一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管道充填系統(tǒng)，尤其是一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦產(chǎn)資源的過度開采，容易引起地面沉降，所以開采后的回填越來越受到社會的重視，實施膏體充填開采技術(shù)對煤礦安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。由于傳統(tǒng)的管道流的是均質(zhì)體，壓力、排污等比較好處理，而膏體充填所輸送的是非均質(zhì)體，容易堵管。一旦堵管，整個充填系統(tǒng)將會受到巨大的破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)。本壓力監(jiān)測系統(tǒng)能實時監(jiān)測膏體充填管道輸送大粒徑膏體材料時的管道壓力，避免膏體堵管、凝結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)，包括井上監(jiān)測服務(wù)器、監(jiān)測主站、及監(jiān)測分站，井上監(jiān)測服務(wù)器設(shè)置在井上操控室內(nèi)，監(jiān)測主站設(shè)置在井下填充泵的主管道上，監(jiān)測分站設(shè)置在與主管道連通的卸料管道上；
[0006]所述井上監(jiān)測服務(wù)器為帶顯示器和控制器的可擴展PC機；
[0007]所述監(jiān)測主站設(shè)有數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測主站通過光纖通訊連接井上監(jiān)測服務(wù)器；
[0008]所述監(jiān)測分站包括硅壓阻壓力傳感器、及變送器，硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管上，硅壓阻壓力傳感器連接變送器，變送器通過傳輸線路連接監(jiān)測主站的數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0009]井上檢測服務(wù)器連接一個或多個監(jiān)測主站，監(jiān)測主站連通多個監(jiān)測分站，膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測網(wǎng)。
[0010]優(yōu)選地，所述硅壓阻壓力傳感器包括硅膜片、及激勵電源，硅膜片在特定方向上擴散4個等值的半導(dǎo)體電阻，并連接成惠斯通電橋，惠斯通電橋連接激勵電源，輸出與被測壓力成正比的監(jiān)測電壓。
[0011]優(yōu)選地，所述變送器內(nèi)置運算放大器，運算放大器放大硅壓阻壓力傳感器的監(jiān)測電壓。
[0012]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置定時巡檢電路，數(shù)據(jù)采集器通過定時巡檢電路巡回監(jiān)測將各個監(jiān)測分站的數(shù)據(jù)并依次采集。
[0013]優(yōu)選地，所述井上監(jiān)測服務(wù)器連接有輸出控制器，輸出控制器連通井下填充泵的電源控制回路。
[0014]采用如上技術(shù)方案取得的有益技術(shù)效果是:
[0015]井上監(jiān)測服務(wù)器連接一個或多個監(jiān)測主站，監(jiān)測主站連通多個監(jiān)測分站，膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測網(wǎng)，全面監(jiān)測膏體充填管道系統(tǒng)的壓力。壓力監(jiān)測系統(tǒng)能實時監(jiān)測膏體充填管道輸送大粒徑膏體材料時的管道壓力，避免膏體堵管、凝結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。
【附圖說明】
[0016]圖1為膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)框圖。
[0017]圖2為膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)器件連接圖。
[0018]圖3為硅壓阻壓力傳感器安裝位置示意圖。
[0019]圖4為硅壓阻壓力傳感器與變送器的電路連接圖。
【具體實施方式】
[0020]結(jié)合附圖1至4對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明:
[0021]一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)，包括井上監(jiān)測服務(wù)器、監(jiān)測主站、及監(jiān)測分站，井上監(jiān)測服務(wù)器設(shè)置在井上操控室內(nèi)，監(jiān)測主站設(shè)置在井下填充泵的主管道上，監(jiān)測分站設(shè)置在與主管道連通的卸料管道上。井上監(jiān)測服務(wù)器為帶顯示器和控制器的可擴展PC機；監(jiān)測主站設(shè)有數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測主站通過光纖通訊連接井上監(jiān)測服務(wù)器；監(jiān)測分站包括硅壓阻壓力傳感器、及變送器，硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管上，硅壓阻壓力傳感器連接變送器，變送器通過傳輸線路連接監(jiān)測主站的數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0022]可擴展PC機可連接一個或多個監(jiān)測主站，監(jiān)測主站連通多個監(jiān)測分站，監(jiān)測分站可擴展。膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)可形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測網(wǎng)。
[0023]硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管道上。如圖3所示，充填管路上的主管道201，主管道201的管壁上設(shè)置有與主管道201相連通的卸料管道202，卸料管202的管壁上開設(shè)有卸料口 203，卸料管道202的端部連接有液壓缸204，擋板205的外壁與卸料管道202的內(nèi)壁密封接觸，擋板205位于主管道201與卸料口 203之間的卸料管道內(nèi)，將主管道201密封，卸料管道為最佳壓力檢測點。卸料管壁上設(shè)有硅壓阻壓力傳感器206，硅壓阻壓力傳感器上的監(jiān)測壓力腔與卸料管壁的被測膏體隔離。
