專(zhuān)利名稱(chēng)：礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，礦用排沙泵主要應(yīng)用于礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)行業(yè)，在煤礦行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，礦用排沙泵在含有甲烷或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下采掘工作面排水、煤礦立井、斜井施工排水、礦井 無(wú)水倉(cāng)井底主排水、主井井底散煤倉(cāng)自動(dòng)排水、煤礦井下含有煤塵、泥沙等較小固體顆粒的地下水排放、救災(zāi)搶險(xiǎn)排水等；一般長(zhǎng)期在水下連續(xù)作業(yè)，工作環(huán)境十分惡劣，排沙泵損壞事故時(shí)有發(fā)生，其原因主要為漏水、電機(jī)過(guò)載、電機(jī)繞組超溫等，當(dāng)本內(nèi)的機(jī)械密封元件因老化損壞造成漏水時(shí)，非常容易時(shí)電動(dòng)機(jī)相間發(fā)生短路，同時(shí)排沙泵長(zhǎng)期在潮濕環(huán)境下工作，絕緣阻抗降低時(shí)還會(huì)造成漏電現(xiàn)象，事故一旦發(fā)生，不僅導(dǎo)致整機(jī)損壞，還會(huì)影響人身安全。因此，對(duì)排沙泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和故障診斷，及時(shí)采取安全保護(hù)措施尤其必要。目前，礦用排沙泵的故障檢測(cè)主要由兩種方式1.通過(guò)電機(jī)保護(hù)器來(lái)判斷礦用排沙泵的工作狀態(tài)；2.通過(guò)熱繼電器來(lái)判斷礦用排沙泵的工作狀態(tài)，這兩種方式都是根據(jù)電機(jī)的工作電流和電壓來(lái)判斷，而礦用排沙泵引起故障的原因是多種多樣的，只通過(guò)電機(jī)工作電流或電機(jī)工作電壓來(lái)判斷故障原因的話(huà)，很難判斷出礦用排沙泵具體的故障點(diǎn)，這樣給使用者帶來(lái)很大不便。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，最大限度的保護(hù)礦用排沙泵安全運(yùn)行，從而提高設(shè)備使用率、降低維護(hù)成本，提高用戶(hù)經(jīng)濟(jì)效益。上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其組成包括安裝在泵體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集單元、安裝在控制柜內(nèi)的外部控制單元，所述的數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部安裝有主控芯片A，所述的主控芯片A與數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元連接，所述的外部控制單元內(nèi)部安裝主控芯片B，所述的主控芯片B與外部控制單元內(nèi)部的通信單元連接，所述的數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元與所述的外部控制單元內(nèi)部的通信單元連接。所述的礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述的外部控制單元的主控芯片與LCD液晶顯示屏、鍵盤(pán)、EEPROM存儲(chǔ)器、第I個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、第2個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、控制輸出端連接，所述的第I個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器連接信號(hào)處理電路A，所述的信號(hào)處理電路A與電流信號(hào)輸入端連接，所述的第2個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與連接信號(hào)處理電路B，所述的信號(hào)處理電路B與電壓信號(hào)輸入端連接。所述的礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)采集單元的主控芯片與第3個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、第4個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、第5個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、機(jī)械密封監(jiān)測(cè)裝置連接，所述的第3個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理單元A連接，所述的信號(hào)處理單元A與繞組溫度檢測(cè)裝置連接，所述的第4個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理單元B連接，所述的信號(hào)處理單元B與軸承溫度檢測(cè)裝置連接，所述的第5個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理單元C連接，所述的信號(hào)處理單元C與濕度檢測(cè)裝置連接。有益效果I.本實(shí)用新型外部控制單元實(shí)時(shí)讀取泵體數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)，并通過(guò)LCD顯示屏實(shí)時(shí)顯示礦用排沙泵每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)工作狀態(tài)，給使用者一個(gè)直觀(guān)的數(shù)據(jù)顯示。在出現(xiàn)故障時(shí)，外部控制單元及時(shí)停止礦用排沙泵運(yùn)行并提示報(bào)警。2.本實(shí)用新型以嵌入式系統(tǒng)為平臺(tái)，利用多傳感器信息融合技術(shù)，構(gòu)建一套礦用排沙泵在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要應(yīng)用于礦用排沙泵在無(wú)人值守運(yùn)行的情況下，通過(guò)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)反映排沙泵運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)?shù)V用排沙泵出現(xiàn)故障時(shí)可自動(dòng)保護(hù)處理。同時(shí)該系統(tǒng)還具有故障預(yù)判功能，在礦用排沙泵發(fā)生故障前及時(shí)的對(duì)用戶(hù)做出提示報(bào)警，從而最大限度的保護(hù)了礦用排沙泵的安全運(yùn)行。3.