專利名稱：礦用水位報警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦山開采等安全環(huán)境下的水情監(jiān)控和報警及排注水的裝置，尤其涉及一種礦用水位報警裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在各礦山通用的水位報警控制裝置，可以監(jiān)視水位的高度，高水位時開泵，低水位時停泵。如開關(guān)或水泵出現(xiàn)故障，就會出現(xiàn)水漫出或燒毀電機的情況，給礦山安全生產(chǎn)帶來了隱患，缺少注水功能的控制和報警。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠監(jiān)控水位高低并且能夠報警、排注水的礦用水位報警裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種礦用水位報警裝置，包括水位傳感器、水泵、防爆開關(guān)，其特征是水位傳感器通過線路連接主機，水泵連接防爆開關(guān)，防爆開關(guān)連接主機，顯示箱連接主機，電源連接主機、防爆開關(guān)。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機通過接口連接井下基站，井下基站通過線路連接地面基站；所述的主機設(shè)有相對應(yīng)的遙控發(fā)送器。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機包括主機殼體、主機蓋板，線路板組件通過螺釘安裝在主機殼體里面，主機殼體側(cè)面設(shè)置有擋環(huán)、接地裝置，主機蓋板通過螺栓安裝在主機殼體上。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述顯示箱包括顯示箱殼體、電纜引入裝置，顯示箱殼體與顯示箱蓋組件通過螺釘連接，顯示箱安裝有喇DA和指示燈，顯示箱的喇叭和指示燈的線路穿過電纜引入裝置、擋環(huán)連接線路板組件。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述水位傳感器包括電纜引入裝置、傳感器殼體，電纜引入裝置安裝在傳感器殼體的上端，傳感器殼體里面設(shè)有環(huán)氧樹脂，傳感器殼體里面的下部安裝芯片座，芯片座上安裝芯片，電纜一端穿過電纜引入裝置連接芯片，電纜的另一端連接主機上的線路板組件。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機上的擋環(huán)螺接壓緊螺母，壓緊螺母里面緊壓堵板，堵板里面為密封圈，主機殼體上安裝提耳，提耳上安裝有提手，主機殼體、顯示箱殼體都設(shè)有標(biāo)志牌。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機上的線路板組件由嵌入式控制內(nèi)核和LED組成；通信部分、音頻部分、水位傳感器輸入部分、指示燈驅(qū)動部分、LED部分都連接在線路板組件上。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述裝置采用嵌入式控制系統(tǒng)內(nèi)核作為核心元件，傳感器采集的水位信號由輸入端子接入報警裝置主機，經(jīng)嵌入式內(nèi)核運算后轉(zhuǎn)換為即時水位數(shù)字量，并驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示出來，該即時水位量與內(nèi)部預(yù)存的高位控制參數(shù)、低位控制參數(shù)及報警水位值參數(shù)進行比較運算后，決定閉合繼電器開啟水泵開關(guān)還是斷開繼電器使水泵開關(guān)停止，或者啟動報警；當(dāng)通信端口收到來自監(jiān)控網(wǎng)的查詢指令時，內(nèi)核接收指令并與本機編號進行比較，如果確實是查詢本機的指令，立即將本機采集的水位信息上傳至監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；所有預(yù)存的控制參數(shù)均可通過遙控器進行修改，并自動記憶保存，從而實現(xiàn)水泵的自動開?？刂?。本實用新型的優(yōu)點效果在于在井下現(xiàn)場崗點和地面調(diào)度室都隨時可以監(jiān)視水位的情況，水位超出高低警戒線時，現(xiàn)場裝置和地面調(diào)度室同時報警，調(diào)度員及現(xiàn)場人員能及時得到信息，采取應(yīng)急措施，避免險情進一步擴展，裝置既可用作排水控制和報警也可用作注水控制和報警，擴大了使用范圍，安全穩(wěn)定。

