阅读说明：本技术 一种井下管网自动化监测系统及其组合方法 (A kind of oil well pipe automatic monitoring system and combinations thereof method ) 是由 白玉龙 孟令声 裴俊 刘金田 杨毅 王维斌 王永 徐晓利 吴广彬 赵忠显 于 2019-08-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开的属于井下系统技术领域,具体为一种井下管网自动化监测系统及其组合方法,包括监控主机、一号分站、二号分站和十号分站,所述监控主机的电性输入端通过导线电性连接有工业以太网交换机,所述工业以太网交换机的电性输入端无线连接有矿井工业环网,该种井下管网自动化监测系统及其组合方法,在各监测点的供水管路上安装检测装置,实现对供水管路中数据的实时监控,当出现突发情况,如压力、温度突变,系统自动发出报警信息,通知维修人员对故障地点采取紧急措施,避免出现意外,并能通过远程方式开启或关闭紧急设备；可以快速反映出漏水地点,同时自动关闭该漏水地点的分支电动阀门,节省人力,实现了自动化减人提效的目的。(It is disclosed by the invention to belong to downhole system technical field, specially a kind of oil well pipe automatic monitoring system and combinations thereof method, including monitoring host computer, No.1 substation, No. two substations and No. ten substations, the electrical input of the monitoring host computer is electrically connected with industrial ethernet switch by conducting wire, the electrical input of the industrial ethernet switch is wirelessly connected with mine industry looped network, this kind of oil well pipe automatic monitoring system and combinations thereof method, the installation detecting device on the water supply pipe of each monitoring point, realize the real time monitoring to data in water supply pipe, when there is emergency case, such as pressure, temperature jump, the automatic alert of system, maintenance personal is notified to take urgent measure the position of fault, avoid the occurrence of accident, and emergency equipment can be opened or closed by remote mode；It can quickly reflect leak place, while branch's electrically operated valve in the leak place is automatically closed, save manpower, realize automation and subtract the purpose that people proposes effect.)

一种井下管网自动化监测系统及其组合方法

技术领域

本发明涉及井下系统技术领域，具体为一种井下管网自动化监测系统及其组合方法。

背景技术

煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿，我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。

在煤矿的运行过程中，会需要配合使用到多种井下系统，其中就包括井下管网系统。

但是目前，井下系统缺少管网流量、压力及温度的监测，制冷系统管路都是从总管路流至各个采区工作面分，一旦某个分支管路上出现问题造成循环水流失，将导致制冷机组停止工作，如果问题处理不及时就会对制冷机组造成损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井下管网自动化监测系统及其组合方法，以解决上述背景技术中提出的现有的井下系统缺少管网流量、压力及温度的监测，制冷系统管路都是从总管路流至各个采区工作面分，一旦某个分支管路上出现问题造成循环水流失，将导致制冷机组停止工作，如果问题处理不及时就会对制冷机组造成损伤的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种井下管网自动化监测系统及其组合方法，包括监控主机、一号分站、二号分站和十号分站，所述监控主机的电性输入端通过导线电性连接有工业以太网交换机，所述工业以太网交换机的电性输入端无线连接有矿井工业环网，所述矿井工业环网的电性输入端无线连接所述一号分站、二号分站和十号分站的电性输出端，所述一号分站的输出端通过法兰连接有节点管路，所述节点管路的末端通过法兰连接有空冷器，所述空冷器的输出、入端通过螺丝固定连接有流量传感器、压力传感器和温度传感器，所述节点管路的圆周外壁通过法兰连接有电动闸阀，所述流量传感器、所述压力传感器、所述温度传感器和所述电动闸阀的电性输出端通过导线连接有控制箱，所述控制箱的电性输出端与所述矿井工业环网无线连接。

优选的，所述二号分站和所述十号分站的结构组合及串联方式与所述一号分站的结构组合及串联方式相同。

一种井下管网自动化监测系统的组合方法，该井下管网自动化监测系统的组合方法包括如下步骤：

S1：监测点确定：对制冷管网系统进行线路排查梳理，对制冷管网系统十处主要节点进行选定，需要保持十处主要节点之间的间距保持平均；

S2：管路处理：对选取的十处主要节点进行观察和预处理，对外表面进行打磨，需按照实际情况和需要，对外表面打磨后的管路进行开孔或切割焊接；

S3：配件组合安装：把所述电控闸阀配合管路进行安装组合，所述流量传感器、所述压力传感器和所述温度传感器与管路末端的所述空冷器进行组合；

S4：检查测试：对所述流量传感器、所述压力传感器和所述温度传感器进行测试，确定感应有效，安装稳定；

S5：电性串联：把所述流量传感器、所述压力传感器、所述温度传感器和所述电控闸阀的电性输出端通过导线接入到控制箱，所述控制箱内可自配控制元件和电源设备，所述控制箱的电性输出端电性连接有通讯线缆；

