CN114063571A - 一种金矿远程集中控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金矿远程集中控制系统，包括现场级的自动化控制系统、管理级集中控制系统和集中监控系统，现场及自动化控制系统与管理级集中监控系统之间通过工业交换机信号连接，现场及自动化控制系统与监控监控系统信号连接。本发明远程集中控制系统通过现场级的自动化控制系统、管理级集中控制系统和集中监控系统，自动化控制系统控制现场设备，集中控制系统控制设备的温度检测，现场烟雾检测和盘闸检测，现场自动化系统通过工业环球交换机与远程管理级的集中控制系统信号连接，通过远程管理级的集中控制系统进行集中管理，视频监控和远程故障检测，通过远程实现对现场的设备进行智能监测控制，有效的提高了生产效率，降低的工人成本。
Description
技术领域
本发明涉及金矿技术领域，具体为一种金矿远程集中控制系统。
背景技术
现阶段矿山各设备自动化控制系统，大部分是采用单PLC 或双PLC 为中心，设远程I/O子站，通过现场总线实现联接，是现场总线式网络结构，大部分没有实现全自动和无人值守，采用人工现场手动开车方式或现场监控方式。一部分矿山实现了单台提升机现场级的自动控制，即本地的自动控制，也有一部分实现了多系统的远程监视功能，即可以通过局域网查看现场情况，但设备的远程智能集中控制，尤其提升系统大数据平台的建设目前尚属空白。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：
目前我矿箕斗、罐笼提升系统、压风、排水、充填、供配电、选矿、电机车无人驾驶、无人碎石系统均具备现场级自动控制，但不能实现远程监测控制功能无法实现无人值守，也不具备智能化建设条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金矿远程集中控制系统，以解决上述背景技术中提出目前我矿箕斗、罐笼提升系统、压风、排水、充填、供配电、选矿、电机车无人驾驶、无人碎石系统均具备现场级自动控制，但不能实现远程监测控制功能无法实现无人值守，也不具备智能化建设条件的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金矿远程集中控制系统，包括现场级的自动化控制系统、管理级集中控制系统和集中监控系统，所述现场及自动化控制系统与管理级集中监控系统之间通过工业交换机信号连接，所述现场及自动化控制系统与监控监控系统信号连接。
优选的，所述现场级的自动化控制系统分别与现场设备、集中控制设备、监控管理设备、网络机通讯设备和集中管理网络系统电性连接，所述现场设备包括、主控PLC、变流器、变频器、总线式信号、智能型数字监控器、智能装卸系统、盘闸智能监控系统和现场网络总线系统，所述集中控制设备包括、核心PLC、控制操作台、工控机和上位机系统，所述监控管理设备包括视频管理服务器、视频管理客户端、视频管理网络系统。
优选的，所述集中监控系统包括温度检测系统、烟雾检测系统和盘闸检测系统。
优选的，所述温度检测系统包括闸盘温度检测，检测闸盘的温度，在闸盘温度过高的情况下减速停车，提醒操作维护人员及时进行处理，液压站、润滑站油温温度检测和现场多点温度数据采集。
优选的，所述烟雾检测系统包括烟感器、报警器和PLC通讯，PLC采集烟感器开关量信号，由PLC通讯信号进行采样分析，每个烟感器均有固定的位置，现场有报警器报警可以确定火灾发生的具体地点，可以及时的消灭火情和人员疏散， PLC可以记录火灾易发生的时间和频繁性，在安全隐患经常出现的地方采取加大消防设施等防护手段，达到防火防灾目的。
优选的，所述盘闸检测系统包括模拟量检测开关、模拟量传感器、声光报警器、A/D模数转换器、PLC和触摸屏，模拟量检测开关检测的数据通过模拟量传感器和A/D模数转换器转化成模拟量信号传给PLC，在PLC中进行运算处理，并与设定的值相比较，若超出所设定的安全范围，则整个系统通过声光报警器发出声光报警信号，并通过网络传送到中控室中。
优选的，所述管理级的集中控制系统包括视频监控系统、远程故障诊断、集中管理系统和中控室操作台。