圖I為本實用新型的使用原理圖。圖2為圖I中主機部件的主視圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為圖2的左視圖。圖5為圖I中顯示箱部件的主視圖。圖6為圖5的俯視圖。圖7為圖5的左視圖。圖8為圖I中傳感器部件的裝配圖。圖9為圖4中線路板組件的內(nèi)核9163FE的電路圖。圖10為圖4中線路板組件的部分電路圖。圖11為圖4中線路板組件的LED等部分的電路圖。圖12為圖4中線路板組件的功放和通信部分的電路圖。圖13為圖4中線路板組件的傳感器和指示燈板驅(qū)動部分的電路圖。附圖中1、主機；2、顯示箱；3、傳感器；4、水泵；5、水倉；6、防爆開關(guān)；7、井下基站；8、地面基站；9、王機殼體；10、螺檢；11、蓋板；12、提手；13、提耳；14、壓緊螺母；15、擋環(huán)；16、堵板；17、密封圈；18、接地裝置；19、螺釘；20、線路板組件；21、標(biāo)志牌；22、非本安接線端子；23、絕緣墊片；24、顯示箱殼體；25、電纜引入裝置；26、顯示箱蓋組件；27、電纜；28、傳感器殼體；29、環(huán)氧樹脂；30、芯片座；31、芯片。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明本實用新型的結(jié)構(gòu)如圖I所示，一種礦用水位報警裝置，包括水位傳感器3、水泵
4、防爆開關(guān)6，其特征是水位傳感器3通過線路連接主機1，水泵4連接防爆開關(guān)6，防爆開關(guān)6連接主機1，顯示箱2連接主機1，電源連接主機I、防爆開關(guān)6。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機I通過485接口連接井下基站7，井下基站7通過線路連接地面基站8 ;所述的主機I設(shè)有相對應(yīng)的遙控發(fā)送器32。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機I包括主機殼體9、主機蓋板11，線路板組件20通過螺釘19安裝在主機殼體9里面，主機殼體9側(cè)面設(shè)置有擋環(huán)15、接地裝置18，主機蓋板11通過螺栓10安裝在主機殼體9上。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述顯示箱2包括顯示箱殼體24、電 纜引入裝置25，顯示箱殼體24與顯示箱蓋組件26通過螺釘19連接，顯示箱2安裝有喇叭和指示燈，顯示箱2的喇叭和指示燈的線路穿過電纜引入裝置25、擋環(huán)15連接線路板組件20。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述水位傳感器3包括電纜引入裝置25、傳感器殼體18，電纜引入裝置25安裝在傳感器殼體18的上端，傳感器殼體18里面設(shè)有環(huán)氧樹脂29，傳感器殼體18里面的下部安裝芯片座30，芯片座30上安裝芯片31，電纜27 —端穿過電纜引入裝置25連接芯片31，電纜27的另一端連接主機I上的線路板組件20。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機I上的擋環(huán)15螺接壓緊螺母14，壓緊螺母14里面緊壓堵板16，堵板16里面為密封圈17，主機殼體9上安裝提耳13，提耳13上安裝有提手12，主機殼體9、顯示箱殼體24都設(shè)有標(biāo)志牌21。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機I上的線路板組件20由嵌入式控制內(nèi)核和LED組成；通信部分、音頻部分、水位傳感器3輸入部分、指示燈驅(qū)動部分、LED部分都連接在線路板組件20上。根據(jù)所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述裝置采用嵌入式控制系統(tǒng)內(nèi)核作為核心元件，傳感器采集的水位信號由輸入端子接入報警裝置主機1，經(jīng)嵌入式內(nèi)核運算后轉(zhuǎn)換為即時水位數(shù)字量，并驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示出來，該即時水位量與內(nèi)部預(yù)存的高位控制參數(shù)、低位控制參數(shù)及報警水位值參數(shù)進行比較運算后，決定閉合繼電器開啟水泵開關(guān)還是斷開繼電器使水泵開關(guān)停止，或者啟動報警；當(dāng)通信端口收到來自監(jiān)控網(wǎng)的查詢指令時，內(nèi)核接收指令并與本機編號進行比較，如果確實是查詢本機的指令，立即將本機采集的水位信息上傳至監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；所有預(yù)存的控制參數(shù)均可通過遙控器進行修改，并自動記憶保存，從而實現(xiàn)水泵的自動開?？