[發明專利]一種管廊內部聯動控制裝置

有效

• 申請號: 201710071287.0
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106598013B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 李強;李維東;劉長隆;逄震
• 申請（專利權）人: 青島華高物聯網科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張世功

1.一種管廊內部聯動控制裝置，其特征在于主體結構包括PLC、CAN總線、進風口、攝像頭、溫濕度儀、出風口、風機、水泵、液位儀和管線閥門開關；管廊的每個防火分區設置1套管廊內部聯動控制裝置，PLC設置在防火分區的就地箱中，CAN總線設置在防火分區內管廊的四周并形成閉合的回路，進風口設置在防火分區的入口處頂部，攝像頭設置在防火分區內的頂部，溫濕度儀設置在防火分區的底部，出風口設置在防火分區的出口處頂部，風機設置在防火分區的中部，水泵設置在防火分區的排水溝內，液位儀設置在防火分區的集水坑內，進風口、溫濕度儀和出風口設置在防火分區的橫向墻體一側，風機設置在防火分區縱向墻體一側，水泵、液位儀和管線閥門開關設置在防火分區的橫向墻體另一側，進風口、溫濕度儀和出風口所在的水平面與水泵、液位儀和管線閥門開關所在的水平面平行；PLC通過CAN總線分別與進風口、攝像頭、溫濕度儀、出風口、風機、水泵、液位儀和管線閥門開關電連接；進風口與攝像頭之間的水平距離大于3米，進風口與出風口之間的水平距離大于200米，水泵與液位儀之間的水平距離大于3米；PLC與控制室的主控中心連接，PLC內集成有FLASH、風機、水泵和管線閥門開關的運行邏輯和保護邏輯，PLC的輸出電路為4路，PLC的輸出電流為16A，PLC的輸入電壓為24V，PLC的工作電流和靜態電流分別為120mA和20mA，PLC的通信總線包括C4、RS485、RS232和TCP/IP，PLC的狀態指示包括紅色電源指示、綠色運行指示和黃色故障指示，PLC的觸點壽命為10萬次，PLC的可編程邏輯數為1000次，PLC的單網絡安裝數量為32個，PLC的通信距離為0-1200米，PLC的通信速率為9600bs，PLC的工作環境溫度為-10-40℃，PLC的工作濕度為0-70％不結露；CAN總線采用通信線纜，CAN總線的數據傳輸距離為10Km，CAN總線的數據傳輸速率為1Mbit/s，CAN總線根據報文的ID決定接收或屏蔽該ID的報文，報文不包含源地址或目標地址，僅用標志符來指示功能信息和優先級信息，CAN總線具有可靠的錯誤處理和檢錯機制，節點在出現錯誤時自動退出CAN總線，CAN總線發送的信息遭到破壞后自動重發；進風口為管廊輸送新鮮空氣，進風口的電源電壓為220V/50Hz，進風口的輸入信號為4-20mA或1-5V.DC，進風口的輸出信號為4-20mA.DC，進風口的防護等級為IP65，進風口的隔爆標志為ExdII BT4，進風口的工作環境溫度為-25-+70℃，進風口的工作環境濕度≤95％；攝像頭為Φ220×353.4mm的球形攝像頭，用于拍攝管廊內的影像，攝像頭的成像器件為1/3英寸CCD，攝像頭的PAL有效像素為976H×582V，NTSC有效像素為976H×494V，攝像頭的鏡頭為23倍變焦，焦距為4-92mm，攝像頭的最低照度包括0.02Lux/F1.6，AGCON、0.0008Lux/F1.6，AGC ON，感光度×256、彩色0.002Lux/F1.6，AGC ON、0.00008Lux/F1.6，AGC ON，感光度×256和黑白0Lux with