矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统技术方案

本实用新型专利技术提供矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统，其包括主控制器及与所述主控制器连接的监测分站，所述监测分站下设参数采集传感器，监测分站将传感器采集的数据传输至主控制器；监测分站采集提升机主设备运行状态监测系统、钢丝绳监测系统、制动监测系统、罐道与井筒变形监测系统与载荷监测系统等多个子系统的监测数据，并进行数据融合，形成一个多目标预警分析系统，不仅可以实现对矿井提升机本身及其辅助机构当前安全状况的分析，还可以对其未来安全状况进行预测，并给管理维护人员提供有效的决策依据和参考信息。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿井安全生产
，具体地说，涉及矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统。
技术介绍
矿井提升系统是矿井生产中极其重要的环节，它的正常运行与否直接影响到矿井的产量和人员的生命安全。但目前煤矿提升系统运行状态仍然采用人工观察、定期检修的方式，这种检测手段存在诸多安全隐患：(1)传统计划预防性维修，是通过定时拆卸分解维修的方式，实现提升机的定期全面检修。但事实证明：许多故障不可能通过细而密的定期维修得到解决，相反会因频繁的拆卸出现更多的故障。(2)计划预防性维修存在大量的过剩维修或者欠维修，造成了巨大的经济损失。(3)煤矿的维修人员大多缺乏专业培训，煤矿提升机一旦故障，而专业维修人员往往又不能及时赶到，远程专家也无法获得全面有效的提升机运行数据，因此不能对提升机故障状况做出正确有效的判断。故障长时间得不到解决，轻者会造成停产，重者会威胁煤矿职工的生命安全。因此，研发一套对矿井提升机本身及其辅助机构当前安全状况的分析以及对其未来安全状况进行预测的系统，为管理维护人员提供有效的决策依据和参考信息，具有重要的意义。
技术实现思路
为了解决目前矿井提升系统存在的上述问题，本技术提供一种矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统，其具体的技术方案如下：矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统，其包括主控制器及与所述主控制器连接的监测分站，所述监测分站下设参数采集传感器，监测分站将传感器采集的数据传输至主<br>控制器；所述监测分站包括：井筒变形监测分站，下设测距传感器和温度传感器；提升载荷监测分站，下设称重传感器；提升设备运行状态监测分站，下设振动传感器、温度传感器、速度传感器；制动系统监测分站，下设液压油压力传感器、液压油温度传感器、闸瓦温度传感器、闸瓦位移传感器。进一步，各监测分站设置电源模块、触摸屏、PLC、模拟量输入模块。其中，模拟量输入模块与底层的各种传感器连接，采集监测数据；PLC与触摸屏通过串口通讯线连接；触摸屏配有485和网口接口，用于与主控制器进行通讯。进一步，所述主控制器包括通信模块、数据处理模块、预警分析模块和显示模块。优选地，通信模块采用RJ45或RS-485通信方式与现场的监测分站进行通信。优选地，数据处理模块使用ARM或DSP芯片，对数据进行整合、分类、汇总，实现对矿井提升机本身及其辅助机构当前安全状况的在线监测。优选地，监测结果送至预警分析模块，在这里进行数据融合形成一个多目标预警，根据这些数据可对其未来安全状况进行预测；数据处理模块和预警分析模块的结果在显示模块进行显示。本技术所提供的矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统，具有以下优点：本系统将提升机主设备运行状态监测系统、钢丝绳监测系统、制动监测系统、罐道与井筒变形监测系统与载荷监测系统等多个子系统的监测数据进行数据融合，形成一个多目标预警分析系统，不仅可以实现对矿井提升机本身及其辅助机构当前安全状况的分析，还可以对其未来安全状况进行预测，并给管理维护人员提供有效的决策依据和参考信息。附图说明图1为本技术矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统结构示意图；图2为本技术矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统的主控制器结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术的矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统作进一步详细的说明。本技术的矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统主要由监测主控制器及其监测分站和相应传感器构成，对主设备运行状态、罐道变形状态、井筒温湿度状态、提升载荷状态、制动系统运行状态等实现全方位监测，保证了提升安全。参照图1、图2，监测分站包括井筒变形监测分站、提升载荷监测分站、提升设备运行状态监测分站和制动系统监测分站。监测分站由电源模块、触摸屏、PLC、模拟量输入模块等组成，拟量输入模块与底层的各种传感器连接，采集监测数据，PLC与触摸屏通过串口通讯线连接，可以在触摸屏上实时显示，方便维修人员现场检修查看，触摸屏配有485和网口接口，可与主控制器进行通讯。其中，井筒变形监测分站通过安装的测距传感器对罐道变形进行监测，安装的温度传感器对井筒温度进行监测；提升载荷监测分站采用称重传感器实时测试钢丝绳张力值信号，称重传感器安装在箕斗与钢丝绳的连接处，在提升循环中随箕斗在罐道中做上下往复运动，实时测试钢丝绳张力值，并将钢丝绳张力值的物理量转换为与之成线性关系的电信号；提升设备运行状态监测分站负责采集安装在提升设备轴承位置的振动传感器、温度传感器信号，以及检测提升速度的速度传感器信号；制动系统监测分站通过压力传感器和温度传感器采集液压油的压力、温度信号和闸瓦的温度信号，通过使用位移传感器监测闸瓦的位移。主控制器包括电源模块、通信模块、数据处理模块、预警分析模块和显示模块。电源模块负责供电；通信模块负责与现场的监测分站进行通信，支持RJ45网口和RS-485串口。监测分站的数据通过通信模块送至数据处理模块，数据处理模块使用ARM或DSP芯片，对数据进行整合、分类、汇总，实现对矿井提升机本身及其辅助机构当前安全状况的在线监测。监测结果送至预警分析模块，在这里进行数据融合形成一个多目标预警，根据这些数据可对其未来安全状况进行预测。数据处理模块和预警分析模块的结果可在显示模块进行显示，给管理维护人员提供有效的决策依据和参考信息。本文档来自技高网...