本實(shí)用新型可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦用排沙泵的工作狀態(tài)，并在故障時(shí)及時(shí)停止礦用排沙泵的運(yùn)行，并提示報(bào)警，同時(shí)該系統(tǒng)還可長(zhǎng)時(shí)間記錄礦用排沙泵的各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行狀況， 可進(jìn)行故障趨勢(shì)預(yù)測(cè)。外部控制單元帶有EEPROM存儲(chǔ)器，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)都將帶有時(shí)間信息，用戶(hù)可以通過(guò)外部控制單元的鍵盤(pán)進(jìn)行查詢(xún)以往工作狀態(tài)。這樣，最大限度的提高設(shè)備安全性，降低維修成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。4.本實(shí)用新型外部控制單元具有EEPROM存儲(chǔ)器，可將采集的礦用排沙泵運(yùn)行數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到EEPROM存儲(chǔ)器中，從而實(shí)現(xiàn)下位機(jī)自動(dòng)歸檔功能。


附圖I是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :一種礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其組成包括安裝在泵體I內(nèi)的數(shù)據(jù)采集單元2、安裝在控制柜3內(nèi)的外部控制單元4，所述的數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部安裝有主控芯片A，件號(hào)5，所述的主控芯片A與數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元6連接，所述的外部控制單元內(nèi)部安裝主控芯片B，件號(hào)7，所述的主控芯片B與外部控制單元內(nèi)部的通信單元8連接，所述的數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元與所述的外部控制單元內(nèi)部的通信單元連接。實(shí)施例2 上述的礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述的外部控制單元的主控芯片與IXD液晶顯示屏9、鍵盤(pán)10、EEPROM存儲(chǔ)器11、第1個(gè)々/1)轉(zhuǎn)換器12、第2個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器13、控制輸出端14連接，所述的第I個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器連接信號(hào)處理電路A，件號(hào)15，所述的信號(hào)處理電路A與電流信號(hào)輸入端16連接，所述的第2個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與連接信號(hào)處理電路B，件號(hào)17，所述的信號(hào)處理電路B與電壓信號(hào)輸入端18連接。實(shí)施例3 上述的礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述的泵體數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的主控芯片與第3個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器19、第4個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器20、第5個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器21、機(jī)械密封監(jiān)測(cè)裝置22連接，所述的第3個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理單元A，件號(hào)23連接，所述的信號(hào)處理單元A與繞組溫度檢測(cè)裝置24連接，所述的第4個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理單元B，件號(hào)25連接，所述的信號(hào)處理單元B與軸承溫度檢測(cè)裝置26連接，所述的第5個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理單元C，件號(hào)27連接，所述的信號(hào)處理單元C與濕度檢測(cè)裝置28連接。[0026]實(shí)施例4 上述的礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，電流采集方式是首先，礦用排沙泵在工作時(shí)，外部控制單元先采集礦用排沙泵的工作電流信號(hào)，其采集方式為通過(guò)電流信號(hào)輸入端采集電流，然后經(jīng)由的信號(hào)處理電路A進(jìn)行整流、濾波處理，然后再通過(guò)第I個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)送給外部控制單元內(nèi)部的主控芯片A，外部控制單元內(nèi)部的主控芯片根據(jù)采集后的電流數(shù)據(jù)判斷，如果大于設(shè)定值主控芯片將通過(guò)控制輸出端停止礦用排沙泵工作，同時(shí)，外部控制單元內(nèi)部的主控芯片將采集的電壓數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到的EEPROM存儲(chǔ)器中。外部控制單元的電壓采集方式與電流采集方式相同。實(shí)施例5 上述的礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，泵體數(shù)據(jù)采集過(guò)程是外部控制單元內(nèi)部的主 控芯片A通過(guò)外部控制單元內(nèi)部的通信單元、泵體數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元將讀取數(shù)據(jù)命令發(fā)送到泵體數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的主控芯片B，泵體數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的主控單元接收到命令以后，順序檢測(cè)電機(jī)繞組溫度、軸承溫度、電機(jī)室濕地和機(jī)械密封數(shù)據(jù)，其電機(jī)繞組溫度檢測(cè)方式為，首先，通過(guò)繞組溫度監(jiān)測(cè)裝置采集電繞組溫度信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理電路進(jìn)行整理、濾波處理，然后再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量數(shù)據(jù)送個(gè)泵體數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的主控芯片B，在檢測(cè)完電機(jī)繞組溫度以后泵體數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的主控芯片繼續(xù)檢測(cè)軸承溫度和電機(jī)室濕度數(shù)據(jù)，其檢測(cè)方式與電機(jī)繞組溫度檢測(cè)方式相同，所以在此不再贅述。