IR，攝像頭的彩色水平清晰度為7000TVL，黑白水平清晰度為750TVL，攝像頭的電子快門速度為1-1/10000s，攝像頭的信噪比大于50dB，攝像頭支持動態偵測，攝像頭采用16倍數字變倍，攝像頭的紅外照射距離為100米，攝像頭的視頻輸出為1.0V[p-p]/75Ω，攝像頭的視頻頭為PAL、NTSC或BNC頭，攝像頭的控制接口為RS-485，攝像頭的防護等級為IP66，攝像頭的電源電壓為AC24V，攝像頭的電源功率為30Wmax，攝像頭的紅外燈電源功率為6Wmax，攝像頭的加熱電源功率為9Wmax，攝像頭的重量為5.5kg，攝像頭的工作環境溫度為-30-65℃，攝像頭的工作環境濕度小于90％；溫濕度儀監測管廊內的溫濕度，溫濕度儀的電源為12VDC或24VDC，溫濕度儀的外傳感探頭配置0.5米標準接線，溫濕度儀的溫度量程為-40-80℃，溫濕度儀的溫度分辨率為0.1℃，溫濕度儀的溫度精度為±0.5℃，溫濕度儀的濕度量程為0-100％RH，溫濕度儀的濕度分辨率為1％RH，溫濕度儀的濕度精度為±3％RH，溫濕度儀的輸出電流為4-20mA，溫濕度儀的額定電流小于45mA，溫濕度儀的工作環境溫度為-20-80℃，溫濕度儀的防護等級為IP65；出風口排出管廊內的廢氣和有毒氣體，出風口的電源電壓為220V/50Hz，出風口的輸入信號為4-20mA或1-5V.DC，出風口的輸出信號為4-20mA.DC，出風口的防護等級為IP65，出風口的隔爆標志為ExdII BT4，出風口的工作環境溫度為-25-+70℃，出風口的工作環境濕度≤95％；風機的啟閉方式包括自動控制、手動控制和機械緊急控制，風機的功率為15KW，風機的電源電壓為220V，風機的轉速為2800r/min，風機的風量為10000m³/h，風機的氣壓為170Pa，風機的噪音為80Db/A；水泵啟閉方式包括自動控制、手動控制和機械緊急控制，水泵的電源電壓為220V，水泵的功率為1100W，水泵的吸程為9米，水泵的揚程為35米，水泵的流量為6噸/小時，水泵的口徑為1.5寸，水泵的轉速為2860r/min，水泵的壓力開關壓力為2.5-3.3pa，水泵的工作環境溫度為-2-120℃，耐高溫；液位儀監測管廊內的積水深度，液位儀測量范圍為0-200米，液位儀測量精度為0.5％，液位儀的材質為不銹鋼，液位儀的電源電壓為9-36V，液位儀的輸出信號包括4-20mA、0-10V和0-5V，液位儀的測量介質包括水、油和各種液體；管線閥門開關的輸入信號為4-20mA，管線閥門開關的輸出信號為4-20mA，防護等級為IP67或IP68，管線閥門開關附屬在CAN總線上，管線閥門開關的具體設置位置根據管廊設計圖紙確定，管線閥門為含有電動執行器電子閥門，電動執行器內有定位控制器和閥位信號發送器，定位控制器接收4-20mA的外控給定信號，閥位信號發送器將閥位信號編程為4-20mA的反饋信號，定位控制器根據外控給定信號和閥位反饋信號的比較結果，自動輸出正轉或反轉控制信號，通過驅動正反轉接觸器動作，使電動執行器的電機正轉或反轉，實現閥門的開大或開小的調整；使用時，把PLC安裝在防火分區出入口的就地箱中，將管廊每個防火分區的PLC分別與控制室的主控中心連接，PLC通過攝像頭實時查看管廊內部環境的影像，當維修人員進入管廊進行施工或維修時，外部技術人員能夠及時掌握施工或維修進程，通過通訊設備指揮施工或維修，不需要進入管廊內部觀察，增加了工作空間，降低了風險，溫濕度儀監測到管廊內的溫濕度超過臨界值時，PLC發出報警并及時自動啟動風機，風機帶動進風口和出風口開始動作，新鮮的空氣從進風口進入管廊，廢氣或有毒氣體從出風口排出管廊，當溫濕度儀監測到管廊內的溫濕度符合設定值時，PLC自動關閉風機，風機帶動進風口和出風口停止動作，液位儀監測到管廊內的積液深度超過設定的臨界值時，PLC發出報警并及時自動啟動水泵進行排水，當液位儀監測到管廊內的積液深度符合設定值時，PLC自動關閉水泵，當溫濕度儀達到設定的火災報警值或CAN總線的流量壓力達到設定的報警值時，PLC打開攝像頭，啟動風機帶動進風口和出風口開始動作，啟動水泵關閉管線閥門開關，PLC實時監測風機、水泵和管線閥門開關的工作狀態及設備狀況并上傳至主控中心，通過控制中心或PLC手動或自動能夠操控進風口、出風口、風機和水泵，進風口、出風口、風機、水泵和管線閥門開關能夠獨立運行，也能夠根據預先設置的運行程序聯動運行，通過PLC或控制中心能夠更改進風口、出風口、風機、水泵和管線閥門開關的動作參數，在控中心失電或發生故障時，PLC不受影響；當管廊內發生突發事故時，CAN總線能夠在事故發生后1s內通過PLC設置的應急運行程序控制進風口、出風口、風機、水泵和管線閥門開關聯動運行。