CN110805833A - 一种充填管运行状态在线检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充填管运行状态在线检测系统，包括主管道，所述主管道通过管道连接在一起，在转角处设有弯管，所述弯管设有支管，所述支管两端均与弯管相通，在支管内设有压力传感器、温度传感器，弯管进口处设有第一流量计，所述压力传感器、温度传感器和第一流量计均与控制系统相连接。本发明中，在弯管处设有支管，将压力传感器和温度传感器设在支管中，可以通过检测支管内的压力来判断弯管主管的压力，达到将压力传感器设在弯管主管同样的效果，又避免了占用弯管主管的空间，降低了弯管主管阻塞的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及矿山充填技术领域，尤其是涉及一种充填管运行状态在线检测系统。
背景技术
深井充填料浆的输送距离远，管道压力大。当管道压力异常时，难以及时发现，调压执行难以及时到位，易造成爆管、堵管事故。目前针对充填管网运行状态的监测，通常仅仅采用压力传感器，测取充填管道内压力，并远程传输至地表，监测参数单一，无法实现实时准确监测的效果。由于管道压力异常，无法准确及时监测，管道压力异常时间过长，增加了管道堵管和爆管的概率，影响矿山安全稳定、正常生产。
当检测到管道压力异常时，常规做法是停止充填作业，并需要人工达到管道压力异常部位，手动拆卸管路，疏通管路。当易堵管部位安装有手动调节阀时，也需要人工到达阀门位置操作，增加了作业人员的劳动量，作业效率也较低。
CN208040447U的专利中介绍了一种智能充填管道系统，通过在弯管上设有振动装置、弯管内设有传感器等，来预判可能发生的堵管事故。但是在该专利中，将传感器和其他部件均设在了弯管内部，这样也就间接的减少了弯管管道内部空间，且对料浆在此处的流动造成了阻力，增加了堵管的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种充填网运行状态在线检测系统，该检测系统在弯管处设有支管，将传感器设在支管中，以避免阻塞弯管主道的空间。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种充填管运行状态在线检测系统，包括主管道，所述主管道通过管道连接在一起，在转角处设有弯管，所述弯管设有支管，所述支管两端均与弯管相通，在支管内设有压力传感器、温度传感器，所述弯管进口设有第一流量计，所述压力传感器、温度传感器和第一流量计均与控制系统相连接。
进一步，所述压力传感器设置支管内部。
进一步，所述弯管出口设有第二流量计，所述第二流量计与控制系统相连接。
进一步，所述弯管的中部安装电动调节阀，所述电动调节阀的下方设置事故池，电动调节阀与控制系统相连接。
进一步，所述弯管的外壁上设有振动传感器。
进一步，所述振动传感器分布在弯管外壁的两侧。
进一步，在所述主管道的起始端设有浓度计。
本发明的有益效果：
本发明中，在弯管处设有支管，将压力传感器和温度传感器设在支管中，可以通过检测支管内的压力来判断弯管主管的压力，达到将压力传感器设在弯管主管同样的效果，又避免了占用弯管主管的空间，降低了弯管主管阻塞的可能性。
附图说明
图1—为本实施例的结构示意图。
图中：1-第一流量计，2-电动调节阀，3-弯管，4-振动传感器，5-第二流量计，6-温度传感器，7-压力传感器，8-支管。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参照图1：一种充填管运行状态在线检测系统，包括主管道，所述主管道通过管道连接在一起，在转角处设有弯管3，所述弯管3设有支管8，所述支管8两端均与弯管3相通，在支管8内设有压力传感器7、温度传感器6，支管8进口处设有第一流量计1，所述压力传感器7、温度传感器6和第一流量计1均与控制系统相连接。
在本实施例中，主管道是通过多根管道连接形成，其中当主管道需要转弯的地方，采用弧形管道来连接，该弧形管道定义为弯管3。根据工程经验知，易发生堵管、爆管的部位通常是在弯管3处，即主要检测弯管3处的压力、温度和流量等参数来判断弯管3处是否会发生堵管。
在本实施例中，在弯管3处的弯管3形成圆弧的内部一侧设有支管8，该支管8的两端均与弯管3相通，使其成为弯管3的一道分支管8道，将原有的弯管3定义为弯管3主管。在支管8内设有压力传感器7和温度传感器6，压力传感器7和温度传感器6均与控制系统有线电连接；压力传感器7采用隔膜密封式压力变送器，温度传感器6选用贴片式温度传感器6检测温度。可以通过检测检测支管8压力，判断弯管3主管处的压力，实现与将压力传感器7安装在弯管3主管内的相同作用。但是压力传感器7和温度传感器6设置在支管8内，不对主管料浆产生阻力，即不影响充填料浆的正常输送。
