一种煤矿疏干远程监控系统的制作方法

1.本实用新型属于远程监控技术领域，特别涉及一种煤矿疏干远程监控系统。


背景技术：

2.矿井疏干是用人工排水措施,降低有关含水层的水位(或水压),使某个采矿水平(或中段)的地下水部分或全部被排除,以及使底板承压含水层的水头降至低于安全水头的过程。
3.原有远程监控系统由4层组网，疏干系统最小功能单元(一台疏干箱变所带设备)为5台疏干水泵电机控制器 5台超声流量计组成，连续抽取疏干水，同时监视瞬时抽水流量及累计抽水量。通过rs485接口modbus
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rtu总线连接上级串口服务器，串口服务器将rs485接口信号转换成tcp
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ip协议的以太网接口上传至4g vpdn路由器，回传至监控中心，监控主机安装有虚拟串口软件，将每个现场设备虚拟成串口设备，供监控计算机组态监控软件连接。
4.现场连接设备数量多，每个设备的数据点较多，导致虚拟串口软件负荷较大，运行不可靠。虚拟串口软件故障将导致所有疏干设备通讯全部中断，无法监控。
5.疏干系统共有25个疏干单元(疏干箱变)，每个单元内各有5台电机控制器和5个超声流量计，每个电机控制器有40个数据点，每个超声流量计有40个数据点。数据点总数10000个。
6.数据点总数多，有效数据点少。大量无用数据占据了很大的网络通讯带宽及计算机性能。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种煤矿疏干远程监控系统，以解决上述问题。
8.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.一种煤矿疏干远程监控系统，包括监控模块、传输模块、接入模块和设备模块；监控模块通过网络连接传输模块，传输模块连接接入模块，接入模块连接若干设备模块；
10.监控模块用于系统的监视控制操作；传输模块用于将接入模块的串口服务器数据通传输至疏干集控室；接入模块用于接收现场设备的数据。
11.进一步的，监控模块为监控计算机，包含组态监控软件及串口转换软件。
12.进一步的，监控模块通过vpdn无线网络连接传输模块。
13.进一步的，传输模块包括vpdn终端、以太网和plc；vpdn终端、以太网和plc依次连接，vpdn终端通过vpdn无线网络连接监控模块；plc连接接入模块。
14.进一步的，vpdn终端为4g vpdn路由器。
15.进一步的，plc为具备modbus
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rtu接入功能和modbus
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tcp功能的plc。
16.进一步的，设备模块包括水泵电机控制器及超声流量计；水泵电机控制器及超声流量计均通过modbus总线连接接入模块。
17.与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：
18.1，每台疏干箱变内安装一个具备modbus
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rtu接入功能和modbus
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tcp功能的plc，通过modbus
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rtu总线连接现场电机控制器及超声流量计设备，转换成modbus
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tcp协议通过以太网连接vpdn路由器，将数据传输至控制中心，无需通过虚拟串口软件，监控计算机通过基于tcp/ip协议的内置驱动完成设备连接，实现监视控制功能。可靠性得到了质的提高。
19.2，在现场plc只读取电机控制器的电压电流、电机启停及故障状态，超声流量计的实时流量及累积流量，写入功能只包含电机启停及复位功能，实现数据就地筛选，大幅减少上传数据，减少了vpdn网络数据流量，提高了vpdn无线网络的性能。
20.3，现场plc进行电机运行状态/流量对应检测，判断疏干水泵健康情况，通过plc do输出水泵状态信号，同时上传至监控系统主机，实现水泵运行状态健康检测，无需运维人员就地巡检，减小了工作强度，提高了工作效率。
附图说明
21.图1为本实用新型结构示意图；
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型进一步说明：
23.请参阅图1，一种煤矿疏干远程监控系统，包括监控模块、传输模块、接入模块和设备模块；监控模块通过网络连接传输模块，传输模块连接接入模块，接入模块连接若干设备模块；
24.监控模块用于系统的监视控制操作；传输模块用于将接入模块的串口服务器数据通传输至疏干集控室；接入模块用于接收现场设备的数据。
25.监控模块为监控计算机，包含组态监控软件及串口转换软件。
26.监控模块通过vpdn无线网络连接传输模块。
27.传输模块包括vpdn终端、以太网和plc；vpdn终端、以太网和plc依次连接，vpdn终端通过vpdn无线网络连接监控模块；plc连接接入模块。
28.vpdn终端为4g vpdn路由器。
29.plc为具备modbus
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rtu接入功能和modbus
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tcp功能的plc。
30.设备模块包括水泵电机控制器及超声流量计；水泵电机控制器及超声流量计均通过modbus总线连接接入模块。
31.使用plc的modbus
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rtu协议与现场设备通信、modbus
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tcp协议与上位机通信，可靠性高。
32.在plc实现数据筛选，只采集/控制少量必须数据，实现就地筛选功能，减少了4g vpdn网络及上级监控主机的数据处理，提高了整个系统的运行效率。


技术特征：
1.一种煤矿疏干远程监控系统，其特征在于，包括监控模块、传输模块、接入模块和设备模块；监控模块通过网络连接传输模块，传输模块连接接入模块，接入模块连接若干设备模块；监控模块用于系统的监视控制操作；传输模块用于将接入模块的串口服务器数据通传输至疏干集控室；接入模块用于接收现场设备的数据。2.根据权利要求1所述的一种煤矿疏干远程监控系统，其特征在于，监控模块通过vpdn 无线网络连接传输模块。3.根据权利要求1所述的一种煤矿疏干远程监控系统，其特征在于，传输模块包括vpdn终端、以太网和plc；vpdn终端、以太网和plc依次连接，vpdn终端通过vpdn 无线网络连接监控模块；plc连接接入模块。4.根据权利要求3所述的一种煤矿疏干远程监控系统，其特征在于，vpdn终端为4g vpdn路由器。5.根据权利要求3所述的一种煤矿疏干远程监控系统，其特征在于，plc为具备modbus
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rtu接入功能和modbus
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tcp功能的plc。6.根据权利要求1所述的一种煤矿疏干远程监控系统，其特征在于，设备模块包括水泵电机控制器及超声流量计；水泵电机控制器及超声流量计均通过modbus总线连接接入模块。

技术总结
一种煤矿疏干远程监控系统，包括监控模块、传输模块、接入模块和设备模块；监控模块通过网络连接传输模块，传输模块连接接入模块，接入模块连接若干设备模块；现场PLC进行电机运行状态/流量对应检测，判断疏干水泵健康情况，通过PLC DO输出水泵状态信号，同时上传至监控系统主机，实现水泵运行状态健康检测，无需运维人员就地巡检，减小了工作强度，提高了工作效率。工作效率。工作效率。


技术研发人员：曹鋆程 张波 潘博 赵耀忠 王洪宇 魏金发 马广玉 咸金龙 刘强 刘跃 田文明 杨晓云 李柄桥 马国辉
受保护的技术使用者：华能伊敏煤电有限责任公司
技术研发日：2021.01.08
技术公布日：2021/10/23