權(quán)利要求

1.礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制界面和控制算法；所述控制界面包括流程界面、參數(shù)設(shè)置界面；所述控制算法包括自動(dòng)開車控制算法、自動(dòng)停車控制算法、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行控制算法。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制界面供用戶監(jiān)視充填過程、設(shè)置控制算法的相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)充填一鍵控制。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制算法還包括應(yīng)急控制算法。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)開車控制算法的控制順序?yàn)椋?啟動(dòng)輔助設(shè)備、2啟動(dòng)攪拌設(shè)備、3啟動(dòng)給水設(shè)備等待液位上升至設(shè)定值、4啟動(dòng)給灰設(shè)備等待液位上升至設(shè)定值、5啟動(dòng)給砂設(shè)備等待液位上升至設(shè)定值、6啟動(dòng)充填放料設(shè)備、7進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)停車控制算法的控制順序?yàn)椋?退出穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、2停止給砂設(shè)備、3停止給灰設(shè)備等待液位下降、4等待濃度下降延時(shí)停止給水設(shè)備、5停止充填放料設(shè)備、6停止攪拌設(shè)備、7停止輔助設(shè)備。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)態(tài)運(yùn)行控制算法包括充填料漿濃度控制方法、充填砂石與膠結(jié)料配比控制方法、充填料漿活化攪拌效果控制方法。 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述充填料漿濃度控制方法中，充填料漿濃度根據(jù)控制界面設(shè)定值由給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備的給料量進(jìn)行調(diào)整。 8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述充填砂石與膠結(jié)料配比控制方法中，充填砂石與膠結(jié)料配比根據(jù)控制界面設(shè)定值由給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備的給料量進(jìn)行調(diào)整。 9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述充填料漿活化攪拌效果控制方法中，充填料漿活化攪拌效果根據(jù)控制界面設(shè)定值由攪拌設(shè)備的料位進(jìn)行調(diào)整。 10.應(yīng)用權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述礦山充填一鍵控制系統(tǒng)的礦山充填機(jī)械設(shè)備，所述礦山充填機(jī)械設(shè)備包括給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備、攪拌設(shè)備、充填放料設(shè)備、充填輔助設(shè)備。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)控制領(lǐng)域，具體涉及一種礦山充填一鍵控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在礦山的充填生產(chǎn)過程中，各礦山充填機(jī)械設(shè)備需協(xié)同運(yùn)行，礦山充填機(jī)械設(shè)備包括給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備、攪拌設(shè)備、充填放料設(shè)備、充填輔助設(shè)備。

充填生產(chǎn)是連續(xù)作業(yè)過程，控制系統(tǒng)屬于多參數(shù)協(xié)同控制。影響充填生產(chǎn)質(zhì)量的主要因素有：充填料漿濃度、充填砂石與膠結(jié)料配比、活化攪拌效果等；充填料漿濃度和充填砂石與膠結(jié)料配比可由給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備的給料量進(jìn)行調(diào)整；活化攪拌效果可由攪拌設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。

傳統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中有以下不足：

1、人為控制過程不及時(shí)，影響產(chǎn)品質(zhì)量；

2、充填生產(chǎn)中，工人操作多，勞動(dòng)強(qiáng)度大；

3、人為控制過程中，存在誤操作可能。

各充填機(jī)械設(shè)備需按工藝流程順序啟停，運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)調(diào)整各自參數(shù)，以穩(wěn)定充填生產(chǎn)過程、保證充填體質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，提供一種礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)只能由人為進(jìn)行控制，因而存在控制不及時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、容易誤操作等現(xiàn)象的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種礦山充填一鍵控制系統(tǒng)。用于控制礦山充填機(jī)械設(shè)備，包括給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備、攪拌設(shè)備、充填放料設(shè)備、充填輔助設(shè)備。本發(fā)明包括控制界面和控制算法；控制界面包括流程界面、參數(shù)設(shè)置界面；控制方法包括自動(dòng)開車控制算法、自動(dòng)停車控制算法、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行控制算法?？刂平缑婀┯脩舯O(jiān)視充填過程、設(shè)置控制算法的相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)充填一鍵控制?？捎行p輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)波動(dòng)，穩(wěn)定生產(chǎn)過程，實(shí)時(shí)調(diào)整各充填參數(shù)，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

