CN215067849U - 一种矿山设备综合自动化监控系统 - Google Patents
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Abstract
一种矿山设备综合自动化监控系统，采用工控机、分布式PLC控制器和终端控制柜的控制模式，实现远程控制中心、中控室、终端控制柜三层控制架构，完成对矿山设备状态信息采集及自动化控制；其中远程控制中心的工控机与中控室的PLC控制器之间通过公用无线通信连接，降低了远程控制通信的建设成本；其中中控室的PLC控制器与终端控制柜之间通过电缆电性连接，终端控制柜下端连接终端设备、传感器，因此中控室具有独立自动化控制能力，提高了系统控制的冗余性，因此具有自动控制运行稳定、可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿山设备控制技术领域，具体涉及一种矿山设备综合自动化监控系统。
背景技术
矿业企业一般下设有若干采矿井，现有采矿井的井下设备全部采用值守人员现场实现操作和运行控制，且设备的运行控制全部依靠值守人员的经验手动控制，自动化程度极低，缺乏系统性、整体性的控制和调度；对于生产管理者而言，所有的机电设备为单一的互相独立的个体，生产管理人员无法及时获取现场各设备的状态信息，也无法对生产设备集中控制，因此难以实现所有设备的统一调度和管理，给生产管理造成极大不便；对现场值守人员来讲，工作环境差、工作内容单调、劳动时间长，因此值守人员容易发生疲劳而引发操作安全事故；另外因现场值守人员自身经验限制和所能接收到的井下工作现场信息有限，无法依据井下工作现场实际情况及时启动或停止设备，导致井下工作环境的不稳定或设备运行效率的低下，也容易诱发安全事故，同时也导致设备运行成本的升高；还有因井下设备多、距离远，需安排较多的值守人员，也导致矿业企业用工成本的升高；因此实现矿山设备综合自动化监控，是矿山企业提高设备运行管理水平、改善设备运行效率、降低事故发生率、降低企业用工成本的必由之路。
实用新型内容
为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种矿山设备综合自动化监控系统，采用工控机、分布式PLC控制器和终端控制柜的控制模式，构造出远程控制中心、中控室、终端控制柜三层控制架构，完成对矿山设备信息采集及自动化控制；其中远程控制中心的工控机与中控室的PLC控制器之间通过公用无线通信连接，降低了远程控制通信的建设成本；其中中控室的PLC控制器与终端控制柜之间通过电缆电性连接，终端控制柜下端连接终端设备、传感器，因此中控室具有独立自动化控制能力，提高了系统控制的冗余性，具有运行稳定、可靠的优点。
为了实现所述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：一种矿山设备综合自动化监控系统，包括远程控制中心、中控室、终端控制柜，远程控制中心与中控室之间通过公用无线或光纤通信连接，其中公用无线通信具有建设成本低、维护成本低的优点，其中光纤通信具有运行成本低的优点，在具体建设过程中，可根据远程控制中心与中控室之间的实际距离，灵活采用以上两种通信方式中的一种来实施；中控室与终端控制柜之间通过电缆电性连接，终端控制柜下端连接有终端设备、传感器，传感器规定设置在相应的终端设备上，采集终端设备的运行状态信息传输至中控室，中控室将设备的运行状态信息通过公用无线或光纤上传至远程控制中心，远程控制中心根据终端设备的运行状态信息对终端设备进行自动控制；当远程控制中心与中控室之间的通信发生故障时，中控室也可通过传感器采集到的终端设备的运行状态信息，对终端设备进行自动控制；必要时，中控室也可切换控制权限，直接对终端设备进行手动控制。
进一步的，远程控制中心设置于矿山企业办公调度中心，远程控制中心采用工控机作为服务器，通过传感器采集终端设备的状态信息，远程集中自动控制终端设备运行；工控机配合组态模块通过显示器，动态显示终端设备的运行状态；值守人员在远程控制中心通过显示器远程监控终端设备的运行情况，因此极大改善了值守人员的工作条件，同时也极大减少了值守人员的数量，因此降低了企业的用工成本；另外，缩减的值守人员可转岗为设备维护人员，定期巡视维护终端设备，提高维护质量，减少终端设备故障发生率，从而提高终端设备的稼动率；必要时，值守人员可在远程控制中心通过工控机直接手动控制终端设备。
