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1、(10)授权公告号 CN 203891937 U(45)授权公告日 2014.10.22CN203891937U(21)申请号 201420318587.6(22)申请日 2014.06.13E21F 17/18(2006.01)(73)专利权人安徽理工大学地址 232001 安徽省淮南市舜耕中路168号(72)发明人赵佰亭 贾晓芬 朱玉强(54) 实用新型名称一种基于PLC的瓦斯输送监控系统(57) 摘要一种基于PLC的瓦斯输送监控系统，包括：传感器、控制装置、PLC和计算机。控制装置连接在管道上，每段管道上面都安装了传感器用于测取瓦斯的信息，PLC对传感器测量的数据进行采样并上传至计算机，。
2、计算机根据采样的数据进行相应的预测，并将预测结果反馈回PLC，PLC再根据预测结果做出相应的控制。该系统能够实现对矿上瓦斯的安全状况进行自动地监测控制。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图2页(10)授权公告号 CN 203891937 UCN 203891937 U1/1页21.一种基于PLC的瓦斯输送监控系统，其特征在于：在煤层中进行钻孔，并在孔眼中安置瓦斯输送的管道，管道通过手动控制阀门(V-1、V-2、V-3、V-4、V-5、V-6、V-7、V-8、V-9、V-10、V-11、。
3、V-12、V-13、V-14、V-15)与另一接管道相连接，在另一接管道上面安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器(01、02、03、04、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15)，这些管道最终都连接到主管道上，主管道通过连接阻爆、抑爆装置(C-1)再连接另一段主管道，在这一段主管道上面安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(16)，再经过一个阻爆、抑爆装置(C-2)将管道铺设到地面上；从井下出来的一段管道通过一个电力控制阀门(V-19)来连接下一段管道，并在下一段管道上面安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(17)，再通过一个阻爆、抑爆装置。
4、(C-3)连接到风机的进风口，风机的出风口通过一个阻爆、抑爆装置(C-4)连接到输送管道上，并在接下来铺设的管道中每一段管道都是通过控制装置进行连接起来的，并在每一段管道中安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器，最后管道通过一个阻爆、抑爆装置(C-5)连接到一个气体储存罐的进气口处，气体储存罐的出气口处通过一个阻爆、抑爆装置(C-6)连接到瓦斯的利用端上；PLC从温度传感器、压力传感器、浓度传感器(01、02、03、04、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15)和温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(16)中获得井下瓦斯输送管道中的瓦斯信息，并从。
5、地面管道上的传感器获得相应的管道中瓦斯的相关信息；PLC的控制输出端与阻爆、抑爆装置(C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6)、电力控制阀门(V-19)、变频器和声光报警装置相连接，PLC的信号输出端与计算机相连接。权 利 要 求 书CN 203891937 U1/3页3一种基于 PLC 的瓦斯输送监控系统 技术领域0001 本实用新型涉及一种基于PLC的瓦斯输送监控系统，实现对矿上瓦斯的安全状况进行自动地监测控制。属于工业监控技术领域。背景技术0002 煤矿瓦斯是一种混合气体，主要由甲烷、二氧化碳、氮气等组成。瓦斯吸附在煤层内，作为煤炭开采的伴生物，产生于煤炭开采的过程中，并且具有无。
6、毒、无味、无色、可燃烧的特征。我国目前对于煤矿瓦斯的利用主要局限于瓦斯抽放站抽取的井下抽放瓦斯，且只限于少数国家重点煤矿，其用途也只局限于作为燃料，供给民用或发电等。0003 制约国内外低浓度瓦斯利用的首要问题是：对于低浓度瓦斯气体的安全输送问题，对于浓度低于30的瓦斯，理论上是可以直接利用的，但却给安全运输带来极大的困难。由于瓦斯浓度界限是515。当瓦斯浓度低于5时，遇火不爆炸，当瓦斯浓度为9.5时，其爆炸威力最大；当瓦斯浓度在16以上时，失去起爆炸性。由于对浓度低于30以下的超低浓度瓦斯的安全输送存在难点，至今乃至世界上尚未彻底解决这一大难题，所以利用超低浓度瓦斯发电项目前还未能有效解决办。