刂?。附圖電路中的電器元件Rl- R57為金屬膜電阻；Cl- C4、C9、CIO、C12為電解電容；C5- C8、C11、C. LB為固體介質(zhì)電容；G1_ G4為光電藕合器；U1為三端穩(wěn)壓器；U2為霍爾傳感器；P1為焊盤；D1_ D7為二極管；D8- DlO為發(fā)光二極管；DW1_ DW3穩(wěn)壓二極管；Q1、Q2為可控硅；S1為撥碼開關(guān)；ZL1、BR為整流橋；PR1為排阻；RW1為精密可調(diào)電位器；U1_ U4、U7三端穩(wěn)壓器；U3- Ull為集成塊；IC1為集成塊；Y1為晶振；Q1_ Q6為三極管；F為熔斷器；kl為固態(tài)熔斷器；T1為變壓器；P2為插針；P5為接線端子；PZ1為接線端子Jl為接線端子；B、K、VT、OUT、TX、T、RX為發(fā)光二極管；CZ為磁珠；LED為數(shù)碼管；DC_DC為電源模塊；IC2為驅(qū)動1C。下面為本實用新型的一個實施例ZSB127礦用水位報警裝置一、概述I、用途和特點ZSB127礦用水位報警裝置用于煤礦井下聲光語言報警。整體設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，現(xiàn)場使用效果很好。2、型號及定義ZSB127二、主要技術(shù)指標(biāo)一般要求a.裝置各組成部分的連接；使用安全標(biāo)志編號為MIA050181、并在有效期內(nèi)的MYQ-O. 3/0. 5 (1.0-2. 5)mm2煤礦用移動輕型橡套軟電纜，電纜長度彡100m (電感量=
0.8mH/km,電容量=0. 06uF/km,電阻值=12. 6 Q /km)。b.非本安接線端子與外殼間的電氣間隙彡5. 0mm;爬電距離>8. 0mm。本安接線端子與外殼間的電氣間隙3. Omm;爬電距離> 3. Omm0本安與非本安端子之間的距離>50mm。ZSB127-Z礦用隔爆兼本安型水位報警裝置主機a.電源電壓127V (AC 95V 140V)；b.工作電流< IOOmA ；c.供顯示箱紅燈的本安電源輸出負載電流彡90 mA，輸出電壓范圍11V 13V ；d.供顯示箱紅燈本安電源(I IV 13V /0V)交替輸出時間0. 5±0. 2S ;e.供顯示箱綠燈的本安電源輸出負載電流彡70 mA，輸出電壓范圍11V 13V ；f.供兩路水位傳感器的本安電源輸出負載電流<20 mA，輸出電壓范圍11V 13V ；g.輸入控制信號(來自水位傳感器)兩路高低電平信號，低電平< IV，高電平彡9V ；h.本安參數(shù)Um 140V AC ；Uo 13. OV ；Io 410mA ；Lo 0. 2mH ；Co :15uF。ZSB12-X礦用本安型水位報警裝置顯示器a)紅燈電源(11. OV 13. 0V)/OV 交替，交替時間0. 5±0.2S , I ^ 90 mA ；b)綠燈電源11. OV 13. 0V, I ^ 70 mA ；c)指示燈顯示方式為綠、紅LED單面顯示，紅燈和綠燈均為“實心圓”狀，即“ ”；d)揚聲器規(guī)格5W/8Q ；f)音響強度(dB):彡 85 ;g)光信號強度30m可見(黑暗中)，并可分辨顏色；h)本安參數(shù)Ui 13. OV ；Ii 410mA ；Li 0 ；Ci :0. IuF0GUHl礦用水位傳感器a.電源電壓DC 12V±1V;b.工作電流< IOmA c.輸出信號高低電平信號,動作時輸出不小于9V的電信號,不動作時輸出不大于IV電信號；d.本安參數(shù)Ui 13. OV ；Ii 410mA ；Li 0 ；Ci :4. 7uF。主要功能當(dāng)水位超過設(shè)定高度時，紅燈閃爍并發(fā)出“水位超限，請注意安全”的報警聲。當(dāng)水位低于設(shè)定高度時，綠燈亮，無報警聲。工作環(huán)境a)環(huán)境溫度0°C +40°C ；b)平均相對濕度不大于95% (+25°C)；c)海拔海拔不超過2000m ;d)煤礦井下有瓦斯，煤塵爆炸危險的環(huán)境，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體場所。三、結(jié)構(gòu)組成裝置控制電路內(nèi)部有語音報警和LED指示電路，安裝在鋼制殼體內(nèi)。耐潮濕，抗干擾能力強。四、工作原理在煤礦井下巷道區(qū)域內(nèi)，當(dāng)水位超過設(shè)定高度時，紅燈閃爍并發(fā)出“水位超限，請注意安全”的報警聲。當(dāng)水位低于設(shè)定高度時，綠燈亮，無報警聲。五、安裝I、將裝置安裝在巷道內(nèi)，并注意防水防震。2、與裝置的其它組成部分連接起來(見接線圖)，接通電源。