[發(fā)明專利]一種管廊內(nèi)部聯(lián)動控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710071287.0
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106598013B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李強(qiáng);李維東;劉長隆;逄震
• 申請（專利權(quán)）人: 青島華高物聯(lián)網(wǎng)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(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張世功

1.一種管廊內(nèi)部聯(lián)動控制裝置，其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括PLC、CAN總線、進(jìn)風(fēng)口、攝像頭、溫濕度儀、出風(fēng)口、風(fēng)機(jī)、水泵、液位儀和管線閥門開關(guān)；管廊的每個防火分區(qū)設(shè)置1套管廊內(nèi)部聯(lián)動控制裝置，PLC設(shè)置在防火分區(qū)的就地箱中，CAN總線設(shè)置在防火分區(qū)內(nèi)管廊的四周并形成閉合的回路，進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在防火分區(qū)的入口處頂部，攝像頭設(shè)置在防火分區(qū)內(nèi)的頂部，溫濕度儀設(shè)置在防火分區(qū)的底部，出風(fēng)口設(shè)置在防火分區(qū)的出口處頂部，風(fēng)機(jī)設(shè)置在防火分區(qū)的中部，水泵設(shè)置在防火分區(qū)的排水溝內(nèi)，液位儀設(shè)置在防火分區(qū)的集水坑內(nèi)，進(jìn)風(fēng)口、溫濕度儀和出風(fēng)口設(shè)置在防火分區(qū)的橫向墻體一側(cè)，風(fēng)機(jī)設(shè)置在防火分區(qū)縱向墻體一側(cè)，水泵、液位儀和管線閥門開關(guān)設(shè)置在防火分區(qū)的橫向墻體另一側(cè)，進(jìn)風(fēng)口、溫濕度儀和出風(fēng)口所在的水平面與水泵、液位儀和管線閥門開關(guān)所在的水平面平行；PLC通過CAN總線分別與進(jìn)風(fēng)口、攝像頭、溫濕度儀、出風(fēng)口、風(fēng)機(jī)、水泵、液位儀和管線閥門開關(guān)電連接；進(jìn)風(fēng)口與攝像頭之間的水平距離大于3米，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)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(nèi)集成有FLASH、風(fēng)機(jī)、水泵和管線閥門開關(guān)的運(yùn)行邏輯和保護(hù)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(tài)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(tài)指示包括紅色電源指示、綠色運(yùn)行指示和黃色故障指示，PLC的觸點(diǎn)壽命為10萬次，PLC的可編程邏輯數(shù)為1000次，PLC的單網(wǎng)絡(luò)安裝數(shù)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(huán)境溫度為-10-40℃，PLC的工作濕度為0-70％不結(jié)露；CAN總線采用通信線纜，CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸距離為10Km，CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbit/s，CAN總線根據(jù)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(biāo)地址，僅用標(biāo)志符來指示功能信息和優(yōu)先級信息，CAN總線具有可靠的錯誤處理和檢錯機(jī)制，節(jié)點(diǎn)在出現(xiàn)錯誤時自動退出CAN總線，CAN總線發(fā)送的信息遭到破壞后自動重發(fā)；進(jìn)風(fēng)口為管廊輸送新鮮空氣，進(jìn)風(fēng)口的電源電壓為220V/50Hz，進(jìn)風(fēng)口的輸入信號為4-20mA或1-5V.DC，進(jìn)風(fēng)口的輸出信號為4-20mA.DC，進(jìn)風(fēng)口的防護(hù)等級為IP65，進(jìn)風(fēng)口的隔爆標(biāo)志為ExdII BT4，進(jìn)風(fēng)口的工作環(huán)境溫度為-25-+70℃，進(jìn)風(fēng)口的工作環(huán)境濕度≤95％；攝像頭為Φ220×353.4mm的球形攝像頭，用于拍攝管廊內(nèi)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(tài)偵測，攝像頭采用16倍數(shù)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(hù)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(huán)境溫度為-30-65℃，攝像頭的工作環(huán)境濕度小于90％；溫濕度儀監(jiān)測管廊內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)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(huán)境溫度為-20-80℃，溫濕度儀的防護(hù)等級為IP65；出風(fēng)口排出管廊內(nèi)的廢氣和有毒氣體，出風(fēng)口的電源電壓為220V/50Hz，出風(fēng)口的輸入信號為4-20mA或1-5V.DC，出風(fēng)口的輸出信號為4-20mA.DC，出風(fēng)口的防護(hù)等級為IP65，出風(fēng)口的隔爆標(biāo)志為ExdII