CN209510393U - 井下智能巡检分站 - Google Patents

Abstract

一种井下智能巡检分站，电源模块用于向中央处理模块和通信模块进行供电；矿用本质安全型电源供电模块用于向本安摄像仪进行供电；通信模块用于建立中央处理模块与井上集控中心自动化平台和井下泵房水泵控制系统的通信；电机保护器装置用于对电源模块、矿用本质安全型电源供电模块和巡检电机进行保护；电机控制装置用于根据控制指令控制驱动巡检小车上的巡检电机的动作，以驱动巡检小车的移动；中央处理模块用于采集现场设备的状态信号和巡检到位状态信号，并对所接收的信号进行处理，根据处理结果和内部的设定向电机控制装置输出可靠的控制指令；用于将接收到的外部控制指令输出给电机控制装置。巡检分站能便捷地实现多台水泵的多功能巡检。

Description

井下智能巡检分站

技术领域

本实用新型涉及矿用控制技术领域，具体涉及一种井下智能巡检分站。

背景技术

在煤矿地下开采的过程中，由于地层中含水的涌出，雨水和江河中水的渗透，水砂充填和水力采煤矿井的井下供水，将要有大量的水昼夜不停地汇集于井下。如果不能及时地将这些积水排送到井上，井下的生产就可能受到阻碍，井下的安全就会得不到保障，严重者会造成重大事故。

随着煤矿信息化、智能化和自动化的发展，井下水泵无人值守集控系统趋于完善，然而对于泵房水泵开停状态、水泵抽真空或是注水状态、水泵加压状态以及水泵运行盘根漏水状况的画面监控多采用一台水泵配备一台摄像仪的方式。

由于随着科技的发展，井下通过以太网通信的设备逐步增多，井下交换机的网络端口数量是有限的，采用上述画面监控方式需要的网络端口数量较多，容易造成网络端口资源的浪费。并且井上集控中心自动化平台操作人员同时需要观察所有的水泵监控画面，容易造成人力资源的极大浪费。

自动巡检功能，依据预先设定好的行驶轨迹自动执行巡检移动，可自动实时预警。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种井下智能巡检分站，该巡检分站能便捷地实现多台水泵的就地巡检、远程巡检及自动巡检功能，能有助于节省端口资源，能节省人力资源的投入，同时，该巡检分站的供电可靠、安全性好。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种井下智能巡检分站，包括电源模块、矿用本质安全型电源供电模块、通信模块、电机保护器装置、电机控制装置、中央处理模块和安装在巡检小车上的本安摄像仪；

所述电源模块为开关电源，用于向中央处理模块和通信模块进行供电；

所述矿用本质安全型电源供电模块用于向本安摄像仪进行供电；

所述通信模块用于建立中央处理模块与井上集控中心自动化平台和井下泵房水泵控制系统的交互通信；

所述电机保护器装置用于对电源模块、矿用本质安全型电源供电模块和巡检电机进行保护；

所述电机控制装置用于根据中央处理模块的控制指令控制驱动巡检小车上的巡检电机的动作，以驱动巡检小车的移动；

所述中央处理模块用于采集现场设备的状态信号和巡检到位状态信号，并对所接收的信号进行处理，根据处理结果和内部的设定向电机控制装置输出可靠的控制指令；同时，用于将接收到的外部控制指令输出给电机控制装置。

在该技术方案中，通过将一台本安摄像仪安装在一个巡检小车上，并通过巡检电机驱动巡检小车的移动，由中央处理模块根据接收到的或内部的控制指令对电机控制装置输出对应的控制指令，能实现一台本安摄像仪对多台水泵的就地巡检、远程巡检以及自动巡检等功能。通过电机保护器装置的设置能保证巡检电机、中央处理模块、通信模块和本安摄像仪的可靠供电，从而能提高该巡检分站用电的安全性和可靠性。

进一步，所通信模块具有至少一个以太网接口。

进一步，所述电机保护器装置包括马达保护器KRMS-1、相序保护器KRXX-660和熔断器FU，所述马达保护器KRMS-1串接在电机控制装置与供电主回路之间；相序保护器KRXX-660和熔断器FU设置在电源模块和矿用本质安全型电源供电模块的回路之中。