7、法。若能解决低浓度瓦斯气体的安全输送问题，瓦斯利用将再也不受浓度范围的禁锢，利用量和利用率都必将会大幅度上升。发明内容0004 本实用新型所要解决的问题是设计一种基于PLC的瓦斯输送监控系统，解决了瓦斯在管道输送的安全问题，其特征在于，包括对管道中瓦斯各项信息参数的监测读取系统和自动调节阀、阻爆、抑爆装置的制动控制系统。0005 所述的基于PLC的瓦斯输送监控系统，包括其整个系统的组成部分主要有：变频器、风机组、PLC可编程逻辑控制器、计算机、控制装置，这类装置主要包括：抑爆装置、灭火装置，声光报警装置、储气罐、电动控制阀门(V-19)、阻爆、抑爆装置(C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、。
8、C-6)、手动控制阀门(V-1、V-2、V-3、V-4、V-5、V-6、V-7、V-8、V-9、V-10、V-11、V-12、V-13、V-14、V-15)，传感器(01、02、03、04、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15)这类传感器主要包含温度传感器、压力传感器、浓度传感器，传感器(16、17、18、19、20)这类传感器主要包含温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器0006 所述的瓦斯输送监控系统的井下连接，在煤层中进行钻孔，并在孔眼中安置瓦斯输送的管道，管道通过手动控制阀门(V-1、V-2、V-3、V-4、V-5、V-6、V-7、V-8、V-9、V。
9、-10、V-11、V-12、V-13、V-14、V-15)与另一接管道相连接，在另 一接管道上面安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器(01、02、03、04、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15)，这些管道最后都连接到主管道上，主管道通过连接阻爆、抑爆装置(C-1)再连接另一段主管道，在这一段主管道上面安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(16)，在经过一个阻爆、抑爆装置(C-2)将管道铺设到地面上。说 明 书CN 203891937 U2/3页40007 所述的瓦斯输送系统的地面上的连接，在从井下出来的一段管道通过一个电力控制阀门(V-19)来连接。
10、下一段管道，并在下一段管道上面安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(17)，在通过一个阻爆、抑爆装置(C-3)连接到风机的进风口，风机的出风口通过一个阻爆、抑爆装置(C-4)连接到输送管道上，并在接下来铺设的管道中每一段管道都是通过控制装置进行连接起来的，并在每一段管道中安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器，最后管道通过一个阻爆、抑爆装置(C-5)连接到一个气体储存罐的进气口处，气体储存罐的出气口处通过一个阻爆、抑爆装置(C-6)连接到瓦斯的利用端上。0008 所述的瓦斯输送系统中PLC的连接，PLC从温度传感器、压力传感器、浓度传感器(01、02、03、04、05。
11、、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15)和温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(16)中获得井下瓦斯输送管道中的瓦斯信息，并从地面管道上的传感器获得相应的管道中瓦斯的相关信息。PLC的控制输出端与阻爆、抑爆装置(C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6)、电力控制阀门(V-19)、变频器和声光报警装置，PLC的信号输出端与计算机相连接。0009 进一步地，所述基于PLC的瓦斯输送监控系统是按照以下步骤控制的：0010 步骤一，需要输送的瓦斯气体通过手动阀门(V-1、V-2、V-3、V-4、V-5、V-6、V-7、V-8、V-9、V-10、V-11、V-12。
12、、V-13、V-14、V-15)和温度传感器、压力传感器、浓度传感器(01、02、03、04、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15)进入主管道中，并将传感器所测得的数据送入到PLC中；0011 步骤二，温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(17)对管道中的瓦斯气体进行检测，并将监测的结果送入到可编程逻辑控制器PLC中；0012 步骤三，管道中的瓦斯气体未出现安全问题。PLC跟根据传感器所测得的信息，通过变频器来控制风机转速和控制电力控制阀的开度，来尽量使得管道中的瓦斯浓度保持稳定；0013 步骤四，PLC根据每个传感器给出的信息对每段管道进行监测，一旦一段。
