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中国专利奖申报书

（发明/实用新型）

专利号：

ZL200610068517.X

专利名称：

矿用智能型乳化液泵站

申报单位：

山东名盾防爆装备科技有限公司

推荐单位：

中国煤炭机械工业协会

二O一九年四月二十二日

国家知识产权局制

一、申报项目基本信息

专利号

ZL200610068517.X

专利名称

矿用智能型乳化液泵站

专利权人

山东名盾防爆装备科技有限公司（原淄博市博山防爆电器厂有限公司）

发明人

冯宝令；李金宝；李柏林；王志涛

IPC主分类号1

F15B1/00（2006.01）

通讯地址

/邮编

淄博市博山经济开发区张博复线159号

255200

联系人1

高良君

手机

18606435066

办公电话

0533-4290707

电子邮箱

联系人2

蒋方毅

手机

13053382737

办公电话

0533-4290707

电子邮箱

253216701l@qq.com

推荐单位

中国煤炭机械工业协会

1PC主分类号可通过国家知识产权局网站查询。

二、专利质量评价材料

3

评价“三性”和“文本质量”，说明参评专利质量的优秀程度

（一）新颖性和创造性：

列出若干个申请日之前最接近的技术，简要介绍其技术

方案；并详细说明未对参评专利的新颖性和创造性构成实质性影响。

申清日之前国内乳化液泵站的生产大都是以乳化液泵生产厂家为主，其他附件及配套设施如乳化液箱，阀及管路和电器控制设备都是来自多个生产厂家，由液泵生产厂家组合，由于不是系统标准化设计所以很难做到合理配置，尤其是其中的电器控制设备，由于防爆电器在此之前国内没有专用配套的产品，都是沿用防爆电磁启动器进行直接起动，因此整个泵站系统存在耗能大、效率低、缺乏可靠的安全保护措施和自动控制功能。

正因为智能型防爆控制电器的缺失，目前成了国内煤矿实现综采自动化的瓶颈。

国际上乳化液泵站的生产以德国的斯图阿特公司所产的RECOMAIC泵站为代表。

该产品所配用的乳化液泵其技术水平与国产产品接近，其配用的电控设备具有软起动功能，能相对减少启动时对电网的冲击,但是它没有乳化液的自动配比和浓度监测及自动校正的功能，也无明显的节电效果和精确的乳化液浓度保证。

BRW500/37.5矿用智能型乳化液泵站系列装备，目前是国内唯一通过中国煤炭机械工业协会新产品鉴定的系列产品，该装备2016年被中国煤炭机械工业协会作为国内煤炭工业十大科技创新成果在新闻媒体予以公布。

2016年11月2日，中国煤炭机械工业协会在山东淄博召开了由山东名盾防爆装备科技有限公司研制完成的“BRW500/37.5K型高压智能乳化液泵站成套装备”项目鉴定会。

专家委员会听取了研制报告，审阅了有关的技术资料，对产品生产和运行进行了现场考察，并通过质询、答疑，形成以下鉴定意见：

一、提供的鉴定技术资料和文件完整、规范，符合鉴定要求。

二、该产品是企业自主研发的智能化、大流量、高压力乳化液泵站成套装备,是我国目前最高（8.2米）的大型液压支架的关键配套设备。

替代了同类型进口产品,填补了国内空白。

技术水平目前为国际领先。

三、该产品的主要创新点：

1、研发了在线自动监测控制技术和变频自动调速技术，创造性的实现了对乳化液浓度、压力、液位、泵组温度的在线监测与智能控制，实现了水质净化和乳化液浓度的自动配比和自动校正，整机使用寿命比原有同类型产品提高了2到3倍。