优选的，所述视频监控系统包括显示屏和数据采集服务器，对设备参数、设备运行状态、速度、电压、电流曲线、主控PLC包络线保护曲线、数字监控器包络线保护曲线等的显示与记录、故障记录及报警、各类报表、产量记录，显示现场设备和人员工作情况，提前发现问题。
优选的，所述集中管理系统采用SCADA系统通过以太网与各个现场主PLC通信, 以获得PLC网络共享数据,实现对现场各个受控设备运行状况的集中监测与控制功能；
a1：主要工艺参数的实时集中控制、显示和存档，业控制计算机通过网络通信方式, 集中获取现场主要的关键工艺参数，深度、速度、电流、油压,井筒开关、深度指示器以及限位开关动作状态, 主井装、卸载设备各部分动作情况, 进行实时在线显示,对主机及电控设备主要环节的工作情况进行监视,对提升过程进行控制, 将采集到的信息按照要求进行存档；
a2: 生产过程的模拟显示, 采用可视化编程技术, 实时动态模拟显示提升运行过程,各种关键参数显示在醒目位置 , 确保安全可靠运行, 并绘出工艺参数的趋势图, 准确提供行程,速度、油压等数据；
a3: 生产过程的信息管理, 各种生产情况、设备运行报表显示及记录,同时对保存的数据信息进行查询, 生成报表, 并可以将结果打印出来,通过现场总线和工业以太网在集控室实现了多台提升机智能化集中管理、远程控制。
优选的，所述中控室操作台包括触摸屏、指示灯、仪表、选择开关、按钮、语音音响设备和数字深度指示器，所述触摸屏控制提升机速度控制方式，使用先进的模拟量控制工艺，使卷扬机控制实现完全的数字化，所述指示灯对提升机运行状态指示、故障指示，所述仪表显示罐位数字深度指示器、提升速度、电枢电流、制动油压、可调闸电流、高、低压电源电压，所述选择开关和按钮包括运行方式选择开关、过卷复位开关、自锁式紧急制动按钮、实验按钮，所述语音音响设备通过PLC数字量输出控制存储卡中语音的播放，语音文件按照规定存放存储卡中，在提升机运行的每个阶段可以播放指定的语音信号，提醒操作人员注意。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：远程集中控制系统通过现场级的自动化控制系统、管理级集中控制系统和集中监控系统，自动化控制系统控制现场设备、集中控制设备、监控管理设备、网络及通讯设备和集中管理网络设备，集中控制系统控制设备的温度检测，现场烟雾的检测和盘闸的检测，现场自动化系统通过工业环球交换机与远程管理级的集中控制系统信号连接，通过远程管理级的集中控制系统进行集中管理，视频监控和远程故障检测，通过远程实现对现场的设备进行智能监测控制，有效的提高了生产效率，降低的工人成本。
附图说明
图1为本发明系统框图；
图2为本发明的中控操作台框图。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：一种金矿远程集中控制系统，包括现场级的自动化控制系统、管理级集中控制系统和集中监控系统，现场及自动化控制系统与管理级集中监控系统之间通过工业交换机信号连接，现场及自动化控制系统与监控监控系统信号连接；
现场级的自动化控制系统分别与现场设备、集中控制设备、监控管理设备、网络机通讯设备和集中管理网络系统电性连接，现场设备包括、主控PLC、变流器、变频器、总线式信号、智能型数字监控器、智能装卸系统、盘闸智能监控系统和现场网络总线系统，集中控制设备包括、核心PLC、控制操作台、工控机和上位机系统，监控管理设备包括视频管理服务器、视频管理客户端、视频管理网络系统。
集中监控系统包括温度检测系统、烟雾检测系统和盘闸检测系统。
温度检测系统包括闸盘温度检测，检测闸盘的温度，在闸盘温度过高的情况下减速停车，提醒操作维护人员及时进行处理，液压站、润滑站油温温度检测和现场多点温度数据采集。
烟雾检测系统包括烟感器、报警器和PLC通讯，PLC采集烟感器开关量信号，由PLC通讯信号进行采样分析，每个烟感器均有固定的位置，现场有报警器报警可以确定火灾发生的具体地点，可以及时的消灭火情和人员疏散， PLC可以记录火灾易发生的时间和频繁性，在安全隐患经常出现的地方采取加大消防设施等防护手段，达到防火防灾目的。