进一步的，中控室设置有若干个，其具体数量是根据矿业企业所具体管理的矿井数量决定，每个中控室独立设置于矿山企业各个矿井的监控中心，其距离远程控制中心一般较远，但距离终端设备相对较近；中控室采用PLC控制器，正常情况下PLC控制器承担传感器采集到的终端设备状态信息的中继上传、和远程控制中心发出的控制指令的中继下传工作，根据远程控制中心发出的控制指令近端控制终端设备运行；当远程控制中心与中控室之间出现通信故障时，PLC控制器通过传感器采集终端设备的状态信息，近端独立自动控制终端设备运行。
进一步的，PLC控制器设置有控制状态转换开关，通过切换控制状态转换开关实现PLC控制器对终端设备的自动控制或手动控制模式；必要时，值守人员可将PLC控制器切换为自动控制或手动控制模式；当PLC控制器切换为自动控制模式时，PLC控制器通过传感器采集到的终端设备的状态信息，近端独立自动控制终端设备；当PLC控制器切换为手动控制模式，值守人员通过PLC控制器直接手动控制终端设备。
进一步的，终端控制柜设置有若干个，其具体数量是根据每个矿井所有的终端设备数量决定，每个终端控制柜独立设置在矿山终端设备附近；终端控制柜通过远程控制中心发出的控制指令直接控制终端设备运行；当远程控制中心与终端控制柜之间出现通信故障时，通过终端控制柜现场手动独立控制终端设备。
进一步的，终端控制柜设置有控制状态转换开关，通过切换控制状态转换开关实现远程控制模式或手动控制模式；必要时，值守人员可将终端控制柜切换为手动控制模式，通过终端控制柜直接手动控制终端设备。
进一步的，终端设备包括风机、水泵、真空泵、闸阀、球阀；传感器包括电压传感器、电流传感器、气体传感器、温度传感器、振动传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器、应力应变传感器，以上所述各传感器固定设置在对应的终端设备上，用于对终端设备状态信息的采集。
由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型公开的一种矿山设备综合自动化监控系统，采用工控机、分布式PLC控制器和终端控制柜的控制模式，实现远程控制中心、中控室、终端控制柜三层控制架构，完成对矿山设备信息采集及自动化控制；其中远程控制中心与中控室之间通过公用无线通信连接，降低了远程控制的通信成本；其中中控室与终端控制柜之间通过电缆电性连接，终端控制柜下端连接终端设备、传感器，具有独立自动化控制能力，提高了系统控制的冗余性；该系统运行可靠性高，提高了矿业企业设备运行管理水平、改善了设备运行效率、降低了设备运行维护成本、降低了事故发生率、降低了企业用工成本，给企业带来了良好经济效益。
附图说明
图1为矿山设备综合自动化监控系统示意图。
图中：1、远程控制中心；2、中控室；3、终端控制柜；4、终端设备；5、传感器。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。
一种矿山设备综合自动化监控系统，包括远程控制中心1、中控室2、终端控制柜3；其中远程控制中心1设置于矿山企业办公调度中心，远程控制中心1采用工控机作为服务器，并配置有监视大屏；中控室2设置有八个，每个中控室2设置在矿山企业下属八个矿井的监控中心，中控室2设置有PLC控制器，PLC控制器设置有控制状态转换开关，并配置有显示器，远程控制中心1与八个中控室2的PLC控制器之间通过公用无线网络通信连接；每个矿井设置有二十台终端设备4，在每台终端设备4上均固定设置有响应的传感器，在每台终端设备4附近设置有终端控制柜3，终端设备4及相应的传感器通过电缆与其附近设置的终端控制柜3连接，终端控制柜3通过电缆与相应的中控室2连接，终端控制柜3设置有控制状态转换开关；
终端设备4包括提升机、风机、水泵、真空泵、闸阀、球阀；传感器5包括电压传感器、电流传感器、气体传感器、温度传感器、振动传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器、应力应变传感器，所述各传感器固定设置在相应的终端设备上。