2、研制了风冷高效散热器，解决了电气控制器在密封条件下散热的技术难题：

研发了新型的在线自动反冲洗过渡技术,提高了过滤效率和滤芯的洗净率：

研发了乳化液浓度检测高精度传感器。

3、研发了大流量、高压、高稳定的智能分布式实时控制系统。

4、研制了泵站自动调整平衡系统、爆管自动停机系统、安全卸压发生故障自我诊断声光报警系统。

四、采用了信息技术、现场总线及工业以太网技术、高压变频调速恒压供液技术、新型传感器技术、远程控制技术等，实现了整个装备的远程监测和智能控制。

五、该产品己获得矿用产品安全标志证书，在陕西榆林金鸡滩煤矿年产1500万吨综采工作面使用表明，该装备运行稳定，节能效果显著,并实现了无人值守，经济社会效益明显。

六、该产品已获得发明专利6项，实用新型专利8项，外观专利1项。

专家委员会一致认为：

该产品填补了国内空白，为国内最大首台（套）的高压智能型乳化液泵站成套装备，创新性、先进性、智能化明显,节能效果显著，主要技术指标达到国际领先水平，推广应用前景广阔。

同意通过鉴定。

综上所述，国内、国外的乳化液泵站产品（下称传统型产品）均未对参评专利的新颖性和创造性构成实质性影响，其理由如下：

1）技术路线不同，参评产品的技术路线是：

信息化、微电子

4

控制一防爆变频节能一产品一体化设计。

而传统型产品采用的是通用电器控制，工频运行或软起

动运行，没有节能功能和自动化控制功能,由于多家产品组合显然形不成产品一体化设计。

由产品采用的技术路线可以看出，传统型产品未对参评专利的新颖性和创造性构成实质性影响。

（二）实用性：

结合实施情况，说明参评专利的技术方案能够制造或使用，并已产生了积极的效果。

矿用智能型乳化液泵站是一项系统性的成套集成创新产品，它集现场总线技术，工业以太网技术，PLC技术，新型传感器技术，符合本安防爆要求的智能化仪表技术，液压技术、高压防爆变频节能技术于一体.创造性的应用于乳化液泵站之中，是高新技术改造传统产业的成功实践.在工作原理、产品结构、电气性能、防爆性能、节能减排等方面均有重大的创新与突破,目前已形成年产100台套的生产能力。

主要用户包括：

兖州矿业集团、蒙泰集团、山东能源（龙口、淄博、新汶、肥城、临沂等矿业集团）、冀中能源、开滦煤业集团、山西潞安环能、山西阳泉煤业、山西晋城煤业、山西西山煤电、山西霍州煤电、山西汾西煤电、山西煤气化集团、山西三元集团、山西煤炭运销集团、山西焦煤集团、山西兰花集团、中煤平朔集团、河南中平能化、大有能源、鹤壁煤业、永城煤业、徐州矿物集团、蒙泰集团、同煤鄂尔多斯煤业公司、北京力量集团、铁法煤业、龙煤集团、甘肃华亭煤业集团、贵州吉顺集团、贵州盘江煤电、黑龙江煤电集团、陕西汇森集团等几百个煤矿,取得良好经济效益和社会效益。

（三）文本质量：

请详细说明：

1.说明书巳清楚、完整地公开发明的内容，并使所属技术领域的技术人员能够理解和实施。

说明书从技术领域、背景技术和发明内容三个部分清楚、完整地公开发明的内容，指出了该泵站的工作原理和有益效果，并附图说明它们的工作原理：

乳化液箱，乳化液泵站液压管路系统、主控制电路、辅助控制电路和系统控制电路。

（一）技术领域。

该泵站属于煤矿采掘安全生产设备，具体涉及一种煤矿采掘支架使用的矿用智能型乳化液泵站。

（二）背景技术。

煤炭是我国的基础能源和各种工业的重要原料，如何保证采掘设备的可能性、安全性、节能降耗、符合环保要求是保证煤炭行业可持续发展的重要环节。

目前矿用乳化液泵站存在的主要问题是，控制过程不能智能化，耗电量大•停机检修时液压系统不能自动泄压，增加了设备和人员的不安全因素，液泵没有温度监控装置,容易造成液泵损坏，液泵出现故障时不能自动切换后用另一台液泵，乳化液配液处于人工操作,造成使用过程乳化液浓度不准，缩短了液压支架使用寿命,液位报警不准确，不能与控制系统联合工作.这些都已无法满足当今社会对煤炭采掘设备的更高要求。

