礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統及控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種智能測控系統及控制方法，具體涉及一種礦用液態二氧化碳防滅 火裝備系統及控制方法。
【背景技術】
[0002] 二氧化碳防滅火系統是現今氣體防滅火系統中發展歷史最悠久、防滅火技術最成 熟的固定式氣體防滅火系統。經濟發達國家二氧化碳防滅火系統的設置量僅次于灑水防滅 火系統，為氣體防滅火系統之最。二氧化碳作為一種潔凈的，對環境幾乎不構成污染的滅火 劑，由于其廉價、制取成本低、來源廣泛、性能價格比高而廣泛應用于國內外消防工程中。
【發明內容】
[0003] 發明目的
[0004] 為了解決煤礦在采煤的過程中，由鉆探設備與煤層摩擦而引起的煤層燃燒問題， 本發明提供了一種礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統及控制方法，可以實現將液態OV決 速的轉換為氣態CO 2，以確保在采煤的過程中防滅火的需求，具有高效、快速等優點。
[0005] 技術方案
[0006] -種礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統，包括二氧化碳轉換裝置、調壓裝置、PLC 控制系統和計算機后臺系統，其特征在于：計算機后臺系統連接PLC控制系統，PLC控制系 統分別連二氧化碳轉換裝置和二氧化碳調壓裝置；二氧化碳調壓裝置為兩個，分別為一號 二氧化碳調壓裝置和二號二氧化碳調壓裝置；二氧化碳轉換裝置為兩個，分別為一號二氧 化碳轉換裝置和二號二氧化碳轉換裝置；一號二氧化碳調壓裝置連接一號二氧化碳轉換裝 置；二號二氧化碳調壓裝置連接二號二氧化碳轉換裝置。
[0007] -號二氧化碳轉換裝置包括加熱器、一號裝置水箱、一號裝置水栗、一號裝置轉化 器液位傳感器和一號裝置轉化器水溫傳感器；加熱器、一號裝置轉化器液位傳感器和一號 裝置轉化器水溫傳感器設置在一號裝置水箱內；加熱器、一號裝置水箱、一號裝置水栗、一 號裝置轉化器液位傳感器和一號裝置轉化器水溫傳感器分別連接PLC控制系統；二號二氧 化碳轉換裝置包括加熱器、二號裝置水箱、二號裝置水栗、二號裝置轉化器液位傳感器和二 號裝置轉化器水溫傳感器；加熱器、二號裝置轉化器液位傳感器和二號裝置轉化器水溫傳 感器設置在二號裝置水箱內；加熱器、二號裝置水箱、二號裝置水栗、二號裝置轉化器液位 傳感器和二號裝置轉化器水溫傳感器分別連接PLC控制系統。
[0008] -號二氧化碳調壓裝置包括一號裝置輸出流量計、一號裝置輸出電動調節閥、一 號裝置閥前溫度傳感器、一號裝置閥前壓力傳感器和一號裝置補壓電磁閥；一號裝置輸出 電動調節閥連接一號裝置輸出流量計，一號裝置輸出流量計連接一號裝置閥前溫度傳感 器，一號裝置閥前溫度傳感器連接一號裝置閥前壓力傳感器，一號裝置閥前壓力傳感器連 接一號裝置水箱，一號裝置水箱連接一號裝置補壓電磁閥，一號裝置輸出電動調節閥通過 管路連接二氧化碳輸出遠傳溫度表和二氧化碳輸出遠傳壓力表；一號裝置輸出流量計、一 號裝置輸出電動調節閥、一號裝置閥前溫度傳感器、一號裝置閥前壓力傳感器、一號裝置補 壓電磁閥、二氧化碳輸出遠傳溫度表和二氧化碳輸出遠傳壓力表分別連接PLC控制系統； 二號二氧化碳調壓裝置包括二號裝置輸出流量計、二號裝置輸出電動調節閥、二號裝置閥 前溫度傳感器、二號裝置閥前壓力傳感器和二號裝置補壓電磁閥；二號裝置輸出電動調節 閥連接二號裝置輸出流量計，二號裝置輸出流量計連接二號裝置閥前溫度傳感器，二號裝 置閥前溫度傳感器連接二號裝置閥前壓力傳感器，二號裝置閥前壓力傳感器連接二號裝置 水箱，二號裝置水箱連接二號裝置補壓電磁閥，二號裝置輸入電動調節閥通過管路連接二 氧化碳輸出遠傳溫度表和二氧化碳輸出遠傳壓力表；二號裝置輸出流量計、二號裝置輸出 電動調節閥、二號裝置閥前溫度傳感器、二號裝置閥前壓力傳感器和二號裝置補壓電磁閥 分別連接PLC控制系統。
[0009] PLC控制系統包括動力執行機構、觸屏工控機、PLC控制器、開關量輸入/輸出模 塊、第一熱電阻輸入模塊、第二熱電阻輸入模塊、第一模擬量輸入/輸出模塊、第二模擬量 輸入/輸出模塊；觸屏工控機連接PLC控制器；PLC控制器連接開關量輸入/輸出模塊；開 關量輸入/輸出模塊連接第一熱電阻輸入模塊；第一熱電阻輸入模塊連接第二熱電阻輸入 模塊；第二熱電阻輸入模塊連接第一模擬量輸入/輸出模塊；第一模擬量輸入/輸出模塊 連接第二模擬量輸入/輸出模塊；動力執行機構分別連接PLC控制器、開關量輸入/輸出模 塊。
