CN110056395A - 一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统，包括采集端、通信端和监控端，所述采集端和所述监控端通过通信端进行信息传输；所述采集端包括采集模块，所述采集模块的输出端连接有信号转换模块的输入端。有益效果：通过对煤矿设备进行实时在线监控，避免煤矿设备疲劳运行或频繁大负荷启动而导致的烧毁和安全事故等问题，克服了巡检人员检测时间短，数据量少，检验方法单一，无法进行持续检测等问题，实现安全、高效、方便操作、能够及时预警的初始目的，对煤矿设备运行状态的监测和故障诊断，避免安全事故的发生，提高煤矿生产的效率。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿生产安全技术领域，具体来说，涉及一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统。
背景技术
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46～97％，呈褐色至黑色，具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同，煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
而目前在煤炭生产中，随着煤矿设备自动化程度越来越高，煤矿机械化已成为煤矿采掘的主流，煤矿设备在煤矿生产运行中发挥着越来越重要的作用。但是，煤矿设备故障的频繁发生严重制约了煤矿安全生产、高产高效、和谐发展的瓶颈之一，因此，如何有效的维护煤矿设备的运行，及时的发现或避免煤矿设备故障的发生成为了煤炭安全生产和高效生产最重要的一环。在这个背景下，研究对煤矿设备运行状态的监测和故障诊断，避免安全事故的发生，提高煤矿生产的效率具有重大意义。
因此，亟需一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明的目的是提出一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统，通过对煤矿设备进行实时在线监控，避免煤矿设备疲劳运行或频繁大负荷启动而导致的烧毁和安全事故等问题，克服了巡检人员检测时间短，数据量少，检验方法单一，无法进行持续检测等问题，此外对比人工巡检以及离线仪器仪表的巡检来说，预警分析系统能够实时监测煤矿设备的运行状态，对故障提前预警并作出判断，变故障停机为计划停机，减少停机或避免事故扩大化，实现安全、高效、方便操作、能够及时预警的初始目的，对煤矿设备运行状态的监测和故障诊断，避免安全事故的发生，提高煤矿生产的效率，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统，包括采集端、通信端和监控端，所述采集端和所述监控端通过通信端进行信息传输；
所述采集端包括采集模块，所述采集模块的输出端连接有信号转换模块的输入端，所述信号转换模块的输出端连接有处理模块的输入端，所述处理模块分别双向连接有通信模块、存储模块和人机交互模块，所述处理模块的输出端连接有预警模块的输入端，所述处理模块的输入端连接有电力参数变送模块的输出端和隔爆本安电源模块的输出端，所述电力参数变送模块与所述隔爆本安电源模块双向连接；
所述采集模块包括甲烷检测采样单元、一氧化碳检测采样单元、氧气检测采样单元、温度检测采样单元、风速检测采样单元、差压检测采样单元、粉尘浓度检测采样单元、电容发爆器采样单元、排水系统采样单元、提升机采样单元和楔型绳环采样单元，其中；
所述采集端，用于信息采集并将采集信息处理传输至监控端；
所述通信端，用于采集端与监控端进行信息传输；
所述监控端，用于监控采集端发送的采集信息并发布指令；
所述采集模块，用于信息采集；
所述信号转换模块，用于采集信息信号转换；
所述处理模块，用于信息处理；
所述通信模块，用于信息传输；
所述存储模块，用于信息存储；
所述人机交互模块，用于用户通过人机交互界面与系统交流并进行操作；
所述预警模块，用于信息预警；
所述电力参数变送模块，用于实时检测供电回路的电量参数并将电量参数转换成对应的本质安全型频率或电流信号输出；
所述隔爆本安电源模块，用于向本质安全型设备提供本安直流电源，同时可用于断电控制；
所述甲烷检测采样单元，用于甲烷传感检测采样；
所述一氧化碳检测采样单元，用于一氧化碳传感检测采样；
所述氧气检测采样单元，用于氧气传感检测采样；
所述温度检测采样单元，用于温度传感检测采样；
所述风速检测采样单元，用于风速传感检测采样；
所述差压检测采样单元，用于差压传感检测采样；
所述粉尘浓度检测采样单元，用于粉尘浓度传感检测采样；
所述电容发爆器采样单元，用于电容发爆器传感检测采样；
所述排水系统采样单元，用于排水传感检测采样；
所述提升机采样单元，用于提升机传感检测采样；
所述楔型绳环采样单元，用于楔型绳环传感检测采样。
进一步的，所述甲烷检测采样单元、所述一氧化碳检测采样单元、所述氧气检测采样单元、所述温度检测采样单元、所述风速检测采样单元、所述差压检测采样单元、所述粉尘浓度检测采样单元、所述电容发爆器采样单元、所述排水系统采样单元、所述提升机采样单元和所述楔型绳环采样单元包括基本设备信息、基本误差信息、负载特性信息、稳定性信息、响应时间信息、工作电流信息、供电电压信息、绝缘和耐压信息。