（三）发明内容。

根据说明书，本发明所要解决的技术问题是：

克服现有矿用乳化液泵站设备存在的问题，提供一种工作过程智能化，耗电小，自动切换液泵，液泵有温度监控，乳化液自动配液，液位自动

控制，停机后液压系统能自动泄压的矿用智能型乳化液泵站。

为了解决上述技术问题，该发明所采用的技术方案从乳化液箱、乳化液泵、乳化液管路和乳化液泵站控制器一一作了说明。

2.权利要求书清楚、简要。

矿用智能型乳化液泵站，属于煤矿采掘安全生产设备，包括乳化液箱、乳化液泵、乳化液管路、乳化液泵站控制器，其特征在于：

乳化液泵泵站控制器包括主控制电路、辅助控制电路和PLC可编程序控制器系统控制电路，乳化液箱内安装有压力传感器、液位传感器、浓度传感器、油位传感器，乳化液泵上安装有温度传感器，压力传感器、液位传感器、浓度传感器、油位传感器、温度传感器通过电缆与乳化液泵站控制器连接。

该泵站采用恒压变量供液，变频调速，智能化控制，双泵相互自动切换，液位、油位自动控制，乳化液泵温度自动监控，安全泄压保护，自动配液，提高了液压支架使用寿命，突出了煤矿井下防爆安全，工作性能可靠,泵站运行经济节能。

3.权利要求以说明书为依据，保护范围合理。

利用乳化液泵站系统自身产生的压力作为动力，驱动反冲洗过灌芯高速运转，并利用高压液流和离心力清洗滤芯自动反冲洗：

变频调速恒压供液：

智能在线监控乳化液浓度，实现乳化液浓度自动校正和乳化液的自动配比与自动回收：

在线水质软化使之泵站系统适应于任何水质环境.整个乳化液泵站系统无污染零排放：

在线监控系统压力、设备温度及介质温度，安全卸压，发生故障自我诊断声光报警。

三、技术先进性评价材料

（-）技术原创性及重要性：

结合技术要点，说明参评专利属于基础型的专利或

改进型专利，并解释是否解决了本领域关键性、共性的技术难题。

参评专利项目矿用智能型乳化液泵站是一改进型专利，它的研发成功解决了煤机装备行业以下关键性、共性的技术难题：

（1）变频调速恒压供液技术：

（2）智能在线监控乳化液浓度，乳化液浓度的自动校正和乳化液的自动配比技术：

（3）在线网上传输用液信号，自动远程供液技术：

（4）在线监控系统压力、设备温度、介质温度、安全卸压、发生故障自我诊断声光报警技术：

（5）智能自动调整设备平衡技术：

（6）利用现场总线技术、工业以太网技术实现数据上传，智能远程监控设备运行技术：

（7）液压系统吸、回液过渡器自动在线反冲洗技术：

（8）符合IEC标准要求的隔爆及本质安全防爆技术，高压大容量变频节能控制技术。

以上八项技术的集成创新的有机组合，形成了矿用智能型乳化液泵站的核心技术体系。

（二）技术优势：

1.对比若干个当前（参加评奖时）的同类技术，详细说明参评专利在提高效率、降低成本、节能减排、改善性能、提升品质等方面的技术优势和不足。

详见下页《智能型乳化液泵站与传统泵站的功能对比表》

2.结合实施情况，相对于公开的技术方案，说明参评专利技术实施效果的确定性。

该项目于2006年开始研发，8月份完成全部设计，通过设计评审后于9月份进入样机试制阶段，年末完成样机，由国家煤科总院太原分院、上海分院分别出具型式试验报告和防爆合格证书，国家矿用安全标志中心出具安全标志证书.至此设计验证完成，2007年1月通过了山东省科技厅组织由两位工程院院士任组长的专家组鉴定。

