CN109062166A - 一种电石炉巡检平台系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电石炉巡检平台系统，该系统包括PLC监控系统、视频监控系统、后台管理系统、声光报警系统和监控显示器；所述PLC监控系统通过微波无线网络与后台管理系统连接；所述视频监控系统通过监控交换机与后台管理系统连接；所述后台管理系统、声光报警系统和监控显示器之间电连接。解决了火石炉巡检过程确认方式不科学、巡检结果无法监督和保障、现场发生异常时，无法直接快速的对现场作业进行指导、难以对历史记录进行追溯和审核等技术问题。能够有效的采集各装置、区域的设备运行状态、运行数据、工艺指标、安全设施等信息；对设施维护保养、排除故障实现精准巡检；在很大程度规范巡检流程，落实巡检工作，减少安全隐患。

Description

一种电石炉巡检平台系统

技术领域

本发明涉及一种电石生产控制领域，具体涉及一种电石炉巡检平台系统。

背景技术

电石生产属于高温、高压、易燃、易爆、有毒的危险行业，生产装置大型化、密集化、生产工艺复杂、生产过程紧密耦合等特点，从而导致一个微小的故障就极有可能由于发现不及时或处理不当演变成安全事故，关系到企业生存、稳定和发展，关系到员工的切身利益。因此电石生产特点决定了提高设备巡检质量与协同应急处理能力，是实现安全生产较为现实而有效的重要途径。在电石生产中使用的原料、半成品、和成品种类较多，绝大部分是易燃、易爆、有毒、有腐蚀的化学危险品，在生产、使用、运输中管理不当，就会发生火灾、爆炸、中毒和烧伤事故，给安全生产带来重大影响。电石生产要求的工艺条件苛刻，每一种产品从投料到生产出产品都有其特定的工艺流程、控制条件和检测方法，生产过程多数在高温、密闭等特定条件下进行，没有严格的管理工作和相应的技术措施是无法正常生产。因此，无论是正常的设备操作，还是设备故障的应急处理都必须建立在对全局生产工况充分了解的基础之上，依靠分布不同地点、不同组织、不同岗位的各类技术人员的有序协作才能够得以安全、顺利的完成。否则任何一个环节发生差错，都可能发生连锁反应，进而导致安全事故的发生。

目前传统巡检方式存在以下问题：巡检到位确认方式不科学；巡检结果无法监督和保障；巡检过程中，漏检、错检时有发生；现场发生异常时，无法直接快速的对现场作业进行指导；纸面作业繁杂耗时，记录难以辨认，且数据无法有效分析；难以对历史记录进行追溯和审核；巡检人员劳动量较大，且达到效果不理想。现有技术中国发明专利CN105404146A公开了一种电石炉炉况诊断方法和系统，首先根据电石生产原理以及电石生产工艺过程，采集电石生产过程中的物性参数、电极参数和生产参数，建立电石冶炼过程数学模型，并将采集到的参数用于电石冶炼过程数学模型计算，通过这些模型的计算弥补基础自动化监控仅有原始数据的简单的不足，综合分析采集的原始数据及模型计算得到的中间数据，实时辨识冶炼过程中电石炉的炉况，通过对不同炉况的判断规则的调用，分析各种炉况产生的原因，并根据不同的原因给出不同的操作指导对炉况进行调整。

针对上述问题，为了确保高质量生产、设备安全稳定运行，完备应急管理，急需开发巡检监控平台系统，能够在很大程度上规范巡检流程，落实巡检工作，做到有据可依，提高管理体系，最大程度的减少安全隐患。

发明内容

为解决现有技术中火石炉巡检过程确认方式不科学；巡检结果无法监督和保障；现场发生异常时，无法直接快速的对现场作业进行指导；难以对历史记录进行追溯和审核等技术问题，本发明提供了一种电石炉巡检平台系统，具体技术方案如下：

一种电石炉巡检平台系统，该系统包括PLC监控系统、视频监控系统、后台管理系统、声光报警系统和监控显示器；所述PLC监控系统通过微波无线网络与后台管理系统连接；所述视频监控系统通过监控交换机与后台管理系统连接；所述后台管理系统、声光报警系统和监控显示器之间电连接。

所述PLC监控系统包括现场传感装置、PLC系统子站柜和PLC系统主站；所述现场传感装置通过光缆和/或电缆与PLC系统子站柜连接，所述PLC系统子站柜通过光缆和/或电缆经由DP光电转换器与PLC系统主站连接。