盘闸检测系统包括模拟量检测开关、模拟量传感器、声光报警器、A/D模数转换器、PLC和触摸屏，模拟量检测开关检测的数据通过模拟量传感器和A/D模数转换器转化成模拟量信号传给PLC，在PLC中进行运算处理，并与设定的值相比较，若超出所设定的安全范围，则整个系统通过声光报警器发出声光报警信号，并通过网络传送到中控室中。
管理级的集中控制系统包括视频监控系统、远程故障诊断、集中管理系统和中控室操作台。
视频监控系统包括显示屏和数据采集服务器，对设备参数、设备运行状态、速度、电压、电流曲线、主控PLC包络线保护曲线、数字监控器包络线保护曲线等的显示与记录、故障记录及报警、各类报表、产量记录，显示现场设备和人员工作情况，提前发现问题。
集中管理系统采用SCADA系统通过以太网与各个现场主PLC通信, 以获得PLC网络共享数据,实现对现场各个受控设备运行状况的集中监测与控制功能；
a1：主要工艺参数的实时集中控制、显示和存档，业控制计算机通过网络通信方式, 集中获取现场主要的关键工艺参数，深度、速度、电流、油压,井筒开关、深度指示器以及限位开关动作状态, 主井装、卸载设备各部分动作情况, 进行实时在线显示,对主机及电控设备主要环节的工作情况进行监视,对提升过程进行控制, 将采集到的信息按照要求进行存档；
a2: 生产过程的模拟显示, 采用可视化编程技术, 实时动态模拟显示提升运行过程,各种关键参数显示在醒目位置 , 确保安全可靠运行, 并绘出工艺参数的趋势图, 准确提供行程,速度、油压等数据；
a3: 生产过程的信息管理, 各种生产情况、设备运行报表显示及记录,同时对保存的数据信息进行查询, 生成报表, 并可以将结果打印出来,通过现场总线和工业以太网在集控室实现了多台提升机智能化集中管理、远程控制。
中控室操作台包括触摸屏、指示灯、仪表、选择开关、按钮、语音音响设备和数字深度指示器，触摸屏控制提升机速度控制方式，使用先进的模拟量控制工艺，使卷扬机控制实现完全的数字化，指示灯对提升机运行状态指示、故障指示，仪表显示罐位数字深度指示器、提升速度、电枢电流、制动油压、可调闸电流、高、低压电源电压，选择开关和按钮包括运行方式选择开关、过卷复位开关、自锁式紧急制动按钮、实验按钮，语音音响设备通过PLC数字量输出控制存储卡中语音的播放，语音文件按照规定存放存储卡中，在提升机运行的每个阶段可以播放指定的语音信号，提醒操作人员注意。
工作原理：本发明在使用时，通过现场级的自动化控制系统现场的设备、集中控制设备、监控管理设备、网络及通讯设备和集中管理网络系统进行控制，并将检测的数据通过工业以太网和工业环网交换机发送至管理级的集中控制系统中，通过管理级集中控制系统中的集中管理系统对发生的信号进行集中管理，并通过视频监控系统对现场的操作和人员进行监控，通过观察故障诊断，便于对远程的设备进行故障诊断，便于及时的维修，保证设备的正常运行，通过中控操作台表面设有的触摸屏控制提升机速度控制方式，使用先进的模拟量控制工艺，使卷扬机控制实现完全的数字化，指示灯对提升机运行状态指示、故障指示，仪表显示罐位数字深度指示器、提升速度、电枢电流、制动油压、可调闸电流、高、低压电源电压，选择开关和按钮包括运行方式选择开关、过卷复位开关、自锁式紧急制动按钮、实验按钮，语音音响设备通过PLC数字量输出控制存储卡中语音的播放，语音文件按照规定存放存储卡中，在提升机运行的每个阶段可以播放指定的语音信号，提醒操作人员注意，通过集中监控系统中设有的温度检测系统，便于对现场设备的温度进行检测，保证现场设备的正常运行，通过集中监控系统中设有的烟雾检测系统，便于实时监测现场的烟雾程度，当发生火灾时，便于及时的报警，通过集中监控系统中设有的盘闸检测系统，便于对盘闸进行实时监测，保证盘闸的正常运行。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种金矿远程集中控制系统，包括现场级的自动化控制系统、管理级集中控制系统和集中监控系统，其特征在于，所述现场及自动化控制系统与管理级集中监控系统之间通过工业交换机信号连接，所述现场及自动化控制系统与监控监控系统信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种金矿远程集中控制系统，其特征在于：所述现场级的自动化控制系统分别与现场设备、集中控制设备、监控管理设备、网络机通讯设备和集中管理网络系统电性连接，所述现场设备包括、主控PLC、变流器、变频器、总线式信号、智能型数字监控器、智能装卸系统、盘闸智能监控系统和现场网络总线系统，所述集中控制设备包括、核心PLC、控制操作台、工控机和上位机系统，所述监控管理设备包括视频管理服务器、视频管理客户端、视频管理网络系统。