BT4，出風(fēng)口的工作環(huán)境溫度為-25-+70℃，出風(fēng)口的工作環(huán)境濕度≤95％；風(fēng)機(jī)的啟閉方式包括自動控制、手動控制和機(jī)械緊急控制，風(fēng)機(jī)的功率為15KW，風(fēng)機(jī)的電源電壓為220V，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為2800r/min，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為10000m³/h，風(fēng)機(jī)的氣壓為170Pa，風(fēng)機(jī)的噪音為80Db/A；水泵啟閉方式包括自動控制、手動控制和機(jī)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(yáng)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(zhuǎn)速為2860r/min，水泵的壓力開關(guān)壓力為2.5-3.3pa，水泵的工作環(huán)境溫度為-2-120℃，耐高溫；液位儀監(jiān)測管廊內(nèi)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(zhì)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(zhì)包括水、油和各種液體；管線閥門開關(guān)的輸入信號為4-20mA，管線閥門開關(guān)的輸出信號為4-20mA，防護(hù)等級為IP67或IP68，管線閥門開關(guān)附屬在CAN總線上，管線閥門開關(guān)的具體設(shè)置位置根據(jù)管廊設(shè)計(jì)圖紙確定，管線閥門為含有電動執(zhí)行器電子閥門，電動執(zhí)行器內(nèi)有定位控制器和閥位信號發(fā)送器，定位控制器接收4-20mA的外控給定信號，閥位信號發(fā)送器將閥位信號編程為4-20mA的反饋信號，定位控制器根據(jù)外控給定信號和閥位反饋信號的比較結(jié)果，自動輸出正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)控制信號，通過驅(qū)動正反轉(zhuǎn)接觸器動作，使電動執(zhí)行器的電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)閥門的開大或開小的調(diào)整；使用時，把PLC安裝在防火分區(qū)出入口的就地箱中，將管廊每個防火分區(qū)的PLC分別與控制室的主控中心連接，PLC通過攝像頭實(shí)時查看管廊內(nèi)部環(huán)境的影像，當(dāng)維修人員進(jìn)入管廊進(jìn)行施工或維修時，外部技術(shù)人員能夠及時掌握施工或維修進(jìn)程，通過通訊設(shè)備指揮施工或維修，不需要進(jìn)入管廊內(nèi)部觀察，增加了工作空間，降低了風(fēng)險，溫濕度儀監(jiān)測到管廊內(nèi)的溫濕度超過臨界值時，PLC發(fā)出報警并及時自動啟動風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)帶動進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口開始動作，新鮮的空氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入管廊，廢氣或有毒氣體從出風(fēng)口排出管廊，當(dāng)溫濕度儀監(jiān)測到管廊內(nèi)的溫濕度符合設(shè)定值時，PLC自動關(guān)閉風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)帶動進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口停止動作，液位儀監(jiān)測到管廊內(nèi)的積液深度超過設(shè)定的臨界值時，PLC發(fā)出報警并及時自動啟動水泵進(jìn)行排水，當(dāng)液位儀監(jiān)測到管廊內(nèi)的積液深度符合設(shè)定值時，PLC自動關(guān)閉水泵，當(dāng)溫濕度儀達(dá)到設(shè)定的火災(zāi)報警值或CAN總線的流量壓力達(dá)到設(shè)定的報警值時，PLC打開攝像頭，啟動風(fēng)機(jī)帶動進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口開始動作，啟動水泵關(guān)閉管線閥門開關(guān)，PLC實(shí)時監(jiān)測風(fēng)機(jī)、水泵和管線閥門開關(guān)的工作狀態(tài)及設(shè)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(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、風(fēng)機(jī)和水泵，進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、風(fēng)機(jī)、水泵和管線閥門開關(guān)能夠獨(dú)立運(yùn)行，也能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)置的運(yùn)行程序聯(lián)動運(yùn)行，通過PLC或控制中心能夠更改進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、風(fēng)機(jī)、水泵和管線閥門開關(guān)的動作參數(shù)，在控中心失電或發(fā)生故障時，PLC不受影響；當(dāng)管廊內(nèi)發(fā)生突發(fā)事故時，CAN總線能夠在事故發(fā)生后1s內(nèi)通過PLC設(shè)置的應(yīng)急運(yùn)行程序控制進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、風(fēng)機(jī)、水泵和管線閥門開關(guān)聯(lián)動運(yùn)行。