所述现场传感装置包括测温热电阻、振动传感器、电流传感器、互感器、固定式CO监测仪和料位仪。

优选地，所述现场传感装置内设置地址码，在传输模拟量信号的同时将现场传感装置的地址信号传输给后台管理系统。

所述测温热电阻设置在出炉风机、出炉机液压站、净气风机、三层液压站、空冷风机、粗气风机和配料站二楼料仓；所述振动传感器设置在出炉风机、净气风机、空冷风机和粗气风机；所述电流传感器设置在出炉风机、净气风机、三层半压放系统、环形加料机系统、空冷风机和粗气风机；所述互感器设置在过滤器卸料器、链运机和空冷与二级沉降卸料器；所述固定式CO监测仪设置在氢氧分析室；所述料位仪设置在配料站二楼料仓。

所述视频监控系统包括可变焦摄像头和防爆摄像头。

所述可变焦摄像头设置在水分配器、电极系统、过滤器卸料器、三层液压站、三层半压放系统、仓顶皮带、配料站皮带、上料系统振动给料机和转运站；所述防爆摄像头设置在净化每层装置区。

所述后台管理系统包括后台管理数据库，所述后台管理数据库中存有现场传感装置各项参数的上下限值、现场视频信号和现场模拟量信号；所述现场视频信号和现场模拟量信号通过监控显示器进行实时显示。

所述后台管理系统能够将接收到的现场模拟量信号与后台管理数据库中的现场传感装置各项参数的上下限值进行比较；若所述现场模拟量信号超出上下限值，后台管理系统通过声光报警系统将现场模拟量信号与地址信号在监控显示器上进行报警。

优选地，声光报警系统根据现场模拟量接近、达到和超出上下限值，相应地发出提示、预警和报警信号。

所述电石炉巡检平台应用范围包括巡检工监控区、中控工监控区、配料工监控区和出炉工监控区，所述后台管理系统通过声光报警系统将现场模拟量信号与地址信号传输给相应的监控区，实现点对点报警。

本发明具有以下有益效果：

一、有效的采集各装置、区域的设备运行状态、运行数据、工艺指标、安全设施等信息；

二、系统会发出提示、预警、报警等相关的故障报警，监控人员根据地址信息安排巡检人员、检修人员对设施维护保养、排除故障实现精准巡检；

三、系统设置按日期、时间段、岗位、班次、监控人员的巡检次数、查询正常记录、漏点记录、不准时记录，可自动生成分析统计报表，原始报表的查询，能够在很大程度规范巡检流程，落实巡检工作，减少安全隐患。

附图说明

图1为本发明中电石炉巡检平台系统结构图。

具体实施例

实施例1

一种电石炉巡检平台系统，该系统包括PLC监控系统、视频监控系统、后台管理系统、声光报警系统和监控显示器；所述PLC监控系统通过微波无线网络与后台管理系统连接；所述视频监控系统通过监控交换机与后台管理系统连接；所述后台管理系统、声光报警系统和监控显示器之间电连接。所述PLC监控系统包括现场传感装置、PLC系统子站柜和PLC系统主站；所述现场传感装置通过光缆和/或电缆与PLC系统子站柜连接，所述PLC系统子站柜通过光缆和/或电缆经由DP光电转换器与PLC系统主站连接。所述现场传感装置包括测温热电阻、振动传感器、电流传感器、互感器、固定式CO监测仪和料位仪。所述视频监控系统包括可变焦摄像头和防爆摄像头。所述后台管理系统包括后台管理数据库，所述后台管理数据库中存有现场传感装置各项参数的上下限值、现场视频信号和现场模拟量信号；所述现场视频信号和现场模拟量信号通过监控显示器进行实时显示。

现场传感装置和摄像装置设置位置及巡检内容如下：

1.电石炉一层巡检点概述

炉前设备巡检，主要巡检设备有8台卷扬机、4台出炉除尘引风机、4台炉底风机、12台自动出炉机、2套液压站，由出炉工利用系统采集信息进行巡检。

1.1卷扬机：巡检卷扬机的声音是否异常、尼龙棒、尼龙棒压盖是否完好、电机与减速机底座螺丝是否松动、减速机是否缺油等内容。结合自动出炉系统，离合器实现制动连锁。尼龙棒、尼龙棒压盖定期更换，底座螺丝、减速机加油定期维护暂不实施。

1.2风机类：巡检风机的轴承箱振动值、轴承温度、联轴器缓冲垫是否完好、轴承箱是否缺油等内容。将在风机端加装测温热电阻、振动传感器、电流传感器等传感器，采集信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。

1.3液压站：巡检液压站的油位是否正常、各类油泵是否无杂音、温度、压力是否正常等内容。将在液压站机组加装测温热电阻、压力等传感器，采集信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。

