專利名稱：水位變化報警裝置和煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水位監(jiān)控技術(shù)，特別涉及一種水位變化報警裝置和煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在煤礦開采過程中的瓦斯抽采工作，主要依靠水環(huán)式真空泵形成負壓對井下抽采源進行抽采工作，各臺真空泵設(shè)置在地面的泵站內(nèi)，并設(shè)置供水池為真空泵正常工作提供工作用水，通過操作室中設(shè)置的控制裝置控制各真空泵的工作狀態(tài)。隨著煤礦開采的不斷的延伸，瓦斯的治理工作所需求的水環(huán)式真空泵不斷增加，為保證各臺真空泵的正常工作，供水池的水位需保持在一定高度，避免因缺水造成停泵而影響抽采。目前，主要依靠工作人員現(xiàn)場觀察和測量獲知供水池水位的是否滿足要求，而供水池通常距離操作室較遠，因此，需要專門人員定期巡查，但是，依靠人工巡查觀察水位的變化不僅勞動強度大，并且，不能實時的監(jiān)控供水池水位的變化，如因水池突然漏水或其他特殊情況造成水位下降而此時無人巡查，可能造成停泵，給抽采工作的安全運行造成隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種水位變化報警裝置和煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)，以減低人工監(jiān)測水位的勞動強度。本發(fā)明提供水位變化報警裝置，包括浮球、電源，以及與所述電源串聯(lián)的報警動作開關(guān)和報警器；其中，所述報警動作開關(guān)包括活動連桿和觸點,在活動連桿受力狀態(tài)下活動連桿與觸點相連；所述浮球設(shè)置在待檢測水池的水面上，所述浮球通過剛性繩索與所述報警動作開關(guān)的活動連桿連接；所述報警動作開關(guān)的觸點與所述電源和報警器構(gòu)成串聯(lián)回路。本發(fā)明還提供了一種煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)，包括水環(huán)式真空泵和水池，還包括本發(fā)明提供的水位變化報警裝置，所述報警動作開關(guān)為行程開關(guān)，所述行程開關(guān)中的觸點包括動合觸點和動斷觸點，所述動合觸點與所述水位變化報警裝置的電源和報警器構(gòu)成串聯(lián)回路，所述動斷觸點與所述水環(huán)式真空泵和水環(huán)式真空泵的供電電源構(gòu)成串聯(lián)回路。該水位變化報警裝置和煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)，當(dāng)水位上升或下降至警戒水位時，通過浮球下落或上浮的動作帶動活動連桿動作，從而使使活動連桿與觸點相連，接通報警器與電源的串聯(lián)回路，使報警器產(chǎn)生報警信號，及時提示工作人員水位的變化狀態(tài)，以盡快采取措施，該報警裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性強，并能實時監(jiān)測水位變化自動產(chǎn)生報警信號，降低人工巡查水位變化的勞動強度，并提高了水位監(jiān)測的安全系數(shù)。


圖1為本發(fā)明實施所提供的水位變化報警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明另一實施例提供的水位變化報警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的煤礦開采瓦斯抽采系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1為本發(fā)明實施所提供的水位變化報警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該水位變化報警裝置包括浮球1、電源2，以及與電源2串聯(lián)的報警動作開關(guān)3和報警器4。報警動作開關(guān)3包括活動連桿31和觸點32，在活動連桿31受力狀態(tài)下活動連桿31與觸點32相連。浮球I設(shè)置在待檢測水池5的水面上，浮球I通過剛性繩索6與活動連桿31連接；報警動作開關(guān)3的觸點32與電源2和報警器4構(gòu)成串聯(lián)回路。上述的電源可以采用可以為干電池或蓄電池等直流電源，也可以為外接的220V交流電源。該報警動作開關(guān)用于接通或斷開報警器與電源的串聯(lián)回路，在通常狀態(tài)下，活動連桿和觸點之間為斷開狀態(tài)，電源和報警器的串聯(lián)回路也為斷開狀態(tài)，當(dāng)活動連桿受力時動作，活動連桿與觸點相連，從而接通電源和報警器的串聯(lián)回路。浮球I漂浮于待檢測水池5的水面上，且通過剛性繩索6與活動連桿31相連，當(dāng)水位變化引起浮球I上下浮動時，通過剛性繩索6向活動連桿31施加作用力，帶動活動連桿31動作，從而使活動連桿31與觸點32相連，接通電源2和報警器4的串聯(lián)回路。