S6：分站接入：所述控制箱通过所述通讯线缆接入编号为所述一号分站的监测分站，监测分站采用壁挂式安装；

S7：外部接入：所述一号分站、所述二号分站，一直到所述十号分站进行采集数据后，直接进入所述矿井工业环网，并传输至地面控制室和调度指挥中心。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种井下管网自动化监测系统及其组合方法，在各监测点的供水管路上安装检测装置，实现对供水管路中数据的实时监控，当出现突发情况，如压力、温度突变，系统自动发出报警信息，通知维修人员对故障地点采取紧急措施，避免出现意外，并能通过远程方式开启或关闭紧急设备；可以快速反映出漏水地点，同时自动关闭该漏水地点的分支电动阀门，节省了大量的人力排查，实现了自动化减人提效的目的。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明系统分站结构示意图；

图3为本发明组合步骤示意图。

图中：100监控主机、200一号分站、210流量传感器、220压力传感器、230温度传感器、240电动闸阀、300二号分站、400十号分站。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种井下管网自动化监测系统及其组合方法，对各监测点的供水管路进行实时监控，请参阅图1-3，包括监控主机100、一号分站200、二号分站300和十号分站400；

请再次参阅图1-2，一号分站200的输出端与监控主机100的输入端连接，具体的，监控主机100的电性输入端通过导线电性连接有工业以太网交换机，工业以太网交换机的电性输入端无线连接有矿井工业环网，矿井工业环网的电性输入端无线连接一号分站200，一号分站200的输出端通过法兰连接有节点管路，节点管路的末端通过法兰连接有空冷器，空冷器的输出、入端通过螺丝固定连接有流量传感器210、压力传感器220和温度传感器230，节点管路的圆周外壁通过法兰连接有电动闸阀240，流量传感器210、压力传感器220、温度传感器230和电动闸阀240的电性输出端通过导线连接有控制箱，控制箱的电性输出端与矿井工业环网无线连接；

请再次参阅图1，二号分站300的输出端与监控主机100的输入端连接，具体的，监控主机100的电性输入端通过导线电性连接有工业以太网交换机，工业以太网交换机的电性输入端无线连接有矿井工业环网，矿井工业环网的电性输入端无线连接二号分站300，二号分站300的结构组合及串联方式与一号分站200的结构组合及串联方式相同；

请再次参阅图1，十号分站400的输出端与监控主机100的输入端连接，具体的，监控主机100的电性输入端通过导线电性连接有工业以太网交换机，工业以太网交换机的电性输入端无线连接有矿井工业环网，矿井工业环网的电性输入端无线连接十号分站400，十号分站400的结构组合及串联方式与一号分站200的结构组合及串联方式相同；

一种井下管网自动化监测系统的组合方法，该井下管网自动化监测系统的组合方法包括如下步骤：

S1：监测点确定：对制冷管网系统进行线路排查梳理，对制冷管网系统十处主要节点进行选定，需要保持十处主要节点之间的间距保持平均；

S2：管路处理：对选取的十处主要节点进行观察和预处理，对外表面进行打磨，需按照实际情况和需要，对外表面打磨后的管路进行开孔或切割焊接；

S3：配件组合安装：把电控闸阀配合管路进行安装组合，流量传感器、压力传感器和温度传感器与管路末端的空冷器进行组合；

S4：检查测试：对流量传感器、压力传感器和温度传感器进行测试，确定感应有效，安装稳定；

S5：电性串联：把流量传感器、压力传感器、温度传感器和电控闸阀的电性输出端通过导线接入到控制箱，控制箱内可自配控制元件和电源设备，控制箱的电性输出端电性连接有通讯线缆；

S6：分站接入：控制箱通过通讯线缆接入编号为一号分站200的监测分站，监测分站采用壁挂式安装；

S7：外部接入：一号分站200、二号分站300，一直到十号分站400进行采集数据后，直接进入矿井工业环网，并传输至地面控制室和调度指挥中心；

在具体的使用时，首先自动化控制系统，由地面部分和井下部分组成，实现了对主要制冷设备进行远程控制和主要运行参数进行监测，集控主站设在地面冷水循环泵房控制室，配置一台工控机、一套PLC主站、工业以太网交换机以及组态软件等，集控分站设在井下制冷硐室变电所，配置本安操作台及人机界面系统等设备，其次对十处主要节点进行监控，每一处监测点分别在进出水管路安装压力传感器220、温度传感器230及电动闸阀240，在进水管处安装流量传感器210，所有设备通过通讯线缆接入监测分站，各监测分站之间接入环网传输至地面控制室和调度指挥中心。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。