进一步，所述电机控制装置由中间继电器KA1、中间继电器KA2、交流接触器KM1和交流接触器KM2组成，中间继电器KA1用于根据中央处理模块的控制控制交流接触器KM1的吸合或断开，中间继电器KA2用于根据中央处理模块的控制控制交流接触器KM2的吸合或断开。

进一步，为了避免两个交流接触器同时吸合造成电源的短路，交流接触器KM1和交流接触器KM2之间互锁连接。

进一步，通信模块通过矿井工业以太网与井上集控中心自动化平台连接。

进一步，所述中央处理模块具有两个集成标准的RS485接口。

作为一种优选，所述中央处理模块的型号为KR214-DI16/D016。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图；

图2是本实用新型中电源模块和矿用本质安全型电源供电模块的供电原理图；

图3是本实用新型中电机保护器装置的电路原理图；

图4是本实用新型中中央处理模块的接线电路图。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

如图1至图4所示，一种井下智能巡检分站，包括电源模块P1、矿用本质安全型电源供电模块P2、通信模块C1、电机保护器装置T1、电机控制装置T2、中央处理模块U1和安装在巡检小车上的本安摄像仪；

所述电源模块P1为开关电源，进行电压和电流变换隔离，保证供电电源电压的稳定，向中央处理模块U1和通信模块C1进行供电；

所述矿用本质安全型电源供电模块P2用于向本安摄像仪进行供电；

所述通信模块C1用于建立中央处理模块U1与井上集控中心自动化平台和井下泵房水泵控制系统的交互通信；

所述电机保护器装置T1用于对电源模块P1、矿用本质安全型电源供电模块P2和巡检电机进行保护；所述电机控制装置T2由中间继电器KA1、中间继电器KA2、交流接触器KM1和交流接触器KM2组成，中间继电器KA1用于根据中央处理模块U1的控制控制交流接触器KM1的吸合或断开，中间继电器KA2用于根据中央处理模块U1的控制控制交流接触器KM2的吸合或断开。交流接触器KM1和交流接触器KM2之间互锁连接。中央处理模块U1通过中间继电器KA1和KA2控制两台交流接触器KM1和KM2的吸合或是断开，两台交流接触器KM1和KM2的线圈驱动电源通过相互接入对方的21端和22端(常闭点)可实现两台交流接触器互锁，从而避免了两台交流接触同时吸合，造成电源短路。两台交流接触器KM1和KM2的主控点接线采用电源三相换两相的原理实现巡检电机的正方转。

所述电机控制装置T2用于根据中央处理模块U1的控制指令控制驱动巡检小车上的巡检电机的动作，以驱动巡检小车的移动；电机保护器装置T1具备电机过流保护、断相保护、短路保护、三相不平衡保护、漏电保护、欠压保护、相序保护等功能；所述电机保护器装置T1包括马达保护器KRMS-1、相序保护器KRXX-660和熔断器FU，所述马达保护器KRMS-1串接在电机控制装置T2与供电主回路之间，当电机发生过流、漏电、欠压和断相时，马达保护器KRMS-1切断电机供电主回路电源，起到保护巡检电机的作用。相序保护器KRXX-660和熔断器FU(包括FU1和FU2)设置在电源模块P1和矿用本质安全型电源供电模块P2的回路之中。具体地，供电主回路通过变压器TX将AC660V电源转换成AC127V电源，其中N相经过熔断器FU1分别与电源模块P1的M端、矿用本质安全型电源供电模块P2的M端和通信模块C1内电源的M端，L相接入相序保护器KRXX-660的COM端，相序保护器KRXX-660的NO端接入电源模块P1的L端、矿用本质安全型电源供电模块P2的L端和和通信模块C1内电源的M端。当供电主回路发生缺相时，相序保护器KRXX-660将切断交流127V电源，停止对电源模块P1、矿用本质安全型电源供电模块和通信模块的供电。