下面介紹該報警裝置的工作原理。當(dāng)水池水位處于正常水位時，浮球漂浮于水池水面上，報警動作開關(guān)中的活動連桿與觸點為斷開狀態(tài)，報警器和電源的串聯(lián)回路也斷開，報警器不產(chǎn)生報警信號；按照浮力原理，當(dāng)水池的水位下降時，浮球會下落，可設(shè)置一警戒水位，當(dāng)水位下降至警戒水位時，浮球下落一定距離，通過剛性繩索向活動連桿施加作用力，拉動活動連桿，從而使活動連桿與觸點相連，進而接通電源和報警器的串聯(lián)回路，通過報警器產(chǎn)生報警信號；當(dāng)水位恢復(fù)至正常水位后，浮球回到原來位置，活動連桿回到初始狀態(tài)，斷開活動連桿與觸點的連接，報警器和電源的串聯(lián)回路也斷開，報警器不再產(chǎn)生報警信號。同理，當(dāng)水池的水位上升時，浮球會上浮，當(dāng)水位上升至警戒水位時，浮球上浮一定距離，通過剛性繩索向活動連桿施加作用力，推動活動連桿，從而使活動連桿與觸點相連，同樣可接通電源和報警器的串聯(lián)回路，通過報警器產(chǎn)生報警信號。需要說明的是，水位上升引起浮球上浮而動作與水位下降引起浮球下落而動作的運動方向相反，因此，通過剛性繩索傳遞給活動連桿力的方向不一樣，活動連桿只能接收一種方向的力而動作，或者是因浮球上浮對其產(chǎn)生的推力而動作產(chǎn)生報警信號，或者是因浮球下落對其產(chǎn)生的拉力而動作產(chǎn)生報警信號，因此，該水位變化報警裝置或者用于監(jiān)測水位下降，或者用于監(jiān)測水位上升，不能同時用于監(jiān)測水位下降或上升，但是，不管是用于監(jiān)測水位下降還是用于監(jiān)測水位上升，報警裝置中設(shè)置的部件和工作原理是相同的，只是通過不同的作用方式使活動連桿動作，可通過設(shè)置活動連桿的位置的不同，以適用通過剛性繩索傳遞給活動連桿的不同方向的力帶動活動連桿動作，使活動連桿與觸點相連而接通電源和報警器的串聯(lián)回路產(chǎn)生報警信號。由上述技術(shù)方案可知，該水位變化報警裝置，當(dāng)水位上升或下降至警戒水位時，通過浮球下落或上浮的動作帶動活動連桿動作，從而使使活動連桿與觸點相連，接通報警器與電源的串聯(lián)回路，使報警器產(chǎn)生報警信號，及時提示工作人員水位的變化狀態(tài)，以盡快采取措施，該報警裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性強，并能實時監(jiān)測水位變化自動產(chǎn)生報警信號，降低人工巡查水位變化的勞動強度，并提高了水位監(jiān)測的安全系數(shù)。圖2為本發(fā)明另一實施例所提供的水位變化報警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，該報警裝置中的報警動作開關(guān)為一行程開關(guān)7，行程開關(guān)7包括推桿和動合觸點，推桿作為報警動作開關(guān)中的活動連桿，動合觸點作為報警動作開關(guān)中的觸點。本實施例中，將行程開關(guān)作為報警動作開關(guān)，當(dāng)水位上升或下降至警戒水位時，通過浮球下落或上浮的動作帶動行程開關(guān)的推桿動作，使動合觸點吸合，接通報警器與電源的串聯(lián)回路，使報警器產(chǎn)生報警信號；當(dāng)水位恢復(fù)至正常水位后，浮球回到原來位置，行程開關(guān)復(fù)位，推桿回到初始狀態(tài)，動合觸點斷開，報警器和電源的串聯(lián)回路也斷開，報警器不再產(chǎn)生報警信號。行程開關(guān)可以為各種型號的行程開關(guān)，例如，可以采用WL型或者ZE型或者為JLXKl-111型的行程開關(guān)。上述實施例中報警裝置的報警器4可以為多種形式，例如，可以為一揚聲器，通過揚聲器發(fā)出的聲音產(chǎn)生報警信號；也可以將一發(fā)光二極管作為報警器，通過發(fā)光二極管發(fā)出的光產(chǎn)生報警信號；或者采用聲光報警裝置作為報警器，例如，采用LTE-1101J型號的聲光報警器。也可以如圖2所示，將串聯(lián)的揚聲器401和電燈402作為報警器4，當(dāng)電源2和報警器4的串聯(lián)回路接通時，揚聲器401發(fā)出聲音，同時電燈402發(fā)光，將該聲光信號即為報