（三）技术通用性：

1.介绍参评专利目前已应用的领域和范围；

“矿用智能型乳化液泵站”是一种智能化、节能、环保新产品。

它主要用于煤矿井下采煤工作面为液压支架提供恒压供液，确保液压支架可靠工作，以实现综合机械化采煤的安全和高效。

2.说明该专利技术还可以应用的其他领域和范围。

该专利技术还可以应用于隧道掘进和非煤矿山的液压支架动力系统。

矿用智能型乳化液泵站与国内外同类产品技术指标对比表

技术指标项目

智能型乳化液泵站

国内传统型乳化液泵站

国外乳化液泵站

工作原理

新型微电子处理器信息化控制变频原理

传统工频控制机械式工作原理

弱电软起动控制工频运行原理

变频调速恒压供液

具备变频调速恒压供液功能

工频恒压供液

软起动控制恒压供液

智能在线监控乳化液浓度

在线智能信息化监控浓度

人工测量浓度

人工测量浓度

乳化液浓度的自动校正

智能自动校正浓度至标准值精度准确

不具备此项功能，浓度人工校正

人工输入指令机械化自动校正浓度

乳化液浓度的自动配比

智能自动配比浓度至标准值精度准确

不具备此项功能，浓度人工配比

人工输入指令机械化配比浓度

网上信号自动远程供液

具备自动远程供液功能

不具备此项功能

不具备此项功能

在线监控系统设备技术参数

具备在线监控声光报警功能

不具备此项功能

不具备此项功能

智能自动调整设备平衡

具备此项技术

不具备此项技术

不具备此项技术

现场总线及工业以太网技术应用

利用此项技术上传数据实现远程监控

不具备此项技术

不具备此项技术

液压系统吸、回液过滤器在线自动反冲洗

具备在线自动反冲洗功能

不具备此项技术

不具备此项技术

本安防爆电路控制高压变频节能技术

有本安防爆电路控制具备变频节能技术

无本安防爆电路无节能功能

具备本安防爆电路控制软起动器无节能功能

四、运用及保护措施和成效评价材料

（一）

（一）专利运用，说明专利权人为促进专利价值实现，在加快专利的有效

实施、与企业研发和营销的有机相结合、提升市场竞争力等方面所采取的运用措施及成效，包括但不仅限于自行实施（生产）、许可、出资、融资等情况。

专利运用是包括专利实施在内的对专利进行各种方式的开发和利用，充分发挥专利的最大价值。

近年来，我公司从以下五个方面积极利用和开发专利的价值。

1、以该专利所承载的项目建设为核心，加快传统产业转型升级。

2013年9月，在博山经济开发区机电工业园，100台套/年智能型乳化液泵站项目胜利竣工。

项目占地70亩，实现了搬迁提升目标，真正将技术发明转化为现实生产力。

2、坚持以市场需求为先导，全面提升该专利产品的市场竞争力。

加快市场资源优化配置。

充分发挥专利权的技术优势，进行了营销策略的创新，建立起一支经销商队伍，为我所用，扩大市场覆盖面。

2014年5月，经中国煤矿煤城发展工委、中国煤炭机电联合会研究，在淄博市博山原山大国召开“矿用智能型乳化液泵站”评议会，邀请全国50余家大中型煤矿集团领导参会，形成填补国内空白，具有广泛推广应用价值的科技成果评议，大大提高了在煤炭行业的声誉和知名度，巩固了潞安矿业集团、开滦矿业集团、淄博矿业集团、兖州矿业集团等传统市场，促进了在神华、内蒙、陕西、东北等重点地区的推广和销售工作。

BRW500/37.5K矿用高效高压智能型乳化液泵站成套装备填补了国内空白，为国内最大首台（套）的高压智能型乳化液泵站成套装备，创新性、先进性、智能化明显，节能效果显著，主要技术指标达到国际领先水平，推广应用前景广阔，已通过中国煤炭机械工业协会鉴定。