矿山设备综合自动化监控系统运行时，远程控制中心1的工控机通过传感器5采集到的终端设备4的状态信息，远程集中自动控制终端设备4运行；工控机配合组态模块通过显示器，动态显示终端设备4的运行状态；值守人员在远程控制中心1通过显示器远程监控终端设备4的运行情况，因此极大改善了值守人员的工作条件，同时也极大减少了值守人员的数量，因此降低了企业的用工成本；另外，缩减的值守人员可转岗为设备维护人员，定期巡视维护终端设备4，提高维护质量，减少终端设备4故障发生率，从而提高终端设备4的稼动率；必要时，值守人员可在远程控制中心1通过工控机直接手动控制终端设备。
正常情况下PLC控制器承担传感器5采集到的终端设备4状态信息的中继上传、和远程控制中心1发出的控制指令的中继下传工作，根据远程控制中心1发出的控制指令近端控制终端设备4运行；当远程控制中心1与中控室2之间出现通信故障时，PLC控制器通过传感器5采集终端设备4的状态信息，近端独立自动控制终端设备4运行。
必要时，值守人员可将PLC控制器切换为自动控制或手动控制模式；当PLC控制器切换为自动控制模式时，PLC控制器通过传感器5采集到的终端设备4的状态信息，近端独立自动控制终端设备；当PLC控制器切换为手动控制模式，值守人员通过PLC控制器直接手动控制终端设备4。
正常情况下，终端控制柜3通过远程控制中心1发出的控制指令，直接控制终端设备4运行；当远程控制中心1与终端控制柜3之间出现通信故障时，通过终端控制柜3现场手动独立控制终端设备4。
必要时，值守人员可将终端控制柜3切换为手动控制模式，通过终端控制柜3直接手动控制终端设备4。
本实用新型未详述部分为现有技术。
Claims (7)
1.一种矿山设备综合自动化监控系统，其特征是：包括远程控制中心（1）、中控室（2）、终端控制柜（3），远程控制中心（1）与中控室（2）之间通过公用无线或光纤通信连接，中控室（2）与终端控制柜（3）之间通过电缆电性连接，终端控制柜（3）下端连接有终端设备（4）、传感器（5）。
2.根据权利要求1所述矿山设备综合自动化监控系统，其特征是：远程控制中心（1）设置于矿山企业办公调度中心；远程控制中心（1）采用工控机作为服务器，通过传感器（5）采集终端设备（4）的状态信息，远程集中自动控制终端设备（4）运行；工控机配合组态模块通过显示器，动态显示终端设备（4）的运行状态。
3.根据权利要求1所述矿山设备综合自动化监控系统，其特征是：中控室（2）设置有若干个，独立设置于矿山企业各个矿井的监控中心；中控室（2）采用PLC控制器，通过远程控制中心（1）发出的控制指令近端控制终端设备（4）运行；当远程控制中心（1）与中控室（2）之间出现通信故障时，PLC控制器自动通过传感器（5）采集终端设备（4）的状态信息，近端独立自动控制终端设备（4）运行。
4.根据权利要求3所述矿山设备综合自动化监控系统，其特征是：PLC控制器设置有控制状态转换开关，通过切换控制状态转换开关实现PLC控制器对终端设备（4）的自动控制或手动控制。
5.根据权利要求1所述矿山设备综合自动化监控系统，其特征是：终端控制柜（3）设置有若干个，独立设置于矿山终端设备（4）附近；终端控制柜（3）通过远程控制中心（1）发出的控制指令直接控制终端设备（4）运行；当远程控制中心（1）与终端控制柜（3）之间出现通信故障时，通过终端控制柜（3）现场手动独立控制终端设备（4）运行。
6.根据权利要求5所述矿山设备综合自动化监控系统，其特征是：终端控制柜（3）设置有控制状态转换开关，通过切换控制状态转换开关实现远程控制模式或手动控制模式。
7.根据权利要求1所述矿山设备综合自动化监控系统，其特征是：终端设备（4）包括提升机、风机、水泵、真空泵、闸阀、球阀；传感器（5）包括电压传感器、电流传感器、气体传感器、温度传感器、振动传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器、应力应变传感器；上述各传感器固定设置在相应的终端设备（4）上。
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| CN (1) | CN215067849U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114882611A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-09 | 湖南柿竹园有色金属有限责任公司 | 基于控制系统实现设备维护的数据推送方法 |
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