CN103235575A - 一种矿井通风监控*** - Google Patents

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田志勇
胡宏宇
何顺兰
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Abstract

本发明公开了一种矿井通风监控***，本发明的矿井通风控制***主要由井上监控***与井下采样***组成，井上监控***包括两台工控机及声光报警***组成，其中一台工控机用于***监控、一台工控机用于数据备份；井下采样***由PLC、风速采样模块、气压采样模块、风机运行监控模块组成，并可以根据***要求扩展，监控井下CO浓度、NO2等指标；井上监控***与井下采样***采用RS485通信。与现有技术相比，本发明的矿井通风监控***具有实时监控矿井风速、气压压力的变化，并发出超标报警等功能；与常规的通风监控***相比，PLC装置***具有故障率低、可靠性高、接线简单、抗干扰能力强、维护方便等诸多优点；同时，PLC技术使通风***的自动化程度大大提高，减轻了岗位人员的劳动强度。

Description

一种矿井通风监控***
技术领域
本发明涉及一种地下矿山矿井通风技术，尤其是涉及一种矿井通风监控***，可广泛应用于地下矿山开采的矿井通风***。
背景技术
矿井通风***是矿井安全生产的重要组成部分，矿井通风***能否正常工作与矿井内工作环境条件、生产效率、安全生产密切相关，常规的一类矿井通风监测***存在着一下问题为由于井下的环境特殊、复杂，监控设备很容易受到环境的侵蚀并损坏，另外部分监控设备精度不高，很难准确、及时的将井下的各种环境参数送出供工作人员查看，该些技术问题最终会给井下的工作人员的带来很大的安全隐患，使得在采矿领域在安全生产方面存在着很大的顾虑。
发明内容
本发明提供了一种矿井通风监控***，以解决现有技术中的常规的一类矿井通风监测***存在着以下问题为由于井下的环境特殊、复杂，监控设备很容易受到环境的侵蚀并损坏，另外部分监控设备精度不高，很难准确、及时的将井下的各种环境参数送出供工作人员查看，该些技术问题最终会给井下的工作人员的带来很大的安全隐患，使得在采矿领域在安全生产方面存在着很大的顾虑的技术性问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种矿井通风监控***，包括井上监控***与井下采样***，所述井上监控***与井下采样***通过RS485通讯总线连接，所述井上监控***包括用于***监控的工控机一、用于数据备份的工控机二以及声光报警装置，所述工控机一分别与工控机二和声光报警装置连接，所述井下采样***包括PLC装置以及分别与PLC装置电气连接的风速采样模块、气压采样模块、风速运行监控模块、CO浓度监控模块和NO2浓度监控模块，所述工控机一与PLC装置通过RS485通讯总线连接，其中，所述井下采样***将采集的外界信号通过PLC装置处理，处理后的信号通过RS485通讯总线传送至工控机一进一步处理，而后送至声光报警装置确认报警与否和送至工控机二进行备份。
优选地，所述工控机一通过HUB（集线器）模块与工控机二连接。
优选地，所述PLC装置是以微处理器为核心的一种工业用计算机，包括中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM、EPROM、EEPROM）、输入接口、输出接口、I/O扩展接口、外部设备接口以及电源。
优选地，所述风速采样模块采用TF-M1型风速传感器，所述气压采样模块采用ND-5型风压变送器。
优选地，所述工控机一内置有上位机监控软件单元，所述上位机监控软件单元采用通态的MCGS6.2组态软件单元。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
本发明的矿井通风监控***具有实时监控矿井风速、气压压力的变化，并发出超标报警等功能；与常规的通风监控***相比，PLC装置***具有故障率低、可靠性高、接线简单、抗干扰能力强、维护方便等诸多优点；同时，PLC技术使通风***的自动化程度大大提高，减轻了岗位人员的劳动强度。
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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种矿井通风监控***的结构框图；
图2为TF-M1型风速变送器主要技术指标表；
图3为PHWS型风速变送器主要技术指标表。
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作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。
一种矿井通风监控***，包括井上监控***与井下采样***，所述井上监控***与井下采样***通过RS485通讯总线1连接，所述井上监控***包括用于***监控的工控机一2、用于数据备份的工控机二3以及声光报警装置4，所述工控机一2分别与工控机二3和声光报警装置4连接，所述井下采样***包括PLC装置5以及分别与PLC装置5电气连接的风速采样模块6、气压采样模块7、风速运行监控模块8、CO浓度监控模块9和NO2浓度监控模块10，所述工控机一2与PLC装置5通过RS485通讯1总线连接，其中，所述井下采样***将采集的外界信号通过PLC装置5处理，处理后的信号通过RS485通讯总线1传送至工控机一2进一步处理，而后送至声光报警装置4确认报警与否和送至工控机二3进行备份。
一些有益实施例中，所述工控机一2通过HUB（集线器）模块11与工控机二3连接。
一些有益实施例中，所述PLC装置5是以微处理器为核心的一种工业用计算机，包括中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM、EPROM、EEPROM）、输入接口、输出接口、I/O扩展接口、外部设备接口以及电源。
一些有益实施例中，所述风速采样模块6采用TF-M1型风速传感器，所述气压采样模块7采用ND-5型风压变送器。
一些有益实施例中，所述工控机一2内置有上位机监控软件单元，所述上位机监控软件单元采用通态的MCGS6.2组态软件单元。
本实施例的矿井通风监控***主要由井上监控***与井下采样***组成，井上监控***包括两台工控机及声光报警***组成，其中一台工控机用于***监控、一台工控机用于数据备份。井下采样***由PLC装置、风速采样模块、气压采样模块、风机运行监控模块组成，并可以根据***要求扩展，监控井下CO浓度、NO2等指标。井上监控***与井下采样***采用485通信。
以下是对部分电路模块的详细介绍：
a、PLC装置：PLC是以微处理器为核心的一种特殊的工业用计算机，其结构与一般的计算机相类似，由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM、EPROM、EEPROM等）、输入接口、输出接口、I/O扩展接口、外部设备接口以及电源等组成。本***采用的内置4路模拟量输入的可编程序控制器CP1H-XA40DT，其模拟量输入精度高达1/12000，转换时间为1ms，可以同上位监控***进行485通信，通信距离可达1200m，可以满足***要求；
b、风速采样模块：风速采样模块采用的是TF-M1型风速传感器，其主要技术参数如图2所示；
c、气压采样模块：气压采样模块采用ND-5型风压变送器，其主要技术参数如图3所示；
d、上位机监控软件单元：上位机监控软件采用通态的MCGS6.2组态软件（通用版），监控组态软件提供一个人机交互界面，使操作人员可以通过CRT直观的了解现场各工艺参数及故障报警，并可以根据生产需要发出相应的控制指令。另外使用数据库存储、备份历史数据，为提高生产效率制定新的生产方案提供可靠的依据。
（1）监控软件单元体现的监控界面可以实时显示通风口的风速和气压、通风风机的运行状态（风机是否运行）、井下1#风速以及井下2#风速等；并能够根据***设定的极限值进行报警。用户可以根据需要查看通风口、井下1#风速、井下2#风速的运行状态以及监控数据的历史曲线、历史数据、报警数据显示；
（2）通过开关选择是否启动声光报警；
（3）***可以实时显示485通信状态以及信号接线是否存在断线报警；
（4）用户可以查询监控数据的历史信息：时间、通风口风速、通风口气压、1#风速、2#风速；
（5）用户可以查询报警数据的历史信息：报警数据、报警开始时间、报警结束时间，报警类型（上限超标或下限超标等）及其注释；
e、RS485通讯总线：井上监控***与井下采样***采用485通信，具有布线简单、抗干扰能力强、信号传输距离长等特点。
综合以上本发明的***与控制方案可知，本发明的矿井通风监控***具有实时监控矿井风速、气压压力的变化，并发出超标报警等功能；与常规的通风监控***相比，PLC***具有故障率低、可靠性高、接线简单、抗干扰能力强、维护方便等诸多优点；同时，PLC技术使通风***的自动化程度大大提高，减轻了岗位人员的劳动强度。
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)