[0024]硅壓阻壓力傳感器包括硅膜片、及激勵電源，硅膜片在特定方向上擴散4個等值的半導(dǎo)體電阻，并連接成惠斯通電橋，惠斯通電橋連接激勵電源，輸出與被測壓力成正比的監(jiān)測電壓。變送器內(nèi)置運算放大器，運算放大器放大硅壓阻壓力傳感器的監(jiān)測電壓。
[0025]如圖4所示，激勵電源選為恒流源I ;硅膜片在特定方向上擴散4個等值的半導(dǎo)體電阻，并連接成惠斯通電橋2 ;變送器內(nèi)置運算放大器3，運算放大器分為第一運算放大器Al、及第二運算放大器A2。恒流源I連接在惠斯通電橋2的輸入端，惠斯通電橋2的輸出端分別連接第一運算放大器Al、及第二運算放大器A2，放大硅壓阻壓力傳感器的監(jiān)測電壓并傳輸?shù)奖O(jiān)測主站的數(shù)據(jù)采集器。
[0026]數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置定時巡檢電路，數(shù)據(jù)采集器通過定時巡檢電路巡回監(jiān)測將各個監(jiān)測分站的數(shù)據(jù)并依次采集，并將采集的電壓信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)光纖傳輸?shù)骄媳O(jiān)測服務(wù)器。井上監(jiān)測服務(wù)器的顯示器顯示各個監(jiān)測分站的壓力情況，也就是充填管道卸料管的壓力情況。井上監(jiān)測服務(wù)器將檢測的數(shù)據(jù)處理比對，當(dāng)監(jiān)測分站的壓力情況出現(xiàn)異常時，會自動報警，并通過輸出控制器連通井下填充泵的電源控制回路，切斷井下填充泵的電源。
[0027]當(dāng)然，以上說明僅僅為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明并不限于列舉上述實施例，應(yīng)當(dāng)說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的指導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本發(fā)明的保護。
【主權(quán)項】
1.一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括井上監(jiān)測服務(wù)器、監(jiān)測主站、及監(jiān)測分站，井上監(jiān)測服務(wù)器設(shè)置在井上操控室內(nèi)，監(jiān)測主站設(shè)置在井下填充泵的主管道上，監(jiān)測分站設(shè)置在與主管道連通的卸料管道上； 所述井上監(jiān)測服務(wù)器為帶顯示器和控制器的可擴展PC機； 所述監(jiān)測主站設(shè)有數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測主站通過光纖通訊連接井上監(jiān)測服務(wù)器； 所述監(jiān)測分站包括硅壓阻壓力傳感器、及變送器，硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管上，硅壓阻壓力傳感器連接變送器，變送器通過傳輸線路連接監(jiān)測主站的數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 井上檢測服務(wù)器連接一個或多個監(jiān)測主站，監(jiān)測主站連通多個監(jiān)測分站，膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述硅壓阻壓力傳感器包括硅膜片、及激勵電源，硅膜片在特定方向上擴散4個等值的半導(dǎo)體電阻，并連接成惠斯通電橋，惠斯通電橋連接激勵電源，輸出與被測壓力成正比的監(jiān)測電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述變送器內(nèi)置運算放大器，運算放大器放大硅壓阻壓力傳感器的監(jiān)測電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置定時巡檢電路，數(shù)據(jù)采集器通過定時巡檢電路巡回監(jiān)測將各個監(jiān)測分站的數(shù)據(jù)并依次采集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述井上監(jiān)測服務(wù)器的控制器連通井下填充泵的電源控制回路。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)，包括井上監(jiān)測服務(wù)器、監(jiān)測主站、及監(jiān)測分站。監(jiān)測主站設(shè)有數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，監(jiān)測主站通過光纖通訊連接井上監(jiān)測服務(wù)器；述監(jiān)測分站包括硅壓阻壓力傳感器、及變送器，硅壓阻壓力傳感器固定在充填管道卸料管上，硅壓阻壓力傳感器連接變送器，變送器通過傳輸線路連接監(jiān)測主站的數(shù)據(jù)采集器、及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。井上檢測服務(wù)器連接一個或多個監(jiān)測主站，監(jiān)測主站連通多個監(jiān)測分站，膏體充填管道的壓力監(jiān)測系統(tǒng)形成井下膏體充填管道的壓力監(jiān)測網(wǎng)。壓力監(jiān)測系統(tǒng)能實時監(jiān)測膏體充填管道輸送大粒徑膏體材料時的管道壓力，全面監(jiān)測膏體充填管道系統(tǒng)的壓力，避免膏體堵管、凝結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。
【IPC分類】E21F17-18, E21F15-00
【公開號】CN104533527
【申請?zhí)枴緾N201410819650
【發(fā)明人】曹忠, 張洪鵬, 李秀山, 王恒, 柳成懋, 李敏, 劉春明, 毋東良, 沈海東, 謝飛翔
【申請人】淄博礦業(yè)集團有限責(zé)任公司岱莊煤礦
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月25日