3.根据权利要求1所述的一种金矿远程集中控制系统，其特征在于：所述集中监控系统包括温度检测系统、烟雾检测系统和盘闸检测系统。
4.根据权利要求3所述的一种金矿远程集中控制系统，其特征在于：所述温度检测系统包括闸盘温度检测，检测闸盘的温度，在闸盘温度过高的情况下减速停车，提醒操作维护人员及时进行处理，液压站、润滑站油温温度检测和现场多点温度数据采集。
5.根据权利要求3所述的一种金矿远程集中控制系统，其特征在于：所述烟雾检测系统包括烟感器、报警器和PLC通讯，PLC采集烟感器开关量信号，由PLC通讯信号进行采样分析，每个烟感器均有固定的位置，现场有报警器报警可以确定火灾发生的具体地点，可以及时的消灭火情和人员疏散， PLC可以记录火灾易发生的时间和频繁性，在安全隐患经常出现的地方采取加大消防设施等防护手段，达到防火防灾目的。
6.根据权利要求3所述的一种金矿远程集中控制系统，其特征在于：所述盘闸检测系统包括模拟量检测开关、模拟量传感器、声光报警器、A/D模数转换器、PLC和触摸屏，模拟量检测开关检测的数据通过模拟量传感器和A/D模数转换器转化成模拟量信号传给PLC，在PLC中进行运算处理，并与设定的值相比较，若超出所设定的安全范围，则整个系统通过声光报警器发出声光报警信号，并通过网络传送到中控室中。
7.根据权利要求1所述的一种金矿远程集中控制系统，其特征在于：所述管理级的集中控制系统包括视频监控系统、远程故障诊断、集中管理系统和中控室操作台。
8.根据权利要求7所述的一种金矿远程集中控制系统，其特征在于：所述视频监控系统包括显示屏和数据采集服务器，对设备参数、设备运行状态、速度、电压、电流曲线、主控PLC包络线保护曲线、数字监控器包络线保护曲线等的显示与记录、故障记录及报警、各类报表、产量记录，显示现场设备和人员工作情况，提前发现问题。
9.根据权利要求7所述的一种金矿远程集中控制系统，其特征在于：所述集中管理系统采用SCADA系统通过以太网与各个现场主PLC通信, 以获得PLC网络共享数据,实现对现场各个受控设备运行状况的集中监测与控制功能；
a1：主要工艺参数的实时集中控制、显示和存档，业控制计算机通过网络通信方式, 集中获取现场主要的关键工艺参数，深度、速度、电流、油压,井筒开关、深度指示器以及限位开关动作状态, 主井装、卸载设备各部分动作情况, 进行实时在线显示,对主机及电控设备主要环节的工作情况进行监视,对提升过程进行控制, 将采集到的信息按照要求进行存档；
a2: 生产过程的模拟显示, 采用可视化编程技术, 实时动态模拟显示提升运行过程,各种关键参数显示在醒目位置 , 确保安全可靠运行, 并绘出工艺参数的趋势图, 准确提供行程,速度、油压等数据；
a3: 生产过程的信息管理, 各种生产情况、设备运行报表显示及记录,同时对保存的数据信息进行查询, 生成报表, 并可以将结果打印出来,通过现场总线和工业以太网在集控室实现了多台提升机智能化集中管理、远程控制。
10.根据权利要求7所述的一种金矿远程集中控制系统，其特征在于：所述中控室操作台包括触摸屏、指示灯、仪表、选择开关、按钮、语音音响设备和数字深度指示器，所述触摸屏控制提升机速度控制方式，使用先进的模拟量控制工艺，使卷扬机控制实现完全的数字化，所述指示灯对提升机运行状态指示、故障指示，所述仪表显示罐位数字深度指示器、提升速度、电枢电流、制动油压、可调闸电流、高、低压电源电压，所述选择开关和按钮包括运行方式选择开关、过卷复位开关、自锁式紧急制动按钮、实验按钮，所述语音音响设备通过PLC数字量输出控制存储卡中语音的播放，语音文件按照规定存放存储卡中，在提升机运行的每个阶段可以播放指定的语音信号，提醒操作人员注意。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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