本發(fā)明所提供的礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，包括控制界面和控制算法；控制界面包括流程界面、參數(shù)設(shè)置界面；控制方法包括自動(dòng)開車控制算法、自動(dòng)停車控制算法、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行控制算法。

使用該控制系統(tǒng)時(shí)，用戶通過控制界面設(shè)置控制算法的相關(guān)參數(shù)包括：充填生產(chǎn)料漿濃度值、充填生產(chǎn)配比、充填生產(chǎn)料漿流量、攪拌設(shè)備液位等，點(diǎn)擊一鍵啟動(dòng)按鈕。充填控制算法按預(yù)定工藝流程啟停相應(yīng)設(shè)備，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后根據(jù)控制界面內(nèi)設(shè)置值自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整各設(shè)備參數(shù)如充填料漿濃度、充填砂石與膠結(jié)料配比、活化攪拌效果等。充填生產(chǎn)量達(dá)到預(yù)設(shè)值后，用戶手動(dòng)或系統(tǒng)自動(dòng)按工藝流程順序停止相應(yīng)設(shè)備，生產(chǎn)過程結(jié)束。

自動(dòng)開車控制算法控制順序?yàn)椋?啟動(dòng)輔助設(shè)備、2啟動(dòng)攪拌設(shè)備、3啟動(dòng)給水設(shè)備等待液位上升至設(shè)定值、4啟動(dòng)給灰設(shè)備等待液位上升至設(shè)定值、5啟動(dòng)給砂設(shè)備等待液位上升至設(shè)定值、6啟動(dòng)充填放料設(shè)備、7進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

自動(dòng)停車控制算法控制順序?yàn)椋?退出穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、2停止給砂設(shè)備、3停止給灰設(shè)備等待液位下降、4等待濃度下降延時(shí)停止給水設(shè)備、5停止充填放料設(shè)備、6停止攪拌設(shè)備、7停止輔助設(shè)備。

充填料漿濃度控制方法為：根據(jù)控制界面設(shè)定值由給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備的給料量進(jìn)行調(diào)整。具體方法為：當(dāng)充填料漿濃度偏高時(shí)，控制算法依據(jù)控制界面設(shè)置值按比例增加給砂設(shè)備和給灰設(shè)備流量或減小給水設(shè)備流量；當(dāng)充填料漿濃度偏低時(shí)，控制算法依據(jù)控制界面設(shè)置值按比例減少給砂設(shè)備和給灰設(shè)備流量或增加給水設(shè)備流量。

充填砂石與膠結(jié)料配比控制方法為：根據(jù)控制界面設(shè)定值由給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備的給料量進(jìn)行調(diào)整。具體方法為：給砂設(shè)備流量發(fā)生變化時(shí)，控制算法依據(jù)控制界面設(shè)置值按比例增加或減少給誰設(shè)備流量。

充填料漿活化攪拌效果控制方法為：根據(jù)控制界面設(shè)定值由攪拌設(shè)備的料位進(jìn)行調(diào)整。具體方法為：當(dāng)充填攪拌設(shè)備液位偏高時(shí)，控制算法依據(jù)控制界面設(shè)置值按比例增加給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備的流量或減小充填設(shè)備流量；當(dāng)充填攪拌設(shè)備液位偏低時(shí)，控制算法依據(jù)控制界面設(shè)置值按比例減小給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備的流量或增加充填設(shè)備流量。

安全應(yīng)急控制方法：控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前液位、濃度儀表檢測(cè)參數(shù)實(shí)時(shí)診斷當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)有異常時(shí)，及時(shí)出發(fā)相關(guān)應(yīng)急處理程序以保證充填生產(chǎn)過程安全。作為優(yōu)選方案，當(dāng)充填流量下降較快時(shí)，系統(tǒng)判定有斷流堵管風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)減少砂石給料量，并適當(dāng)增給灰量，以減少流體阻力，避免堵管事故發(fā)生，當(dāng)充填流量持續(xù)上升并達(dá)到安全輸送閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整各物料恢復(fù)正常生產(chǎn)狀態(tài)；作為優(yōu)選方案，當(dāng)系統(tǒng)液位較高時(shí)，控制算法自動(dòng)按比例減少各物料，當(dāng)系統(tǒng)液位較低時(shí)，控制算法自動(dòng)按比例增加各物料，當(dāng)系統(tǒng)判定有溢罐風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，自動(dòng)中斷各物料，以保證生產(chǎn)安全。

