安全监测监控课程设计

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1、目录全监测监控系统课程设计31设计目的与要求31.1设计目的31.2设计要求32系统结构设计32.1控制方案32.2系统结构43设备选型43.1传感器43.2执行器53.3控制器63.4配套设备63.5水泵74电路及管路设计74.1电路设计74.2管路设计8结论9全监测监控系统课程设计1设计目的与要求1.1设计目的对于多数矿井来说，较大的矿井水被排放到地面后比较难以处理，自然排放容易造成环境污染，二次处理成本极高，采用二次利用的方式能有效的解决矿井水排放问题。所以本次课程设计利用从井下抽放到地面蓄水池的矿井水进行制浆，制成的泥浆将会用于井下灭火和充填。这样做有很重大的意义，不仅间接地保护了环

2、境，而且还很好地实现了资源的有效利用。1.2设计要求本次设计采用水泵将蓄水池的水抽出到指定设备的系统，在完成规定的功能的基础上关于系统的要求是：a.能检测抽出的水流量，b.能控制水流量为我们的指定值，c.能形成一个自动恒流控制系统。关于设计方案中选用的传感器、控制器、执行器等设备的要求是安全有效，具有很高的灵敏度等性能。2系统结构设计2.1控制方案关于这次设计自动抽水控制系统，总体遵循经济有效实用的原则，在经济的基础上更多的考虑设备的实用性。首先是选择好系统所需要的各种设备仪器，预计采购的设备有涡街流量计，电动调节阀，PID自整定仪器，液位传感器和继电器等，通过液位传感器对水位高度进行监控，

3、利用涡街流量计对管道中流过的流体的流速和流量进行检测，利用电动调节阀的阀门开关改变流过管道的流体的流量，利用继电器进行控制电路的组装等等。选购好这些仪器设备以后，接下来的就是控制电路的设计，控制电路就是使负载能获得所需要的各个不同的电压和电流值，一般来说，控制电路中电压或电流的变化，都可用滑线式可变电阻来实现。控制电路有制流和分压两种最基本接法，一般在安排控制电路时，并不一定要求设计出一个最佳方案。只要根据现有的设备设计出既安全而又省电且能满足实验要求的电路就可以了。设计方法一般也不必做复杂的计算，可以边实验边改进。设计好控制电路以后，剩下的就是将这些仪器设备按照设计好的控制电路进行连接组合

4、，根据各个仪器设备的接线图，将它们有序的相互连接好，这样最终就构成一个能够自动控制抽水的具有反馈调节的系统。2.2系统结构关于这次设计的自动抽水控制系统，设计采用了由涡街流量计，电动调节阀和PID自整定控制仪，液位传感器和小型继电器等在内的众多仪器，进行了相应的控制电路的设计，可以自由的根据相应的要求进行流速、流量的调整，实现了将储水池的水抽取到指定设备的目的。在系统中，通过液位传感器对液面高度的检测，进行反馈式的自动调节作用，涡街流量计对流速和流量的显示，根据所需要的数据，使用PID自整仪和电动调节阀进行控制调整，严格控制管道内通过的流量，达到所要求的标准。3设备选型3.1传感器·本次设计

5、采用的传感器选型为涡街流量计。涡街流量计是在流体中安放一个非流线型旋涡发生体，使流体在发生体两侧交替地分离，释放出两串规则地交错排列的旋涡，且在一定范围内旋涡分离频率与流量成正比的流量计。涡街流量计特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。电池供电涡街流量计，型号为LUGB,由青岛世

6、融馨专业生产厂家直接生产，测量范围：0.02-600000m3/h，精度等级：1.0，公称通径：10-2000mm，适用介质：气体液体，工作压力：0-23MPa，工作温度：420℃。选型依据为在实现要求的基础上，外加考虑经济实用性。3.2执行器本次设计采用的执行器为电动调节阀。电动调节阀是接收工业自动化控制系统的信号来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小，控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现自动化调节功能。它的优点是优点：节电动调节阀能，只在工作时才消耗电能；环保，无碳排放；安装快捷方便，无需复杂的气动管路和气泵工作站。它的缺点是电机运行产生的内热会导致热保护，使调节阀停止工作；

7、由于运动部件多，相对容易产生故障，尤其在调节频繁的工况，容易产生电机热保护、减速齿轮损坏、模块可控硅烧毁等故障。电动流量调节阀，型号ZDLP，由上海沃中阀门直接生产，由361L系列电子式电动执行机构和单座调节阀组成。电动执行机构内有伺系统，无须另配伺服放大器，有输入讯号及电源即可控制运转，连线简单，调节阀阀芯采用顶导向，适用与对泄露量要求严格，阀前后压差低及有一定粘度和含有纤维介质的场合。选型依据为在实现要求