该系列装备已在华亭集团、平煤集团、山能集团进行商业运行，取得良好的经济效益和社会效益。

以矿用智能型乳化液泵站为核心，打造远程集中高压供液系统，进行产品链条的拓展和延伸，形成产品的系统化，打造产品的生态链。

现在客户来到名盾公司，不仅仅可以采购BRW系列矿用智能型乳化液泵站的控制系统，还可以采购高效、高压乳化液泵，各类水处理设备包括软化水设备，反渗透设备，自动反冲洗高压过滤站，回液过滤站、高压过滤站、清水过滤站，进回液管路及附件等，产品的系统化、链条化，提升了名盾公司的竞争力和经济效益。

比如华亭煤业该集团有限责任公司山寨矿一次性采购了BRW500/37.5乳化液泵站，泵站变频控制系统、进回液管路及附件，合同金额918万元，该矿领导曾经说过：

“在名盾公司，可以一次性采购齐全各类产品，解决了配套不齐全、不达标的问题，质量有保证，服务有保证，是实实在在的交钥匙工程”。

3、大力推进专利和标准结合，掌握行业话语权。

技术标准和产业化是紧密结合在一起的，谁来主导技术标准，谁就可以从产业化上获得最大的收益。

我公司起草了BRW/3L5K-XR系列《乳化液泵站》，成为该行业内的“标杆”，核心专利与技术标准相辅相成，使我们牢牢掌握了行业的话语权，从而使企业驶入创新发展的快车道。

9

4、以该专利为核心，积极对上、对外争取政策支持。

该项目获“中国机械工业科学奖三等奖”、“山东省中小企业科学技术进步

一等奖”、“山东省节能奖”，公司成为“山东省首台套技术装备企业”，获得科技部中小企业技术创新基金企业荣誉称号。

BRW500/37.5K矿用高效高压智能型乳化液泵站成套装备荣获中国煤炭工业协会科学技术奖三等奖，获得2017年度山东省首台（套）技术装备企业荣誉称号。

5、以专利为基础，成立产业联盟。

产业联盟是同一个产业内的多家企业联合起来，按照一定的条件分享各自的知识产权，降低市场风险。

凭借该核心专利，公司成为淄博市泵类产业创新链会员企业和淄博市矿山装备技术创新联盟企业，将实现抱团发展，提高市场竞争力。

（二）专利保护：

说明专利权人为获得市场竞争优势，在专利保护方面所采取的措施及成效，包括但不仅限于：

专利维权、国际申请、系列专利申请等情况。

当前，我公司专利保护的重点工作是应用阶段和侵权救济阶段的保护，主要包括四个方面：

1、做好系列专利申请工作，形成6项发明专利、11项实用新型专利和1项外观设计专利的专利体系。

为了使矿用智能型乳化液泵站的功能更加强大，实现更有效地保护，又有步骤地将自动排污阀、一种高压截止/排污球芯阀门、自动反冲洗吸液过滤器、自动反冲洗回液过滤器、反冲洗高压过滤站等配套装置，申请为实用新型和发明专利，从而形成以矿用智能型乳化液泵站为核心的系列专利。

加强对专利技术的后续研究，DCJXZF-500/37.5电磁机械卸载阀主要用于煤矿用乳化液泵，本卸载阀主要优点在于卸载压力值/恢复压力值准确，压力调整简便，性能可靠，电磁/机械卸载转换方便，从而有效提高了乳化液泵及配套设备使用寿命。

解决了高压液压系统卸载压力不稳定、调节压力困难、调压压力不准确、流量和压力不成比例的行业难题，填补了国内空白。

该阀为本公司自主研发，核心技术是研发了电磁芯片值入式本安控制模块线路，其显著优点是电磁阀启动电流与维持电流比例自动调节，即启动时电流及功率相对较大，启动完成阀正常工作时，电流与功率相对较小，该功能的优点是彻底改善了磁力线圈的工作条件，虽然线圈长时间通电，但设定的电流刚好是在维持功率的临界值，所以线圈温升不会随运行时间的增加而发热烧坏。