1.一种矿井通风监控***，包括井上监控***与井下采样***，所述井上监控***与井下采样***通过RS485通讯总线连接，其特征在于，所述井上监控***包括用于***监控的工控机一、用于数据备份的工控机二以及声光报警装置，所述工控机一分别与工控机二和声光报警装置连接，所述井下采样***包括PLC装置以及分别与PLC装置电气连接的风速采样模块、气压采样模块、风速运行监控模块、CO浓度监控模块和NO2浓度监控模块，所述工控机一与PLC装置通过RS485通讯总线连接，其中，所述井下采样***将采集的外界信号通过PLC装置处理，处理后的信号通过RS485通讯总线传送至工控机一进一步处理，而后送至声光报警装置确认报警与否和送至工控机二进行备份。
2.如权利要求1所述的矿井通风监控***，其特征在于，所述工控机一通过HUB（集线器）模块与工控机二连接。
3.如权利要求1所述的矿井通风监控***，其特征在于，所述PLC装置是以微处理器为核心的一种工业用计算机，包括中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM、EPROM、EEPROM）、输入接口、输出接口、I/O扩展接口、外部设备接口以及电源。
4.如权利要求1所述的矿井通风监控***，其特征在于，所述风速采样模块采用TF-M1型风速传感器，所述气压采样模块采用ND-5型风压变送器。
5.如权利要求1所述的矿井通风监控***，其特征在于，所述工控机一内置有上位机监控软件单元，所述上位机监控软件单元采用通态的MCGS6.2组态软件单元。
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