CN203333098U - 一种煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置 - Google Patents

Abstract

该实用新型是一种煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置。主要包括光纤温度、振动一体化传感器、PLC控制柜和PC机。传感器与控制柜相连，将传感器采集的温度和振动信号经由CPU简单处理之后，再送入PLC的通讯模块，经过组网，最终将数据传输到监控中心的主机上，在进行高精度的运算，从而便于分析、判断、控制。本实用新型弥补传统大型旋转机械自动控制***未考虑振动和供电***重要部位温度这两个重要因素的不足，通过局域网的TCP/IP通讯协议实现控制柜与计算机的数据交互，可缩减员工巡检次数和时间、大大降低人力和维护成本，降低了煤矿立井提升生产的间接和直接的安全隐患。

Description

一种煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置

技术领域

该实用新型涉及一种远程实时监测煤矿立井提升承载部件的动态载荷状态装置的领域。 

背景技术

煤矿立井提升设备的安全运行与整个煤矿***安全运行密切相关。另外立井提升***的供电负荷很大，对设备运行的稳定性和安全性要求高，在设备长期运行过程中，高压开关柜、主接触器以及变压器的触头接触不好，在负载电流流过时，会出现触头温度升高，产生过热现象，会引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，对整个煤矿的运行将造成大的损失。因此，对煤矿立井提升***承载部件的动态载荷状态的实时、高效监测显得尤为重要。本实用新型利用振动测试技术来实现煤矿立井提升***承载部件的动态载荷状态监测，通过振动测试分析提升***承载部件的自然振动频率，确定振型和相关动态载荷参数，为诊断提升***旋转机械内部的故障提供依据，以最终防止提升***的安全事故发生。 

实用新型内容

该实用新型目的就是为了解决已有技术存在的问题，设计出对大型旋转机械组成的机电***的监测***。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置，一种煤矿立井提升提升承载部件动态载荷监测装置，其特征在于：包括有多个光纤温度传感器、多个振动一体化传感器、PLC控制柜和计算机，所述PLC控制柜包括有CPU模块、光纤温度变送器、模拟量输入模块、通讯模块，所述各个光纤温度传感器、振动一体化传感器信号均接入至PLC控制柜的模拟量输入模块，PLC的通讯模块与计算机通讯连接。

所述所述传感器为高压光纤温度传感器，它将温度转换为光信号进行传输。 

所述振动一体化传感器采集的是振动速度信号，并将其转换为标准的工业4-20mA电信号，其对应的测量范围是 0～10mm/s； 

所述传感器安装在待测点，将其输出信号接入PLC控制柜，PLC控制柜放在待测点比较集中和离企业内部局域网交换机相对较近的位置，然后将各地的PLC控制柜内的PLC通讯模块(CP 343-1 Lean)接入交换机，在监控中心将计算机通过网卡接入企业局域网即可实现监控***的组网。

所述的光纤温度变送器是将光纤温度传感器传输来的光信号变换为标准的工业4-20mA电信号，其对应的测量范围是－40～＋125℃。 

本实用新型煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置，其中所述的监控中心计算机是本实用新型装置的关键器件之一，计算机中有基于组态软件开发的监控软件，其监控界面美观，可视化程度强，具有如下功能： 

1) 图形显示：

流程图的立体显示，使得界面更加友好、直观；同时具有多种图表、曲线等等人性化界面功能。

2）诊断报警： 

可以设置不同地点的预警值、不同报警等级及地点名称等。***不仅具有自诊断、自统计报表功能，而且可以对相关报表时间进行任意设置。

3）上传数据： 

通过企业内部网络或者工业以太网，实时将煤矿立井提升***动态振动参数和高压供电设备温度参数上传到地面监控中心，实现煤矿立井提升***无人值守的安全高效工作。

4）查询功能： 

可以在界面上直接查询设备信息、运行情况、统计信息等。同时可以实现数据报表和数据库的连接，可以保存历史数据以备后续的理论分析，以对煤矿立井提升***的振动改善做出理论指导。

下面将结合实施例参照附图进行详细说明。 

本实用新型的优点是： 

弥补传统大型旋转机械自动控制***未考虑振动和供电***重要部位温度这两个重要因素的不足，可缩减员工巡检次数和时间、大大降低人力和维护成本，同时员工的人身安全得到充分保障，降低了煤矿立井提升生产的间接和直接的安全隐患，为煤矿立井提升的安全运行提供了更加有力的保障。

