵业有限公司 一种煤矿井下加砂压裂控制系统及其控制方法
CN113550725A (zh) * 2020-04-26 2021-10-26 四川宏华石油设备有限公司 一种电动压裂作业系统
CN114033376A (zh) * 2021-11-25 2022-02-11 宝鸡航天动力泵业有限公司 一种煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统及其控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56109287A (en) * 1980-01-31 1981-08-29 Mitsui Cokes Kogyo Kk Manufacture of carbonaceous raw material for needlelike coke
CN2722303Y (zh) * 2003-12-04 2005-08-31 中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂 压裂机组网络控制装置
CN201650697U (zh) * 2010-04-21 2010-11-24 河南省煤层气开发利用有限公司 远控煤矿井下压裂泵组

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56109287A (en) * 1980-01-31 1981-08-29 Mitsui Cokes Kogyo Kk Manufacture of carbonaceous raw material for needlelike coke
CN2722303Y (zh) * 2003-12-04 2005-08-31 中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂 压裂机组网络控制装置
CN201650697U (zh) * 2010-04-21 2010-11-24 河南省煤层气开发利用有限公司 远控煤矿井下压裂泵组

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102602322A (zh) * 2012-03-19 2012-07-25 西安邦普工业自动化有限公司 电驱动压裂泵车
WO2013163786A1 (zh) * 2012-04-29 2013-11-07 四川宏华石油设备有限公司 压裂泵
CN104204521A (zh) * 2012-04-29 2014-12-10 四川宏华石油设备有限公司 压裂泵
CN102903272A (zh) * 2012-10-15 2013-01-30 四机赛瓦石油钻采设备有限公司 一种压裂控制装置虚拟操作培训系统及其培训方法
CN103277083A (zh) * 2013-06-27 2013-09-04 西南石油大学 基于煤层气双套管双循环的压力监控系统
CN103291276A (zh) * 2013-06-27 2013-09-11 西南石油大学 基于煤层气充气欠平衡的压力监控系统
CN104216370A (zh) * 2013-12-05 2014-12-17 煤科集团沈阳研究院有限公司 煤矿井下水力化增透作业远程监测与控制系统及监控方法
CN103676870A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 淮南矿业(集团)有限责任公司 一种矿用远程双向控制系统
CN104536368A (zh) * 2014-12-26 2015-04-22 四川宏华电气有限责任公司 一种电驱压裂泵功率限制保护装置及方法
CN104536368B (zh) * 2014-12-26 2017-04-12 四川宏华电气有限责任公司 一种电驱压裂泵功率限制保护装置及方法
CN105562195A (zh) * 2015-11-30 2016-05-11 重庆金鑫智慧科技有限公司 一种基于物联网的智能辅助矿山选矿装置
CN106209564A (zh) * 2016-08-29 2016-12-07 宝鸡航天动力泵业有限公司 往复泵智能远程监测系统
CN106285607A (zh) * 2016-10-28 2017-01-04 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种co2压裂用远程控制高压卸荷系统及使用方法
CN109252849A (zh) * 2018-11-26 2019-01-22 宝鸡航天动力泵业有限公司 一种煤矿井下加砂压裂控制系统及其控制方法
CN113550725A (zh) * 2020-04-26 2021-10-26 四川宏华石油设备有限公司 一种电动压裂作业系统
CN113550725B (zh) * 2020-04-26 2024-04-09 四川宏华石油设备有限公司 一种电动压裂作业系统
CN114033376A (zh) * 2021-11-25 2022-02-11 宝鸡航天动力泵业有限公司 一种煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102354141B (zh) 2013-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102354141B (zh) 矿用煤层压裂远程控制系统
CN201241687Y (zh) 矿用液压钻机远程电控系统
CN205225319U (zh) 矿用自动降尘装置
CN103676783A (zh) 一种采棉机用监控系统
CN106706024A (zh) 一种采煤机健康度监测和故障诊断系统
CN104181854A (zh) 一种采煤机远程控制系统
CN202832457U (zh) 远程智能控制煤矿井下压裂泵组
CN202119679U (zh) 一种水压机试验的监控系统
CN202012718U (zh) 稀油站
CN202304581U (zh) 水能回收冷却塔远程监测系统
CN204126665U (zh) 智能型瓦斯治理压裂泵组
CN205349341U (zh) 开山凿岩隧道劈石机
CN202402398U (zh) 矿用隔爆型乳化液泵站用控制箱
CN102966334A (zh) 潜油电泵系统
CN203321502U (zh) 仪表车数据采集处理系统
CN204239215U (zh) 新型乳化液泵站智能安全监测仪
CN104265356A (zh) 智能型瓦斯治理压裂泵组
CN204193804U (zh) 矿井乳化液集中自动配比系统
CN204436428U (zh) 极薄煤层机械化综合开采液压支架
CN104564910B (zh) 一种隧道掘进机液压部件综合检测设备
CN203362202U (zh) 液压支架电液控制系统
CN103676987A (zh) 冻结站液氨自动控制系统
CN203531904U (zh) 一种采煤机冷却增压系统
CN204621202U (zh) 控制铣床换挡系统的独立液压站
CN204127045U (zh) 一种开孔全自动控制液压站

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant