一種膏體充填管道的壓力監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及管道充填系統，尤其是一種膏體充填管道的壓力監測系統。
【背景技術】
[0002]礦產資源的過度開采，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對煤礦安全生產和可持續發展具有非常重要的意義。由于傳統的管道流的是均質體，壓力、排污等比較好處理，而膏體充填所輸送的是非均質體，容易堵管。一旦堵管，整個充填系統將會受到巨大的破壞。
【實用新型內容】
[0003]為了解決現有技術的不足，本實用新型提出了一種膏體充填管道的壓力監測系統。本壓力監測系統能實時監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、凝結現象的發生。
[0004]本實用新型采用如下技術方案:
[0005]一種膏體充填管道的壓力監測系統，包括井上監測服務器、監測主站、及監測分站，井上監測服務器設置在井上操控室內，監測主站設置在井下填充泵主管道上，監測分站設置在與主管道連通的卸料管道上；
[0006]所述井上監測服務器為帶顯示器和控制器的可擴展PC機；
[0007]所述監測主站設有數據采集器、及模數轉換器，監測主站通過光纖通訊連接井上監測服務器；
[0008]所述監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測主站的數據采集器、及模數轉換器；
[0009]井上監測服務器連接一個或多個監測主站，監測主站連通多個監測分站，膏體充填管道的壓力監測系統形成井下膏體充填管道的壓力監測網。
[0010]優選地，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測電壓。
[0011]優選地，所述變送器內置運算放大器，運算放大器放大硅壓阻壓力傳感器的監測電壓。
[0012]優選地，所述數據采集器內置定時巡檢電路，數據采集器通過定時巡檢電路巡回監測將各個監測分站的數據并依次采集。
[0013]優選地，所述井上監測服務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]采用如上技術方案取得的有益技術效果是:
[0015]井上監測服務器連接一個或多個監測主站，監測主站連通多個監測分站，膏體充填管道的壓力監測系統形成井下膏體充填管道的壓力監測網，全面監測膏體充填管道系統的壓力。壓力監測系統能實時監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、凝結現象的發生。
【附圖說明】
[0016]圖1為膏體充填管道的壓力監測系統框圖。
[0017]圖2為膏體充填管道的壓力監測系統器件連接圖。
[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]結合附圖1至4對本實用新型的【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測系統，包括井上監測服務器、監測主站、及監測分站，井上監測服務器設置在井上操控室內，監測主站設置在井下填充泵主管道上，監測分站設置在與主管道連通的卸料管道上。井上監測服務器為帶顯示器和控制器的可擴展PC機；監測主站設有數據采集器、及模數轉換器，監測主站通過光纖通訊連接井上監測服務器；監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測主站的數據采集器、及模數轉換器。
[0022]可擴展PC機可連接一個或多個監測主站，監測主站連通多個監測分站，監測分站可擴展。膏體充填管道的壓力監測系統可形成井下膏體充填管道的壓力監測網。
[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，將主管道201密封，卸料管道為最佳壓力監測點。卸料管壁上設有硅壓阻壓力傳感器206，硅壓阻壓力傳感器上的監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測電壓。變送器內置運算放大器，運算放大器放大硅壓阻壓力傳感器的監測電壓。
[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個等值的半導體電阻，并連接成惠斯通電橋2 ;變送器內置運算放大器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測電壓并傳輸到監測主站的數據采集器。
[0026]數據采集器內置定時巡檢電路，數據采集器通過定時巡檢電路巡回監測將各個監測分站的數據并依次采集，并將采集的電壓信號經模數轉換器轉換成數字信號，數字信號經光纖傳輸到井上監測服務器。井上監測服務器的顯示器顯示各個監測分站的壓力情況，也就是充填管道卸料管的壓力情況。井上監測服務器將監測的數據處理比對，當監測分站的壓力情況出現異常時，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]當然，以上說明僅僅為本實用新型的較佳實施例，本實用新型并不限于列舉上述實施例，應當說明的是，任何熟悉本領域的技術人員在本說明書的指導下，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范圍之內，理應受到本實用新型的保護。
【主權項】
1.一種膏體充填管道的壓力監測系統，其特征在于，包括井上監測服務器、監測主站、及監測分站，井上監測服務器設置在井上操控室內，監測主站設置在井下填充泵主管道上，監測分站設置在與主管道連通的卸料管道上； 所述井上監測服務器為帶顯示器和控制器的可擴展PC機； 所述監測主站設有數據采集器、及模數轉換器，監測主站通過光纖通訊連接井上監測服務器； 所述監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測主站的數據采集器、及模數轉換器； 井上監測服務器連接一個或多個監測主站，監測主站連通多個監測分站，膏體充填管道的壓力監測系統形成井下膏體充填管道的壓力監測網。
2.根據權利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監測系統，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測電壓。
3.根據權利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監測系統，其特征在于，所述變送器內置運算放大器，運算放大器放大硅壓阻壓力傳感器的監測電壓。
4.根據權利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監測系統，其特征在于，所述數據采集器內置定時巡檢電路，數據采集器通過定時巡檢電路巡回監測將各個監測分站的數據并依次采集。
5.根據權利要求1所述的一種膏體充填管道的壓力監測系統，其特征在于，所述井上監測服務器的控制器連通井下填充泵的電源控制回路。
【專利摘要】本實用新型公開了一種膏體充填管道的壓力監測系統，包括井上監測服務器、監測主站、及監測分站。監測主站設有數據采集器、及模數轉換器，監測主站通過光纖通訊連接井上監測服務器；述監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測主站的數據采集器、及模數轉換器。井上監測服務器連接一個或多個監測主站，監測主站連通多個監測分站，膏體充填管道的壓力監測系統形成井下膏體充填管道的壓力監測網。壓力監測系統能實時監測膏體充填管道輸送大粒徑膏體材料時的管道壓力，全面監測膏體充填管道系統的壓力，避免膏體堵管、凝結現象的發生。
【IPC分類】E21F15-00, E21F17-18
【公開號】CN204419261
【申請號】CN201420836928
【發明人】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】淄博礦業集團有限責任公司岱莊煤礦
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月25日