附图说明

图1为本实用新型煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置的***结构图。 

图2为监控装置的PLC控制柜结构图。 

图3为监控装置的PLC控制柜组网结构图。 

具体实施方式

如图1、2所示，一种煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置，包括有多个光纤温度传感器1、多个振动一体化传感器2、PLC控制柜3和计算机4，PLC控制柜3包括有PLC的CPU模块(CPU 312) 12、光纤温度变送器18、PLC的模拟量输入模块(两个AI8×12Bit) 13、PLC的通讯模块(CP 343-1 Lean) 15，所述各个光纤温度传感器1信号输入端接入至PLC控制柜3的光纤温度变送器18信号输入端，所述各个振动一体化传感器2接入至PLC控制柜里的PLC的模拟量输入模块12，PLC控制柜3里的PLC的通讯模块15与计算机4通讯连接， 

所述PLC控制柜还包括有直流指示灯7、交流电压表6、交流电流表5、空气开关9、开关电源模块10、PLC电源模块(PS 307 5A) 11、PLC的继电器输出模块(两个DO16×Rel) 14、直流继电器16、交流继电器17；所述交流电压表7、交流电流表6和直流指示灯5均安装在PLC控制柜面板8上，所述空气开关9、开关电源模块10、PLC电源模块11、PLC的CPU模块12、PLC的模拟量输入模块13、PLC的继电器输出模块14、PLC的通讯模块15、直流继电器16、交流继电器17、光纤温度变送器18均安装在PLC控制柜3内插槽安装导轨上；

所述的PLC控制柜内空气开关控制连接PLC电源模块及开关电源模块；所述电源模块直接给PLC各模块工作供电，开关电源模块将220V转为24V用于PLC内部，其输出端与指示灯及变送器相连；所述PLC电源模块、PLC的CPU模块、PLC的模拟量输入模块、PLC的继电器输出模块、PLC的通讯模块依次连接，所述光纤温度变送器信号输出端接入PLC控制柜的PLC的模拟量输入模块信号输入端，所述PLC的继电器输出模块信号输出端与直流继电器及交流继电器信号输入端连接，所述直流继电器控制连接用于提示报警的直流指示灯，所述交流继电器连接至立井提升***硬件安全链回路，控制其通断；

各个光纤温度传感器采集的高压设备温度数据传送至PLC控制柜的光纤温度变送器被转化为电信号，各个振动一体化传感器将采集的振动物理信号变换为电信号，所述的PLC的模拟量输入模块接收振动一体化传感器和光纤温度变送器传来的的电信号，并通过背板总线和PLC的CPU模块通讯；所述PLC的CPU模块接收来自PLC的模拟量输入模块的数据，根据固化在内的程序，对采集的温度和振动信号进行初步处理，处理后的信号被送入PLC的通讯模块，信号通过企业内部局域网将数据传输到监控中心的计算机中，在计算机中进行进一步的处理；PLC的CPU模块同时控制PLC通讯模块的数据上传；所述PLC的继电器输出模块根据PLC的CPU传来的控制信号产生继电器输出动作，直流继电器接收PLC的继电器输出信号，控制直流指示灯的亮灭，交流继电器接收PLC的继电器输出信号，控制接入立井提升***硬件安全链回路的交流继电器动作与否；所述交流电压表和交流电流表指示PLC控制柜的工作电压和电流。

如图3所示，所述传感器安装在待测点，将其输出信号接入PLC控制柜，PLC控制柜放在待测点比较集中和离企业内部局域网交换机相对较近的位置，然后将各地的PLC控制柜内的PLC通讯模块(CP 343-1 Lean)接入交换机，在监控中心将计算机通过网卡接入企业局域网即可实现监控***的组网。 

Claims (5)

1.一种煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置，其特征在于：包括有多个光纤温度传感器、多个振动一体化传感器、PLC控制柜和计算机，所述PLC控制柜包括有CPU模块、光纤温度变送器、模拟量输入模块、通讯模块，所述各个光纤温度传感器、振动一体化传感器信号均接入至PLC控制柜的模拟量输入模块，PLC的通讯模块与计算机通讯连接。 

2.根据权利要求1所述的煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置，其特征在于：所述传感器为高压光纤温度传感器，它将温度转换为光信号进行传输。 

3.根据权利要求1所述的煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置，其特征在于：所述振动一体化传感器采集的是振动速度信号，并将其转换为标准的工业4-20mA电信号，其对应的测量范围是0～10mm/s。 

4.根据权利要求1或2所述的煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置，其特征在于：其中所述传感器安装在待测点，将其输出信号接入PLC控制柜，PLC控制柜放在待测点比较集中和离企业内部局域网交换机相对较近的位置，然后将各地的PLC控制柜内的PLC通讯模块接入交换机，在监控中心将计算机通过网卡接入企业局域网即可实现监控***的组网。 

5.根据权利要求1或2所述的煤矿立井提升承载部件动态载荷监测装置，其特征在于：所述的光纤温度变送器是将光纤温度传感器传输来的光信号变换为标准的工业4-20mA电信号，其对应的测量范围是－40～＋125℃。 

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