[发明专利]一种瓦斯抽采定向钻机的数字化监控管理系统和管理方法

说明书

本发明涉及煤矿瓦斯抽采定向钻机安全作业领域，特别是一种瓦斯抽采定向钻机的数字化监控管理系统和管理方法,包含参数采集模块，计算与处理模块，云端与输出模块，控制执行模块。参数采集模块通过线缆将采集到的检测信息传递给所述计算与处理模块；计算与处理模块对所述检测信息进行处理，生成状态信息传输至所述云端与输出模块用于数据保存、监控和警报，同时生成控制信息发送到控制执行模块。本发明还包含管理方法。本发明实现了瓦斯抽采定向钻机运行参数的实时采集、传输和存储，实现了钻机的远程监控，建立了钻机安全运行的数字化监控管理系统，有利于瓦斯抽采钻孔装备的智能化，还可分析不同工程与地质条件下的最佳运行参数组合。

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯抽采定向钻机安全作业领域，特别是一种瓦斯抽采定向钻机的数字化监控管理系统和管理方法。

背景技术

定向钻已成为煤矿瓦斯抽采钻孔的主流技术，坑道定向钻机是实施瓦斯抽采钻孔的主要设备。目前，煤矿瓦斯抽采定向钻孔施工主要对孔内轨迹参数进行间隔性测量记录，对钻机本身的运行参数没有专门记录，钻机的运行情况主要依靠司钻依据经验和仪表显示进行判断并采取相应的操作，钻机的安全运行与司钻的经验和操作适宜性关联较大。因此，减少对人工经验的依赖，实现钻机运行参数的数字化和实时采集，并通过PLC进行逻辑判断，异常时向操作人员发出警报和安全提示，借此提高定向钻开工施工时钻机的安全性，避免和减少钻机、钻杆在钻进过程中出现安全事故，是煤矿瓦斯抽采定向钻施工的切实需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种瓦斯抽采定向钻机的数字化监控管理系统和管理方法，主要解决上述现有技术存在的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是提供一种瓦斯抽采定向钻机的数字化监控管理系统，其特征在于，包含参数采集模块，计算与处理模块，云端与输出模块，控制执行模块；所述参数采集模块通过线缆将采集到的检测信息传递给所述计算与处理模块；所述计算与处理模块对所述检测信息进行处理，生成状态信息传输至所述云端与输出模块用于数据保存、监控和警报，同时生成控制信息发送到所述控制执行模块。

进一步地，所述参数采集模块由钻机运行参数传感采集单元和泵车运行参数传感采集单元构成；所述钻机运行参数传感采集单元和所述泵车运行参数传感采集单元均包括多组传感器；所述传感器通过线缆与所述计算与处理模块相连，向所述计算与处理模块传输采集的所述检测信息；所述传感器通过线缆连接电源供电。

进一步地，在所述钻机运行参数传感采集单元中，所述传感器安装在钻机主油泵出油管、辅油泵出油管、油缸进油管、动力头进油管或卡盘进油管处。

进一步地，在所述钻机运行参数传感采集单元中，所述传感器与钻机油路块一体化集成设计，与所述钻机主油泵出油管、所述辅油泵出油管、所述油缸进油管、所述动力头进油管或所述卡盘进油管结合为一体。

进一步地，在所述泵车运行参数传感采集单元，所述传感器安装在泵车液压泵出油管或泵车泥浆泵出水管处。

进一步地，在所述泵车运行参数传感采集单元中，所述传感器与泥浆泵一体化集成设计，与泵车液压泵出油管或所述泵车泥浆泵出水管结合为一体。

进一步地，所述传感器是压力传感器、流量传感器、温度传感器和电流传感器。

进一步地，所述计算与处理模块包括并联式连接端子，安全隔离栅，PLC逻辑控制器和网关；所述计算与处理模块安装在电控箱内；来自所述参数采集模块的所述线缆连接到所述并联式连接端子，所述并联式连接端子穿过所述安全隔离栅后，与所述PLC逻辑控制器的输入端连接；所述PLC逻辑控制器的输出端与所述控制执行模块连接，还通过所述网关或者直接连接到所述云端与输出模块。