[0010] 計算機后臺系統包括工控機、打印機和投影儀；工控機分別連接打印機、投影儀。
[0011] 計算機后臺系統通過RS232或以太網與PLC控制系統通信連接。
[0012] -種如上所述礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統的控制方法，其特征在于：由礦 用液態二氧化碳防滅火裝備系統執行，該方法步驟如下：
[0013] 步驟一：選擇系統運行的方式，即選擇自動運行方式或手動運行方式；
[0014] 步驟二：選擇裝置運行的方式，即選擇一號二氧化碳轉換裝置運行、二號二氧化碳 轉換裝置運行或一號二氧化碳轉換裝置與二號二氧化碳轉換裝置混合運行；
[0015] 步驟三：啟動一號裝置水栗、二號裝置水栗或一號裝置水栗和二號裝置水栗，并檢 測轉換裝置水溫，若轉換裝置水溫低于設定的水溫，系統自動開啟加熱器，使轉換裝置的水 溫度穩定在設定值； _6] 步驟四：以水溫作為設定值，調節CO2的溫度，使CO2的溫度達到設定的溫度；
[0017] 步驟五：系統檢測一號二氧化碳調壓裝置和二號二氧化碳調壓裝置閥前的壓力和 溫度，若其壓力低于設定值且溫度達到設定值，開啟OV液體入口閥門，而后一號二氧化碳 調壓裝置和二號二氧化碳調壓裝置閥前壓力會逐漸升高，當其壓力處于設定的范圍時，系 統自動打開CO 2出氣閥門，將CO2氣體排出；若其壓力高于設定值且溫度達到設定值，系統將 直接自動打開CO 2出氣閥門，將CO 2氣體排出，而不需要打開CO 2液體入口閥門；
[0018] 步驟六：在系統運行的過程中，若二氧化碳轉換裝置的一號裝置水箱和二號裝置 水箱水位低于設定的低報警水位或一號二氧化碳調壓裝置和二號二氧化碳調壓裝置閥前 的壓力持續低于設定的壓力時，系統自動運行方式連鎖停機，此時系統提示低水位或液態 〇) 2用完報警并且將自動轉換到手動運行方式。
[0019] 步驟二中，一號二氧化碳轉換裝置與二號二氧化碳轉換裝置混合運行是指一號二 氧化碳轉換裝置與二號二氧化碳轉換裝置交替運行。
[0020] 步驟三中，啟動一號裝置水栗、二號裝置水栗或一號裝置水栗和二號裝置水栗是 通過手動方式實現的。
[0021] 優點及效果
[0022] 本發明是一種礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統及控制方法，具有如下優點和有 益效果：
[0023] 本發明所述礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統及其控制方法，通過使用PLC控制 器作為此系統的控制核心，可實現將液態OV決速的轉換為氣態CO 2，以確保在采煤的過程 中防滅火的需求，具有高效、快速等優點。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發明礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統的結構框圖。
[0025] 圖2為本發明礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統的結構示意圖。
[0026] 圖3~圖5為本發明的用于礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統的PLC控制系統原 理圖。其中，圖3為PLC控制器模塊與開關量輸入/輸出模塊的組合；圖4為兩個熱電阻輸 入模塊的組合；圖5為兩個模擬量輸入/輸出模塊的組合；圖3~圖5按照順序整體構成 PLC控制系統-PLC部分原理圖（避免一幅圖放不下，按模塊拆分為三幅圖）。
[0027] 圖6為本發明礦用液態二氧化碳防滅火裝備系統的PLC控制系統-動力執行機構 原理圖。
[0028] 表1開關量輸入表
[0029]
[0030] 表2開關量輸出表
[0031]
[0032] 表3模擬量輸入表
[0033]
[0039] 。
[0040] 附圖標記說明：
[0041] 10. -號二氧化碳轉換裝置，20.二號二氧化碳轉換裝置，30. -號二氧化碳調壓 裝置，40.二號二氧化碳調壓裝置，50. PLC控制系統，60.計算機后臺系統，100. -號裝置補 壓電磁閥，110.二號裝置輸補壓電磁閥，120. -號裝置閥前壓力傳感器，130.二號裝置閥 前壓力傳感器，140. -號裝置閥前溫度傳感器，150.二號裝置閥前溫度傳感器，160. -號 裝置輸出流量計，170.二號裝置輸出流量計，180. -號裝置輸出電動調節閥，190.二號裝 置輸出電動調節閥，200.二氧化碳輸出遠傳壓力表，210.二