[發(fā)明專利]煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110108643.4
• 申請日: 2011-04-28
• 公開（公告）號: CN102269330A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉勝;林雪峰;邸志強;唐勇;楊娟;李柏均;劉虎;周燕;任文賢;岳建平;邱飛
• 申請（專利權(quán)）人: 煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院
• 主分類號: F17D3/01
• 分類號: F17D3/01;F17D1/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及煤礦安全設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及用于控制煤礦區(qū)煤層氣集輸管道中的電動閥門的煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器。

背景技術(shù)

煤層氣又稱煤層瓦斯，煤層甲烷，它是成煤過程中經(jīng)過生物化學(xué)熱解作用以吸附或游離狀態(tài)賦存于煤層及固巖的自儲式天然氣體，屬于非常規(guī)天然氣，它是優(yōu)質(zhì)的化工和能源原料。

煤礦區(qū)抽采煤層氣的濃度由其抽采方法工藝及抽采系統(tǒng)的集輸管線的密封狀態(tài)決定的，在具體的抽采條件下確定了其抽采方法及工藝后，抽采系統(tǒng)的集輸管線的密封狀態(tài)決定了其抽采濃度的高低。目前，煤礦區(qū)井下抽采的煤層氣中，少數(shù)較好的抽采泵站濃度也僅為50%左右，有60%以上的泵站的抽采濃度低于30%。這一方面造成抽采系統(tǒng)能力的極大浪費，另一方面在泵站抽采濃度低于30%的這部分中，有很大部分的濃度還正好處于爆炸濃度范圍，因而使得抽采、集輸，乃至排空這部分煤層氣過程中都存在很大的安全隱患。集輸管線一旦泄漏或者斷管，很可能會引起礦井瓦斯爆炸，以致于使整個礦井的安全受到了潛在威脅。并且由于井下抽采煤層氣中含有一定水和煤渣煤塵，長期積累將可能堵塞管道，給礦井的安全生產(chǎn)造成隱患。

因此，需要一種能夠在抽采系統(tǒng)的管道發(fā)生運行異常時，能夠調(diào)節(jié)管道壓力的裝置。同時，管道內(nèi)甲烷濃度也需要通過調(diào)節(jié)管道的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器，能夠通過壓力傳感器采集煤礦區(qū)煤層氣集輸管道中壓力數(shù)據(jù)，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，控制管道中的電動閥門，進(jìn)而控制管道內(nèi)的壓力。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器，包括

A/D轉(zhuǎn)換器，接收設(shè)置于管道內(nèi)的壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出到中央處理單元；

中央處理單元，根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器輸出的壓力數(shù)據(jù)，獲得管道內(nèi)的實時壓力，根據(jù)實時壓力與預(yù)設(shè)壓力的差異，控制設(shè)置于管道內(nèi)的電動閥調(diào)節(jié)其閥門的開度，以調(diào)節(jié)管道內(nèi)的壓力趨向于預(yù)設(shè)壓力；

開關(guān)控制信號輸出接口，用于連接電動閥的控制端，向電動閥輸出控制信號。

模擬量控制信號輸出接口，用于連接電動閥的控制端，向電動閥輸出控制信號。

進(jìn)一步，所述煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器還包括用于連接上位機的數(shù)據(jù)接口，所述煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器還能夠根據(jù)上位機的控制信號，控制電動閥調(diào)節(jié)其閥門的開度；

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)接口為RS485接口；

進(jìn)一步，所述煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器還包括顯示裝置，所述顯示裝置接收中央處理單元輸出的實時壓力數(shù)據(jù)并顯示；

進(jìn)一步，所述煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器還包括輸入裝置，所述輸入裝置用以設(shè)置煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器的參數(shù)；

進(jìn)一步，所述電動閥為電動蝶閥；

進(jìn)一步，所述煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器還包括與中央處理單元電連接的存儲器；

進(jìn)一步，所述存儲器為電可擦可編程只讀存儲器。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，能夠通過壓力傳感器采集煤礦區(qū)煤層氣集輸管道中壓力數(shù)據(jù)，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，控制管道中的電動閥，進(jìn)而控制管道內(nèi)的壓力，可提高煤層氣的甲烷濃度，保證煤層氣集輸系統(tǒng)的安全運行，并可增加煤層氣的利用效率；在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，還設(shè)置有與上位機進(jìn)行通訊的接口，將采集的數(shù)據(jù)上傳到上位機，由上位機對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并根據(jù)處理，并根據(jù)上位機的控制信號控制電動閥。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

圖1示出了煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實施例的煤層氣集輸管道壓力調(diào)節(jié)控制器，包括中央處理單元1、A/D轉(zhuǎn)換器2、開關(guān)控制信號輸出接口3、模擬量控制信號輸出接口4、用于連接上位機的數(shù)據(jù)接口5；其中，

A/D轉(zhuǎn)換器2用于接收設(shè)置于管道內(nèi)的壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出到中央處理單元；

中央處理單元1根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器輸出的壓力數(shù)據(jù)，獲得管道內(nèi)的實時壓力，根據(jù)實時壓力與預(yù)設(shè)壓力的差異，控制設(shè)置于管道內(nèi)的電動閥調(diào)節(jié)其閥門的開度，以調(diào)節(jié)管道內(nèi)的壓力趨向于預(yù)設(shè)壓力；

中央處理單元1通過開關(guān)控制信號輸出接口3和模擬量控制信號輸出接口4連接電動閥的控制端，從而可以向電動閥輸出開關(guān)形式或模擬形式的控制信號，實現(xiàn)對電動閥的控制，本實施例中，所述電動閥為電動蝶閥。