所述中央处理模块U1用于采集现场设备的状态信号和巡检到位状态信号，并对所接收的信号进行处理，根据处理结果和内部的设定向电机控制装置T2输出可靠的控制指令；同时，用于将接收到的外部控制指令输出给电机控制装置T2。中央处理模块U1通过通信模块的TCP/IP协议与井下泵房水泵控制系统进行通信，采集水泵的运行状态和故障状态从而实现对相应的水泵运行和故障状态的实时画面监控。所述中央处理模块U1具有两个集成标准的RS485接口，可实现PROFIBUS DP协议和Siemens MPI协议的通信，可实现采集现场设备状态，根据所采集到的信号进行信息处理，依据所设定的控制流程输出可靠的控制命令，驱动中间继电器KA1和KA2的吸合或断开。所述中央处理模块U1的型号为KR214-DI16/D016。

所通信模块C1具有至少一个以太网接口。

通信模块C1通过矿井工业以太网与井上集控中心自动化平台连接。

通过将一台本安摄像仪安装在一个巡检小车上，并通过巡检电机驱动巡检小车的移动，由中央处理模块根据接收到的或内部的控制指令对电机控制装置输出对应的控制指令，能实现一台本安摄像仪对多台水泵的就地巡检、远程巡检以及自动巡检等功能。通过电机保护器装置的设置能保证巡检电机、中央处理模块、通信模块和本安摄像仪的可靠供电，从而能提高该巡检分站用电的安全性和可靠性。

Claims (8)

1.一种井下智能巡检分站，其特征在于，包括电源模块(P1)、矿用本质安全型电源供电模块(P2)、通信模块(C1)、电机保护器装置(T1)、电机控制装置(T2)、中央处理模块(U1)和安装在巡检小车上的本安摄像仪；

所述电源模块(P1)为开关电源，用于向中央处理模块(U1)和通信模块(C1)进行供电；

所述矿用本质安全型电源供电模块(P2)用于向本安摄像仪进行供电；

所述通信模块(C1)用于建立中央处理模块(U1)与井上集控中心自动化平台和井下泵房水泵控制系统的交互通信；

所述电机保护器装置(T1)用于对电源模块(P1)、矿用本质安全型电源供电模块(P2)和巡检电机进行保护；

所述电机控制装置(T2)用于根据中央处理模块(U1)的控制指令控制驱动巡检小车上的巡检电机的动作，以驱动巡检小车的移动；

所述中央处理模块(U1)用于采集现场设备的状态信号和巡检到位状态信号，并对所接收的信号进行处理，根据处理结果和内部的设定向电机控制装置(T2)输出可靠的控制指令；同时，用于将接收到的外部控制指令输出给电机控制装置(T2)。

2.根据权利要求1所述的一种井下智能巡检分站，其特征在于，所通信模块(C1)具有至少一个以太网接口。

3.根据权利要求1或2所述的一种井下智能巡检分站，其特征在于，所述电机保护器装置(T1)包括马达保护器KRMS-1、相序保护器KRXX-660和熔断器FU，所述马达保护器KRMS-1串接在电机控制装置(T2)与供电主回路之间；相序保护器KRXX-660和熔断器FU设置在电源模块(P1)和矿用本质安全型电源供电模块(P2)的回路之中。

4.根据权利要求3所述的一种井下智能巡检分站，其特征在于，所述电机控制装置(T2)由中间继电器KA1、中间继电器KA2、交流接触器KM1和交流接触器KM2组成，中间继电器KA1用于根据中央处理模块(U1)的控制控制交流接触器KM1的吸合或断开，中间继电器KA2用于根据中央处理模块(U1)的控制控制交流接触器KM2的吸合或断开。

5.根据权利要求4所述的一种井下智能巡检分站，其特征在于，交流接触器KM1和交流接触器KM2之间互锁连接。

6.根据权利要求5所述的一种井下智能巡检分站，其特征在于，通信模块(C1)通过矿井工业以太网与井上集控中心自动化平台连接。

7.根据权利要求6所述的一种井下智能巡检分站，其特征在于，所述中央处理模块(U1)具有两个集成标准的RS485接口。

8.根据权利要求7所述的一种井下智能巡检分站，其特征在于，所述中央处理模块(U1)的型号为KR214-DI16/D016。