进一步的，所述通信模块包括射频传输单元和通信串口，其中；
所述射频传输单元，用于射频信息传输；
所述通信串口，用于通信串口信息传输。
进一步的，所述预警模块为声光报警器。
进一步的，所述预警模块为声光报警器。
本发明的有益效果：本发明通过对煤矿设备进行实时在线监控，避免煤矿设备疲劳运行或频繁大负荷启动而导致的烧毁和安全事故等问题，克服了巡检人员检测时间短，数据量少，检验方法单一，无法进行持续检测等问题，此外对比人工巡检以及离线仪器仪表的巡检来说，预警分析系统能够实时监测煤矿设备的运行状态，对故障提前预警并作出判断，变故障停机为计划停机，减少停机或避免事故扩大化，实现安全、高效、方便操作、能够及时预警的初始目的，对煤矿设备运行状态的监测和故障诊断，避免安全事故的发生，提高煤矿生产的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
图1是根据本发明实施例的煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统的网络拓扑图；
图2是根据本发明实施例的煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统的原理框图。
图中：
1、采集端；2、通信端；3、监控端；4、采集模块；5、信号转换模块；6、处理模块；7、通信模块；8、存储模块；9、人机交互模块；10、预警模块；11、电力参数变送模块；12、隔爆本安电源模块；13、甲烷检测采样单元；14、一氧化碳检测采样单元；15、氧气检测采样单元；16、温度检测采样单元；17、风速检测采样单元；18、差压检测采样单元；19、粉尘浓度检测采样单元；20、电容发爆器采样单元；21、排水系统采样单元；22、提升机采样单元；23、楔型绳环采样单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统。
如图1-2所示，根据本发明实施例所述的煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统，包括采集端1、通信端2和监控端3，所述采集端1和所述监控端3通过通信端2进行信息传输；
所述采集端1包括采集模块4，所述采集模块4的输出端连接有信号转换模块5的输入端，所述信号转换模块5的输出端连接有处理模块6的输入端，所述处理模块6分别双向连接有通信模块7、存储模块8和人机交互模块9，所述处理模块6的输出端连接有预警模块10的输入端，所述处理模块6的输入端连接有电力参数变送模块11的输出端和隔爆本安电源模块12的输出端，所述电力参数变送模块11与所述隔爆本安电源模块12双向连接；
所述采集模块4包括甲烷检测采样单元13、一氧化碳检测采样单元14、氧气检测采样单元15、温度检测采样单元16、风速检测采样单元17、差压检测采样单元18、粉尘浓度检测采样单元19、电容发爆器采样单元20、排水系统采样单元21、提升机采样单元22和楔型绳环采样单元23，其中；
所述采集端1，用于信息采集并将采集信息处理传输至监控端；
所述通信端2，用于采集端与监控端进行信息传输；
所述监控端3，用于监控采集端发送的采集信息并发布指令；
所述采集模块4，用于信息采集；
所述信号转换模块5，用于采集信息信号转换；
所述处理模块6，用于信息处理；
所述通信模块7，用于信息传输；
所述存储模块8，用于信息存储；
所述人机交互模块9，用于用户通过人机交互界面与系统交流并进行操作；
所述预警模块10，用于信息预警；
所述电力参数变送模块11，用于实时检测供电回路的电量参数并将电量参数转换成对应的本质安全型频率或电流信号输出；
所述隔爆本安电源模块12，用于向本质安全型设备提供本安直流电源，同时可用于断电控制；
所述甲烷检测采样单元13，用于甲烷传感检测采样；
所述一氧化碳检测采样单元14，用于一氧化碳传感检测采样；
所述氧气检测采样单元15，用于氧气传感检测采样；
所述温度检测采样单元16，用于温度传感检测采样；
所述风速检测采样单元17，用于风速传感检测采样；
所述差压检测采样单元18，用于差压传感检测采样；
所述粉尘浓度检测采样单元19，用于粉尘浓度传感检测采样；
所述电容发爆器采样单元20，用于电容发爆器传感检测采样；
所述排水系统采样单元21，用于排水传感检测采样；
所述提升机采样单元22，用于提升机传感检测采样；
所述楔型绳环采样单元23，用于楔型绳环传感检测采样。
借助于上述技术方案，本发明通过对煤矿设备进行实时在线监控，避免煤矿设备疲劳运行或频繁大负荷启动而导致的烧毁和安全事故等问题，克服了巡检人员检测时间短，数据量少，检验方法单一，无法进行持续检测等问题，此外对比人工巡检以及离线仪器仪表的巡检来说，预警分析系统能够实时监测煤矿设备的运行状态，对故障提前预警并作出判断，变故障停机为计划停机，减少停机或避免事故扩大化，实现安全、高效、方便操作、能够及时预警的初始目的，对煤矿设备运行状态的监测和故障诊断，避免安全事故的发生，提高煤矿生产的效率。
在一个实施例中，所述甲烷检测采样单元13、所述一氧化碳检测采样单元14、所述氧气检测采样单元15、所述温度检测采样单元16、所述风速检测采样单元17、所述差压检测采样单元18、所述粉尘浓度检测采样单元19、所述电容发爆器采样单元20、所述排水系统采样单元21、所述提升机采样单元22和所述楔型绳环采样单元23包括基本设备信息、基本误差信息、负载特性信息、稳定性信息、响应时间信息、工作电流信息、供电电压信息、绝缘和耐压信息。