【技术保护点】
矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统，其特征在于：其包括主控制器及与所述主控制器连接的监测分站，所述监测分站下设参数采集传感器，监测分站将传感器采集的数据传输至主控制器；所述监测分站包括：井筒变形监测分站，下设测距传感器和温度传感器；提升载荷监测分站，下设称重传感器；提升设备运行状态监测分站，下设振动传感器、温度传感器、速度传感器；制动系统监测分站，下设液压油压力传感器、液压油温度传感器、闸瓦温度传感器、闸瓦位移传感器。

【技术特征摘要】
1.矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统，其特征在于：其包括主控制器及与所述主
控制器连接的监测分站，所述监测分站下设参数采集传感器，监测分站将传感器采集的数据
传输至主控制器；所述监测分站包括：
井筒变形监测分站，下设测距传感器和温度传感器；
提升载荷监测分站，下设称重传感器；
提升设备运行状态监测分站，下设振动传感器、温度传感器、速度传感器；
制动系统监测分站，下设液压油压力传感器、液压油温度传感器、闸瓦温度传感器、闸
瓦位移传感器。
2.根据权利要求1所述的矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统，其特征在于：各监
测分站设置电源模块、触摸屏、PLC、模拟量输入模块。
3.根据权利要求2所述的矿井提升安全状态异常监测与协同预警系统，其特征在于：模拟
量输入模块与底层的各种传感器连接，采集监测数据；PLC与触摸屏通过串口通讯线连接；
触摸屏配有485...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨万庆，孟祥忠，冯金义，田锦钊，赵丙庆，丁百东，谭秀芬，王新全，李大虎，李涛，岳陶，
申请(专利权)人：淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿，青岛孚迪尔电气自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37