警信號。在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，浮球與活動連桿之間的剛性繩索為鋼絲繩，鋼絲繩具有強度高、自重輕，工作平穩(wěn)、不易驟然折斷的特點，進一步提高該報警裝置的運行可靠性。本發(fā)明實施例還提供了一種煤礦開采瓦斯抽采系統(tǒng)，圖3為本發(fā)明實施例提供的煤礦開采瓦斯抽采系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)的方框圖，如圖3所示，該抽采系統(tǒng)包括水環(huán)式真空泵10、水池和上述實施例提供的水位變化報警裝置，報警動作開關(guān)為行程開關(guān)，行程開關(guān)中的觸點包括動合觸點和動斷觸點11，動合觸點與水位變化報警裝置的電源和報警器構(gòu)成串聯(lián)回路，動斷觸點11為水環(huán)式真空泵的啟動器12中的一輔助常閉觸點，動斷觸點11與水環(huán)式真空泵10和水環(huán)式真空泵10的供電電源13構(gòu)成串聯(lián)回路。該煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)，依靠水環(huán)式真空泵形成負壓對井下抽采源進行抽采工作，水池為真空泵正常工作提供充足的水，采用本發(fā)明實施例提供的水位變化報警裝置，由于對于抽采系統(tǒng)而言，關(guān)注的是水位下降的情況，避免因水位下降至警戒位后造成真空泵供水不足而停泵，因此該報警裝置可用于實時監(jiān)測水位下降的情況，當(dāng)水池中的水位下降至警戒水位時，通過浮球的下落帶動行程開關(guān)的連桿動作，使行程開關(guān)的動合觸點吸合，同時動斷觸點斷開，也就是水環(huán)式真空泵的啟動器的中的一輔助常閉觸點斷開，從而斷開真空泵與真空泵的供電電源的連接，使真空泵斷電停止運轉(zhuǎn)。該煤礦開瓦斯抽采系統(tǒng)，通過水位變化報警裝置實時監(jiān)測水池水位的變化，當(dāng)水位下降至警戒水位時，產(chǎn)生報警信號及時提示工作人員因水池水位下降造成停泵的故障，確保礦井瓦斯抽采系統(tǒng)對真空泵穩(wěn)定可靠的供水，從而保障抽采系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，給煤礦開采作業(yè)提供安全保障。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種水位變化報警裝置，其特征在于，包括浮球、電源，以及與所述電源串聯(lián)的報警動作開關(guān)和報警器；其中，所述報警動作開關(guān)包括活動連桿和觸點，在所述活動連桿受力狀態(tài)下所述活動連桿與觸點相連；所述浮球設(shè)置在待檢測水池的水面上，所述浮球通過剛性繩索與所述報警動作開關(guān)的活動連桿連接；所述報警動作開關(guān)的觸點與所述電源和報警器構(gòu)成串聯(lián)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水位變化報警裝置，其特征在于所述報警動作開關(guān)為行程開關(guān)，所述行程開關(guān)包括推桿和動合觸點，所述推桿作為所述報警動作開關(guān)中的活動連桿，所述動合觸點作為所述報警動作開關(guān)中的觸點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水位變化報警裝置，其特征在于所述報警器為串聯(lián)的揚聲器和電燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水位變化報警裝置，其特征在于所述剛性繩索為鋼絲繩。
5.一種煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)，包括水環(huán)式真空泵和水池，其特征在于還包括權(quán)利要求1所述的水位變化報警裝置，所述報警動作開關(guān)為行程開關(guān)，所述行程開關(guān)中的觸點包括動合觸點和動斷觸點，所述動斷觸點為水環(huán)式真空泵的啟動器中的一輔助常閉觸點，所述動合觸點與所述水位變化報警裝置的電源和報警器構(gòu)成串聯(lián)回路，所述動斷觸點與所述水環(huán)式真空泵和水環(huán)式真空泵的供電電源構(gòu)成串聯(lián)回路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水位變化報警裝置和煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)，該報警裝置包括浮球、電源，以及與電源串聯(lián)的報警動作開關(guān)和報警器，其中，報警動作開關(guān)包括活動連桿和觸點，在活動連桿受力狀態(tài)下活動連桿與觸點相連；浮球設(shè)置在待檢測水池的水面上，浮球通過剛性繩索與報警動作開關(guān)的活動連桿連接；報警動作開關(guān)的觸點與電源和報警器構(gòu)成串聯(lián)回路。該報警裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性強，并能實時監(jiān)測水位變化自動產(chǎn)生報警信號，降低人工巡查水位變化的勞動強度，并提高了水位監(jiān)測的安全系數(shù)。
文檔編號E21F7/00GK102996157SQ201110269059
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者孫志剛, 孫迎春, 鄭禮軍, 王懷兵, 朱江, 王虎, 黃永會 申請人:淮南礦業(yè)(集團)有限責(zé)任公司