本發(fā)明的有益效果為：

1、精確控制充填放料設(shè)備，穩(wěn)定充填料漿流量，從而穩(wěn)定整個(gè)生產(chǎn)工藝；

2、精確控制充填料漿濃度，減輕井下排水負(fù)擔(dān)；

3、精確控制充填砂石與膠結(jié)料配比，最大化降低企業(yè)用灰成本；

4、穩(wěn)定充填攪拌設(shè)備液位，避免發(fā)生空罐和溢罐，同時(shí)保證活化攪拌效果；

5、充填生產(chǎn)過程中無需人工操作，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度；

6、消除誤操作的可能性；

7、提高企業(yè)管理水平和技術(shù)先進(jìn)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明控制架構(gòu)示意圖。

圖2為控制算法系統(tǒng)自動(dòng)開車流程圖。

圖3為控制算法充填砂石與膠結(jié)料配比控制流程圖。

圖4為控制算法料漿活化攪拌效果流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。為了避免過多不必要的細(xì)節(jié)，在以下實(shí)施例中對(duì)屬于公知的結(jié)構(gòu)或功能將不進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中所使用的近似性語言可用于定量表述，表明在不改變基本功能的情況下可允許數(shù)量有一定的變動(dòng)。除有定義外，以下實(shí)施例中所用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員普遍理解的相同含義。

如圖1～4所示，一種礦山充填一鍵控制系統(tǒng)，包括控制界面和控制算法；所述控制界面包括流程界面、參數(shù)設(shè)置界面；所述控制算法包括自動(dòng)開車控制算法、自動(dòng)停車控制算法、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行控制算法。

其中，所述控制界面供用戶監(jiān)視充填過程、設(shè)置控制算法的相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)充填一鍵控制。

所述控制算法還包括應(yīng)急控制算法。

所述自動(dòng)開車控制算法的控制順序?yàn)椋?啟動(dòng)輔助設(shè)備、2啟動(dòng)攪拌設(shè)備、3啟動(dòng)給水設(shè)備等待液位上升至設(shè)定值、4啟動(dòng)給灰設(shè)備等待液位上升至設(shè)定值、5啟動(dòng)給砂設(shè)備等待液位上升至設(shè)定值、6啟動(dòng)充填放料設(shè)備、7進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

所述自動(dòng)停車控制算法的控制順序?yàn)椋?退出穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、2停止給砂設(shè)備、3停止給灰設(shè)備等待液位下降、4等待濃度下降延時(shí)停止給水設(shè)備、5停止充填放料設(shè)備、6停止攪拌設(shè)備、7停止輔助設(shè)備。

所述穩(wěn)態(tài)運(yùn)行控制算法包括充填料漿濃度控制方法、充填砂石與膠結(jié)料配比控制方法、充填料漿活化攪拌效果控制方法。

在所述充填料漿濃度控制方法中，充填料漿濃度根據(jù)控制界面設(shè)定值由給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備的給料量進(jìn)行調(diào)整。

在所述充填砂石與膠結(jié)料配比控制方法中，充填砂石與膠結(jié)料配比根據(jù)控制界面設(shè)定值由給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備的給料量進(jìn)行調(diào)整。

在所述充填料漿活化攪拌效果控制方法中，充填料漿活化攪拌效果根據(jù)控制界面設(shè)定值由攪拌設(shè)備的料位進(jìn)行調(diào)整。

應(yīng)用上述礦山充填一鍵控制系統(tǒng)的礦山充填機(jī)械設(shè)備，所述礦山充填機(jī)械設(shè)備包括給砂設(shè)備、給灰設(shè)備、給水設(shè)備、攪拌設(shè)備、充填放料設(shè)備、充填輔助設(shè)備。

以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的申請(qǐng)范圍內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

礦山充填一鍵控制系統(tǒng).pdf