2.电石炉二层巡检点概述

二层主要巡检设备有12台水分配器、4套电极系统、4套氢氧分析室Co浓度检测，由巡检工利用系统采集信息进行巡检。

2.1水分配器：巡检接触元件、底环、密封套、水冷烟道、炉盖等设备冷却水的温度、流量等内容，在每台水分配器加装可变焦摄像头，通过图像反应出回水的大小、回水有无汽化的现象，来判断回水的温度、流量大小。

2.2电极系统：巡检电极短网螺栓连电、料管堵料、胶管漏水、电极串烟等内容，每台电石炉加装3个可变焦摄像头，可以全方位监控炉盖以上设备的运行状态。要求视频监控设备可调焦距

2.3氢氧分析仪室co浓度检测：利用现场固定式co检测仪，采集信号远传监控平台。

3.电石炉三层至三层半巡检点概述

巡检设备主要有4台净气风机、16台过滤器卸料器、4台链运机、4套三层液压站、三层半4套压放系统，由巡检工、中控工利用系统采集信息进行巡检。

3.1净气风机：巡检风机的轴承箱振动值、轴承温度、联轴器缓冲垫是否完好、轴承箱是否缺油等内容。将在风机端加装测温热电阻、振动传感器、电流传感器等传感器，采集信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。

3.2过滤器卸料器：巡检减速机是否正常转动、减速机是否缺油等内容，将在减速机端加装互感器作为旋转传感器，采集信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。并在每层净化装置区加设防爆摄像头，全方位的监控设备的运行状态。

3.3链运机：巡检减速机是否正常转动、减速机是否缺油等内容，将在减速机端加装互感器作为旋转传感器，采集信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。

3.4三层液压站：巡检液压站的油位是否正常、各类油泵是否无杂音、温度、压力是否正常等内容。将在液压站机组加装测温热电阻、压力等传感器，采集信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。加设可变焦摄像头，全方位的监控设备的运行状态。

3.5三层半压放系统：巡检加热风机是否转动、压放缸夹紧缸是否正常工作、电极筒是否完好、压放油管是否漏油、单次压放量等内容，电极筒焊接完成后，用预制好的0-1500mm刻度模板，在每节电极筒印制0-1500mm刻度线，通过可变焦摄像头的视频监控图像读取每根电极的实际压放量及电极筒的完好情况；将加热风机的电流信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。

4.四层巡检点概述

巡检主要设备有8套空冷与二级沉降卸料器、4套环形加料机系统、2套仓顶皮带，由巡检工利用系统采集信息进行巡检，发现异常及时反馈。

4.1空冷与二级沉降卸料器：巡检减速机是否正常转动、减速机是否缺油等内容，将在减速机端加装互感器作为旋转传感器，采集信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。

4.2环形加料机系统：巡检环形加料机减速机是否正常转动、减速机是否缺油，减速机尼龙棒是否完好、减速机尼龙棒压盖是否完好，环形加料机料盘是否正常转动、刮板伸出返回是否正常、轴流风机是否正常、料仓料位等内容。将环形加料机驱动电机电流信号远传中控显示，采集信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。

4.3仓顶皮带：巡检皮带是否正常转动、皮带是否跑偏是否洒料、皮带托辊是否正常转动，皮带滚筒是否正常转动等内容，加设可变焦摄像头，全方位的监控设备的运行状态。

5五层巡检点概述

巡检主要设备有4套空冷风机、4套粗气风机，由巡检工利用系统采集信息进行巡检，发现异常及时反馈。

5.1.风机类：巡检风机的轴承箱振动值、轴承温度、联轴器缓冲垫是否完好、轴承箱是否缺油等内容。将在风机端加装测温热电阻、振动传感器、电流传感器等传感器，采集信号远传监控平台，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。

6.上料系统巡检点概述

巡检主要设备有2套配料站皮带机、10台振动给料机、10台配料站二楼料仓料位、2套转运站、6个称量斗，由巡检工、配料工利用系统采集信息进行巡检，发现异常及时反馈。

6.1配料站、转运站皮带机：巡检皮带是否正常转动、皮带是否跑偏是否洒料、皮带托辊是否正常转动，皮带滚筒是否正常转动等内容，加设可变焦摄像头，全方位的监控设备的运行状态。

6.2振动给料机：振动电机是否正常运行、振动给料机弹簧吊挂是否完好、给料机软连接是否完好

6.3配料站二楼料仓料位：巡检料仓料位、温度是否正常等内容，加装测温热电阻和料位仪，将温度信号、原料位信号远传中控显示，设定各项参数上、下限值，采用声光报警系统。

6.4称量斗：巡检称量斗准确性，校称、清理传感器卫生等内容，计划采用远程校称装置，一是在称量斗中心上方加装电动葫芦，将设置好三组砝码，每组200公斤，根据校称需要，利用电动葫芦进行装卸砝码。二是现有称重装置由手动调节进行校称，称重变送器无校称接口端子，无法实现远程校称，需与厂家商谈订做有校称接口端子，可实现远程校称，由配料工远程进行校称工作，减少巡检工劳动强度。