機(jī)械密封監(jiān)測(cè)是通過(guò)安裝在礦用排沙泵本體內(nèi)的液位監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)，機(jī)械密封檢測(cè)信號(hào)為數(shù)字量信號(hào)，所以泵體主控芯片可直接通過(guò)數(shù)字量接口進(jìn)行檢測(cè)。在所有數(shù)據(jù)都檢測(cè)完成以后，泵體數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的主控芯片B通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元、外部控制單元內(nèi)部的通信單元發(fā)送至的外部控制單元內(nèi)部的主控芯片A，外部控制單元內(nèi)部的主控芯片A在根據(jù)這些數(shù)據(jù)判斷礦用排沙泵的工作狀態(tài)，如果出現(xiàn)異常的外部控制單元內(nèi)部的主控芯片A將通過(guò)控制輸出端停止礦用排沙泵運(yùn)行，同時(shí)所有檢測(cè)數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在的EEPROM存儲(chǔ)器中。實(shí)施例5:上述的礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行設(shè)置工作參及查詢(xún)輸入。經(jīng)過(guò)第I個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、第2個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)和外部控制單元讀取到的泵體數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)到EEPROM中帶有時(shí)間戳，這樣在查詢(xún)時(shí)看直觀(guān)的了解每一時(shí)刻的礦用排沙泵的運(yùn)行情況。
權(quán)利要求1.一種礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其組成包括安裝在泵體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集單元、安裝在控制柜內(nèi)的外部控制單元，其特征是所述的數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部安裝有主控芯片A，所述的主控芯片A與數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元連接，所述的外部控制單元內(nèi)部安裝主控芯片B，所述的主控芯片B與外部控制單元內(nèi)部的通信單元連接，所述的數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元與所述的外部控制單元內(nèi)部的通信單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述的外部控制單元的主控芯片與IXD液晶顯示屏、鍵盤(pán)、EEPROM存儲(chǔ)器、第I個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、第2個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、控制輸出端連接，所述的第I個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器連接信號(hào)處理電路A，所述的信號(hào)處理電路A與電流信號(hào)輸入端連接，所述的第2個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與連接信號(hào)處理電路B，所述的信號(hào)處理電路B與電壓信號(hào)輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)采集單元的主控芯片與第3個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、第4個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、第5個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、機(jī)械密封監(jiān)測(cè)裝置連接，所述的第3個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理單元A連接，所述的信號(hào)處理單元A與繞組溫度檢測(cè)裝置連接，所述的第4個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理單元B連接，所述的信號(hào)處理單元B與軸承溫度檢測(cè)裝置連接，所述的第5個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器與信號(hào)處理單元C連接，所述的信號(hào)處理單元C與濕度檢測(cè)裝置連接。
專(zhuān)利摘要礦用排沙泵安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。礦用排沙泵引起故障只通過(guò)電機(jī)工作電流或電機(jī)工作電壓來(lái)判斷故障原因，很難判斷出礦用排沙泵具體的故障點(diǎn)，給使用者帶來(lái)很大不便。本產(chǎn)品組成包括安裝在泵體(1)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集單元(2)、安裝在控制柜(3)內(nèi)的外部控制單元(4)，所述的數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部安裝有主控芯片A(5)，所述的主控芯片A與數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元(6)連接，所述的外部控制單元內(nèi)部安裝主控芯片B(7)，所述的主控芯片B與外部控制單元內(nèi)部的通信單元(8)連接，所述的數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)部的通信單元與所述的外部控制單元內(nèi)部的通信單元連接。本產(chǎn)品用于礦用排沙泵工作時(shí)出現(xiàn)故障狀態(tài)的自動(dòng)保護(hù)及故障提前預(yù)判。
文檔編號(hào)F04B49/10GK202732305SQ201220427490
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者張小平, 周曉宇, 李君霞, 張宇, 張賢杰, 李長(zhǎng)武, 李昕迪 申請(qǐng)人:黑龍江省科學(xué)院自動(dòng)化研究所