在一个实施例中，所述通信模块7包括射频传输单元和通信串口，其中；
所述射频传输单元，用于射频信息传输；
所述通信串口，用于通信串口信息传输。
在一个实施例中，所述预警模块10为声光报警器。
在一个实施例中，所述人机交互模块9为LED触摸显示屏。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可实现如下效果：
本发明通过对煤矿设备进行实时在线监控，避免煤矿设备疲劳运行或频繁大负荷启动而导致的烧毁和安全事故等问题，克服了巡检人员检测时间短，数据量少，检验方法单一，无法进行持续检测等问题，此外对比人工巡检以及离线仪器仪表的巡检来说，预警分析系统能够实时监测煤矿设备的运行状态，对故障提前预警并作出判断，变故障停机为计划停机，减少停机或避免事故扩大化，实现安全、高效、方便操作、能够及时预警的初始目的，对煤矿设备运行状态的监测和故障诊断，避免安全事故的发生，提高煤矿生产的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统，其特征在于，包括采集端(1)、通信端(2)和监控端(3)，所述采集端(1)和所述监控端(3)通过通信端(2)进行信息传输；
所述采集端(1)包括采集模块(4)，所述采集模块(4)的输出端连接有信号转换模块(5)的输入端，所述信号转换模块(5)的输出端连接有处理模块(6)的输入端，所述处理模块(6)分别双向连接有通信模块(7)、存储模块(8)和人机交互模块(9)，所述处理模块(6)的输出端连接有预警模块(10)的输入端，所述处理模块(6)的输入端连接有电力参数变送模块(11)的输出端和隔爆本安电源模块(12)的输出端，所述电力参数变送模块(11)与所述隔爆本安电源模块(12)双向连接；
所述采集模块(4)包括甲烷检测采样单元(13)、一氧化碳检测采样单元(14)、氧气检测采样单元(15)、温度检测采样单元(16)、风速检测采样单元(17)、差压检测采样单元(18)、粉尘浓度检测采样单元(19)、电容发爆器采样单元(20)、排水系统采样单元(21)、提升机采样单元(22)和楔型绳环采样单元(23)，其中；
所述采集端(1)，用于信息采集并将采集信息处理传输至监控端；
所述通信端(2)，用于采集端与监控端进行信息传输；
所述监控端(3)，用于监控采集端发送的采集信息并发布指令；
所述采集模块(4)，用于信息采集；
所述信号转换模块(5)，用于采集信息信号转换；
所述处理模块(6)，用于信息处理；
所述通信模块(7)，用于信息传输；
所述存储模块(8)，用于信息存储；
所述人机交互模块(9)，用于用户通过人机交互界面与系统交流并进行操作；
所述预警模块(10)，用于信息预警；
所述电力参数变送模块(11)，用于实时检测供电回路的电量参数并将电量参数转换成对应的本质安全型频率或电流信号输出；
所述隔爆本安电源模块(12)，用于向本质安全型设备提供本安直流电源，同时可用于断电控制；
所述甲烷检测采样单元(13)，用于甲烷传感检测采样；
所述一氧化碳检测采样单元(14)，用于一氧化碳传感检测采样；
所述氧气检测采样单元(15)，用于氧气传感检测采样；
所述温度检测采样单元(16)，用于温度传感检测采样；
所述风速检测采样单元(17)，用于风速传感检测采样；
所述差压检测采样单元(18)，用于差压传感检测采样；
所述粉尘浓度检测采样单元(19)，用于粉尘浓度传感检测采样；
所述电容发爆器采样单元(20)，用于电容发爆器传感检测采样；
所述排水系统采样单元(21)，用于排水传感检测采样；
所述提升机采样单元(22)，用于提升机传感检测采样；
所述楔型绳环采样单元(23)，用于楔型绳环传感检测采样。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统，其特征在于，所述甲烷检测采样单元(13)、所述一氧化碳检测采样单元(14)、所述氧气检测采样单元(15)、所述温度检测采样单元(16)、所述风速检测采样单元(17)、所述差压检测采样单元(18)、所述粉尘浓度检测采样单元(19)、所述电容发爆器采样单元(20)、所述排水系统采样单元(21)、所述提升机采样单元(22)和所述楔型绳环采样单元(23)包括基本设备信息、基本误差信息、负载特性信息、稳定性信息、响应时间信息、工作电流信息、供电电压信息、绝缘和耐压信息。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统，其特征在于，所述通信模块(7)包括射频传输单元和通信串口，其中；
所述射频传输单元，用于射频信息传输；
所述通信串口，用于通信串口信息传输。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统，其特征在于，所述预警模块(10)为声光报警器。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿用设备检测检验自动识别及预警分析系统，其特征在于，所述人机交互模块(9)为LED触摸显示屏。
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