该线路原理和电磁机械卸载阀液压、机械结构为国内首创，正申报国家发明专

利。

2、维持专利权的效力，由专人负责，按时交纳专利年费，抓好企业专利保护的前提工作。

3、积极组织专人参加省、市、区科技部门开展的专利培训学习，充分发挥专利制度的激励、保护和创新作用。

4、认真学习专利侵权救济阶段的法律法规，防患于未然。

要制止他人的侵权行为，首先，应学会识别侵权行为。

根据我国《专利法》的规定，专利侵权行为须具备以下两个要件：

一是专利侵权行为必须有实际的侵害行为发生，二是侵犯专利权的行为必须是违法的行为，如为科学研究和实验目的的使用、先用权人的使用、善意使用和销售某些专利产品、强制许可和计划许可等行为，就属于专利法规定不视为专利侵权的行为。

其次，加强对各类市场信息和市场动态的搜集，加强对市场产品的监控，尤其是对竞争对手投放市场的产品监控。

这样，才能及时发现专利侵权行为，并采取措施加以制止，将企业损失降到最低。

（三）制度建设及条件保障和执行情况：

详细说明专利权人在与专利运用及保护有关的制度建设情况，以及条件保障措施和执行情况等。

1、加强专利运用与保护组织建设。

公司成立了知识产权领导小组，形成了董事长冯宝令任组长，总工程师王志涛任副组长，各部门有关人员任组员的管理格局，小组工作职责是着力提高知识产权创造、管理、保护和运用能力，加强知识产权制度建设。

全面推行专利工作数字化管理，将专利、创新成果、专有技术等从申报、审批、授权、检索、缴费等环节集中统一实现计算机管理，提高了管理效率和效果，保证了各项信息的完整性、集中性和保密性。

2、加大专利奖励力度。

为加快技术创新步伐，根据公司《技术创新项目管理办法》和《自主创新激励实施办法》的精神，以激励促进创新，以创新促进效益，调动公司科技人员的积极性，主动性，如发明专利奖10000元，实用新型专利奖6000元，成果和专利转化后按效益另外奖励。

3、以专利建设推动创新工作和知识产权工作全面发展。

凭借核心专利一“矿用智能型乳化液泵站”及其系列专利，高新技术产品收入占总收入的80%以上，公司于2009年被认定为“山东省高新技术企业”，2012年、2015年、2018年通

II

过复评，再次获得该项称号。

该项目通过对上、对外争取政策，获得“山东省

中小企业科学技术进步一等奖”、“中国机械工业科学奖三等奖”、“淄博市博山区节能奖”，BRW500/37.5K矿用高效高压智能型乳化液泵站成套装备荣获中国煤炭工业协会科学技术奖三等奖，获得2017年度山东省首台（套）技术装备企业荣誉称号。

在市场巩固和拓展工作中，通过投标、竞标文件，体现了产品的科技含量，提高了产品的市场竞争力。

（四）经济效益

自行实施情况

项目时间

实施日至2018年底

2017年初至2018年底

产量

289（台套）

58（台套）

新增销售额（万元）

40685

10923

新增利润（万元）

4685

1528

新增出口额（万元）

0

0

经济效益说明（或列表）：

（500字以内）

1、实施日至2018年底：

①新增销售额：

2807（2009年）+1815（2010年）+5687（2011年）+7196（2012年）+3956（2013年）+3668（2014年）+2603（2015年）+2030（2016年）+3592（2017年）+7331（2018年）=40685万元。

②新增利润：

285（2009年）+301（2010年）+752（2011年）+859（2012年）+343（2013年）+291（2014年）+198（2015年）+128（2016年）+569（2017年）+959（2018年）=4685万元③产量：

44（2009年）+15（2010年）+39（20H年）+53（2012年）+24（2013年）+27（2014年）+15（2015年）+14（2016年）+20（2017年）+38（2018年）=289台套。

2、2017年初至2018年底：

①新增销售额：

3592（2017年）+7331（2018年）=10923万元；②新增利润：

569（2017年）+959（2018年）=1528万元；③20（2017年）+38（2018年）=58台套。

专利许可情况（可加行）

被许可单位

许可金额

（万元）

至2018年底许可收入（万元）

许可种类2

是否进行许可合同备案

无