实施例2

与实施例1相比，该实施例的区别在于，所述现场传感装置内设置地址码，在传输模拟量信号的同时将现场传感装置的地址信号传输给后台管理系统。

所述电石炉巡检平台应用范围包括巡检工监控区、中控工监控区、配料工监控区和出炉工监控区，所述后台管理系统通过声光报警系统将现场模拟量信号与地址信号传输给相应的监控区，实现点对点报警。

实施例3

与实施例1和实施例2相比，该实施例的区别在于，所述后台管理系统能够将接收到的现场模拟量信号与后台管理数据库中的现场传感装置各项参数的上下限值进行比较；若所述现场模拟量信号超出上下限值，后台管理系统通过声光报警系统将现场模拟量信号与地址信号在监控显示器上进行报警。声光报警系统根据现场模拟量接近、达到和超出上下限值，相应地发出提示、预警和报警信号。

实施例4

与实施例1-3相比，该实施例的区别在于，所述后台管理系统可以设置按照日期、时间段、岗位、班次、监控人员的巡检次数、查询正常记录、漏点记录和不准时记录，自动生成分析统计报表，形成原始报表储存在后台系统数据库中。通过对原始报表的查询，能够很大程度地规范巡检流程，落实巡检工作，减少安全隐患。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电石炉巡检平台系统，该系统包括PLC监控系统、视频监控系统、后台管理系统、声光报警系统和监控显示器；所述PLC监控系统通过微波无线网络与后台管理系统连接；所述视频监控系统通过监控交换机与后台管理系统连接；所述后台管理系统、声光报警系统和监控显示器之间电连接。

2.根据权利要求1所述的电石炉巡检平台系统，其特征在于，所述PLC监控系统包括现场传感装置、PLC系统子站柜和PLC系统主站；所述现场传感装置通过光缆和/或电缆与PLC系统子站柜连接，所述PLC系统子站柜通过光缆和/或电缆经由DP光电转换器与PLC系统主站连接。

3.根据权利要求2所述的电石炉巡检平台系统，其特征在于，所述现场传感装置包括测温热电阻、振动传感器、电流传感器、互感器、固定式CO监测仪和料位仪。

4.根据权利要求2所述的电石炉巡检平台系统，其特征在于，所述现场传感装置内设置地址码，在传输模拟量信号的同时将现场传感装置的地址信号传输给后台管理系统。

5.根据权利要求3所述的电石炉巡检平台系统，其特征在于，所述测温热电阻设置在出炉风机、出炉机液压站、净气风机、三层液压站、空冷风机、粗气风机和配料站二楼料仓；所述振动传感器设置在出炉风机、净气风机、空冷风机和粗气风机；所述电流传感器设置在出炉风机、净气风机、三层半压放系统、环形加料机系统、空冷风机和粗气风机；所述互感器设置在过滤器卸料器、链运机和空冷与二级沉降卸料器；所述固定式CO监测仪设置在氢氧分析室；所述料位仪设置在配料站二楼料仓。

6.根据权利要求1所述的电石炉巡检平台系统，其特征在于，所述视频监控系统包括可变焦摄像头和防爆摄像头；所述可变焦摄像头设置在水分配器、电极系统、过滤器卸料器、三层液压站、三层半压放系统、仓顶皮带、配料站皮带、上料系统振动给料机和转运站；所述防爆摄像头设置在每层净化装置区。

7.根据权利要求1所述的电石炉巡检平台系统，其特征在于，所述后台管理系统包括后台管理数据库，所述后台管理数据库中存有现场传感装置各项参数的上下限值、现场视频信号和现场模拟量信号；所述现场视频信号和现场模拟量信号通过监控显示器进行实时显示。

8.根据权利要求7所述的电石炉巡检平台系统，其特征在于，所述后台管理系统能够将接收到的现场模拟量信号与后台管理数据库中的现场传感装置各项参数的上下限值进行比较；若所述现场模拟量信号超出上下限值，后台管理系统通过声光报警系统将现场模拟量信号与地址信号在监控显示器上进行报警。

9.根据权利要求8所述的电石炉巡检平台系统，其特征在于，声光报警系统根据现场模拟量接近、达到和超出上下限值，相应地发出提示、预警和报警信号。

10.根据权利要求1所述的电石炉巡检平台系统，其特征在于，所述电石炉巡检平台应用范围包括巡检工监控区、中控工监控区、配料工监控区和出炉工监控区，所述后台管理系统通过声光报警系统将现场模拟量信号与地址信号传输给相应的监控区，实现点对点报警。