在弯管3主管的外壁上安装有振动传感器4，振动传感器4采用管道外壁贴片安装方式，选用电测法进行振动参数的测量，通过分析振动频率与振幅的频谱，可以评价管道内的浆体流动状态和压力变化。在弯管3的两侧均设有振动传感器4，且错开设置，能够全方位的检测管道内浆体的流动状态。振动传感器4与控制系统有线电连接。现有振动传感器4的型号有LSM6DSLTR。
在本实施例中，在弯管3主管与支管8连通处，按浆体流动方向，将两处连通处定义为弯管3进口和弯管3出口。在弯管3进口处安装第一流量计1，在弯管3出口处安装第二流量计5，第一流量计1与第二流量计5均与控制系统有线电连接，通过检测第一流量计1与第二流量计5的差值来判断弯管3处是否有发生堵管的迹象。流量计选用现有型号LDG-101型电磁流量计。
在所述弯管3的中部安装电动调节阀2，所述电动调节阀2的下方设置事故池，电动调节阀2与控制系统有线电连接。控制系统通过采集上述的各种参数，来调控电动调节阀2的阀门开度。事故池的设置便于堵管时对堵管处的维修，可以作为管道内浆体的排放地。
在主管道的起始端还安装有浓度计，浓度计测量装置通过支架固定在管道外壁，浓度计用于测量准备输送的浆体的浓度。
在本实施例中，当主管道的水平长度很长时，即主管道不经过弯管3的长度大于800m，则在这段主管道的中部设置与弯管3一样的装置，压力传感器7、温度传感器6、振动传感器4和电动调节阀2，且安装位置与弯管3处相同。
在本实施例中，信号的采集和传输采用分站至主机的模式，在主管路上的每个信号采集点设置信号采集分站，每个信号采集分站单独设置一个控制箱，控制箱220V AC供电，井下供电电源由井下临近巷道的架线电缆提供。控制箱内包括一个开关电源（传感器及智能模拟量采集模块供电）、一个智能模拟量采集模块（100M自适应网络型8通道模拟量输入模块）及网络光电转换器。
光缆安装方式：井筒垂直光缆采用电缆支架敷设方式，井下巷道内各弱电系统光缆均采用墙壁光缆敷设方式沿巷道壁明敷设。
分站接收的测量信号通过光缆实时传输至地面的工控机，并由工控机控制程序进行数据的处理和分析，并根据处理结果，评估管道运行状态，确定将要发生堵管、爆管的部位，远程智能执行该部位电动调节阀2阀门开度等管道压力的调控操作，实现了避免堵管、爆管等不良状况出现的目的。
本发明的优点：具有管道运行状态评判准确、反应迅速、安全程度高等优点，能够自动预判堵管、爆管事故，大幅降低人工工作量，提高矿山企业的自动化及智能化程度；且将压力传感器7和温度传感器6设置在弯管3的支管8中，不对弯管3主管中的输送料浆产生阻力，不影响料浆的正常输送。
在另一实施例中，压力传感器7采用无线压力传感器7时，温度传感器6采用无线温度传感器6时，均可以采用无线信号与连接控制系统连接。无线压力传感器7在《仪表技术与传感器》一书中的期刊“MEMS无源无线压力传感器7研究”一文中已有详细介绍。现有的无线压力传感器7有型号为DC-SLQX的无线压力传感器7；无线温度传感器6现有品牌为ZLEC的无线温度传感器6。
在另一实施例中，弯管3处的形成圆弧的内侧和外侧各设有一条支管8。
以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。
Claims (7)
1.一种充填管运行状态在线检测系统，其特征在于：包括主管道，所述主管道通过管道连接在一起，在转角处设有弯管，所述弯管设有支管，所述支管两端均与弯管相通，在支管内设有压力传感器、温度传感器，弯管进口处设有第一流量计，所述压力传感器、温度传感器和第一流量计均与控制系统相连接。
2.根据权利要求1所述的充填管运行状态在线检测系统，其特征在于：所述压力传感器设置支管内部。
3.根据权利要求1所述的充填管运行状态在线检测系统，其特征在于：所述弯管出口处设有第二流量计，所述第二流量计与控制系统相连接。
4.根据权利要求1所述的充填管运行状态在线检测系统，其特征在于：所述弯管的中部安装电动调节阀，所述电动调节阀的下方设置事故池，电动调节阀与控制系统相连接。
5.根据权利要求1所述的充填管运行状态在线检测系统，其特征在于：所述弯管的外壁上设有振动装置。
6.根据权利要求5所述的充填管运行状态在线检测系统，其特征在于：所述振动装置分布在弯管外壁的两侧。
7.根据权利要求1所述的充填管运行状态在线检测系统，其特征在于：在所述主管道的起始端设有浓度计。
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