13、管道上出现危险情况，PLC将控制相应的控制装置对那一段管道中的瓦斯气体进行相应的处理，并发出声光报警信号。并且PLC将管道中的瓦斯信息输送到计算机中，计算机会对每段管道中瓦斯的变化进行提前的预测，并显示结果；0014 步骤五，瓦斯输送到气体储存罐中，等待进一步处理利用。0015 进一步地，所述瓦斯输送监控系统采用可编程逻辑控制器与计算机相连，利用计算机的数据处理能力和相应的预测算法，对管道中的瓦斯变化进行预测，PLC根据预测的结果进行相应的预处理。并且计算机对相应的控制结果进行显示和存储。0016 本实用新型具有以下优点：0017 1、本实用新型控制系统实现了对瓦斯输送的连续监控，获取信息准确。
14、，处理速度快；0018 2、本实用新型控制系统采用计算机对管道瓦斯变化进行预测，可以对相应的危险段管道进行与处理，可以有效的防止瓦斯灾害；0019 3、本实用新型控制系统兼顾了高浓度瓦斯输送系统和低浓度瓦斯输送系统，节约了相应的监控设备，降低了设备投入；说 明 书CN 203891937 U3/3页5附图说明0020 图1是本实用新型的一种基于PLC瓦斯输送监控地面系统的结构示意图；0021 图2是本实用新型的一种基于PLC瓦斯输送监控地下系统的结构示意图；具体实施方式0022 下面结合附图1和附图2对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案前提下进行实施，给出了详细的实施。
15、方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。0023 本实用新型是一种基于PLC瓦斯输送监控系统，包括瓦斯输送监控地面系统和瓦斯输送监控地下系统。0024 所述的基于PLC的瓦斯输送监控系统，包括其整个系统的组成部分主要有：变频器、风机组、PLC可编程逻辑控制器、计算机、控制装置，这类装置主要包括：抑爆装置、灭火装置，声光报警装置、储气罐、电动控制阀门(V-19)、阻爆、抑爆装置(C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6)、手动控制阀门(V-1、V-2、V-3、V-4、V-5、V-6、V-7、V-8、V-9、V-10、V-11、V-12、V-13、V-14、V-15)。
16、，传感器(01、02、03、04、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15)这类传感器主要包含温度传感器、压力传感器、浓度传感器，传感器(16、17、18、19、20)这类传感器主要包含温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器0025 所述的瓦斯输送监控系统的井下连接，在煤层中进行钻孔，并在孔眼中安置瓦斯输送的管道，管道通过手动控制阀门(V-1、V-2、V-3、V-4、V-5、V-6、V-7、V-8、V-9、V-10、V-11、V-12、V-13、V-14、V-15)与另一接管道相连接，在另一接管道上面安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器(01、02、03、04。
17、、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15)，这些管道最后都连接到主管道上， 主管道通过连接阻爆、抑爆装置(C-1)再连接另一段主管道，在这一段主管道上面安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(16)，在经过一个阻爆、抑爆装置(C-2)将管道铺设到地面上。0026 所述的瓦斯输送系统的地面上的连接，在从井下出来的一段管道通过一个电力控制阀门(V-19)来连接下一段管道，并在下一段管道上面安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(17)，在通过一个阻爆、抑爆装置(C-3)连接到风机的进风口，风机的出风口通过一个阻爆、抑爆装置(C-4)连接到输送管道上。
18、，并在接下来铺设的管道中每一段管道都是通过控制装置进行连接起来的，并在每一段管道中安装温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器，最后管道通过一个阻爆、抑爆装置(C-5)连接到一个气体储存罐的进气口处，气体储存罐的出气口处通过一个阻爆、抑爆装置(C-6)连接到瓦斯的利用端上。0027 所述的瓦斯输送系统中PLC的连接，PLC从温度传感器、压力传感器、浓度传感器(01、02、03、04、05、06、07、08、09、10、11、12、13、14、15)和温度传感器、压力传感器、浓度传感器、火焰传感器(16)中获得井下瓦斯输送管道中的瓦斯信息，并从地面管道上的传感器获得相应的管道中瓦斯的相关信息。PLC的控制输出端与阻爆、抑爆装置(C-1、C-2、C-3、C-4、C-5、C-6)、电力控制阀门(V-19)、变频器和声光报警装置相连接，PLC的信号输出端与计算机相连接。说 明 书CN 203891937 U1/2页6图1说 明 书 附 图CN 203891937 U2/2页7图2说 明 书 附 图CN 203891937 U。