六、調(diào)試將裝置使用電纜連接，然后接通電源，觸發(fā)傳感器，觀察工作狀態(tài)。七、使用維護及故障排除及時清除裝置表面覆蓋的灰塵和積水，檢查裝置安裝是否牢固。如發(fā)現(xiàn)裝置損壞應(yīng)及時更換。八、標(biāo)志、包裝、運輸及貯存8. I 標(biāo)志8. I. I產(chǎn)品標(biāo)志8. I. I. I外殼明顯處應(yīng)設(shè)置清晰的永久性凸紋或凹紋標(biāo)志“Exd[ib] I”。8. I. I. 2應(yīng)具備“MA”(應(yīng)符合AQ1043的規(guī)定)安全標(biāo)記。8. I. I. 3外殼明顯處應(yīng)設(shè)置牢固的警示牌和銘牌，銘牌應(yīng)包括以下內(nèi)容a)產(chǎn)品名稱及型號；b)右上方有明顯的“Ex”標(biāo)志；c)防爆標(biāo)志；d)主要技術(shù)指標(biāo)；[0104]e)防爆合格證號；f)安全標(biāo)志編號；g)生產(chǎn)編號與制造日期；h)生產(chǎn)單位。8.1.2包裝標(biāo) 記8. I. 2. I包裝儲運標(biāo)志應(yīng)符合GB/T 191的規(guī)定。8. I. 2. 2包裝箱外壁應(yīng)有明顯的標(biāo)志，內(nèi)容包括a)廠名或廠標(biāo)；b)產(chǎn)品名稱及型號；c)外型尺寸和質(zhì)量；d)出廠日期。8.2 包裝8.2. I包裝應(yīng)采用復(fù)合防護包裝類型，具有防水、防潮、防塵、防振能力。8.2.2包裝箱內(nèi)應(yīng)提供下列文件a)裝箱清單；b)產(chǎn)品合格證；c)使用說明書(編寫按GB/T 9969的規(guī)定進行)；d)其他技術(shù)文件。8.3運輸可采用包括水運、陸運和空運在內(nèi)的各種運輸方式。8.4儲存應(yīng)儲存在通風(fēng)良好的環(huán)境中，防止與腐蝕性氣體物質(zhì)接觸。九、注意事項I)維修時不得改變本安電路和與本安電路有關(guān)的元器件的電氣參數(shù)、規(guī)格和型號;2)(見附表)不得隨意與其他未經(jīng)聯(lián)檢的設(shè)備連接；3)隔爆腔井下嚴(yán)禁帶電開蓋！4)注意保護隔爆面，防止“失爆”。本實用新型在井下現(xiàn)場崗點和地面調(diào)度室都隨時可以監(jiān)視水位的情況，水位超出高低警戒線時，現(xiàn)場裝置和地面調(diào)度室同時報警，調(diào)度員及現(xiàn)場人員能及時得到信息，采取應(yīng)急措施，避免險情進一步擴展，裝置既可用作排水控制和報警也可用作注水控制和報警，擴大了使用范圍，安全穩(wěn)定。上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構(gòu)思和保護范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種礦用水位報警裝置，包括水位傳感器(3)、水泵(4)、防爆開關(guān)(6)，其特征是水位傳感器(3)通過線路連接主機(1)，水泵(4)連接防爆開關(guān)(6)，防爆開關(guān)(6)連接主機(1)，顯示箱(2)連接主機(1)，電源連接主機(I)、防爆開關(guān)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機(I)通過485接口連接井下基站(7)，井下基站(7)通過線路連接地面基站(8);所述的主機(I)設(shè)有相對應(yīng)的遙控發(fā)送器(32)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機(I)包括主機殼體(9)、主機蓋板(11)，線路板組件(20)通過螺釘(19)安裝在主機殼體(9)里面，主機殼體(9)側(cè)面設(shè)置有擋環(huán)(15)、接地裝置(18)，主機蓋板(11)通過螺栓(10)安裝在主機殼體(9)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述顯示箱(2)包括顯示箱殼體(24)、電纜引入裝置(25)，顯示箱殼體(24)與顯示箱蓋組件(26)通過螺釘(19)連接，顯示箱(2)安裝有喇叭和指示燈，顯示箱(2)的喇叭和指示燈的線路穿過電纜引入裝置(25)、擋環(huán)(15)連接線路板組件(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述水位傳感器(3)包括電纜引入裝置(25)、傳感器殼體(18)，電纜引入裝置(25)安裝在傳感器殼體(18)的上端，傳感器殼體(18)里面設(shè)有環(huán)氧樹脂(29)，傳感器殼體(18)里面的下部安裝芯片座(30)，芯片座(30)上安裝芯片(31)，電纜(27) —端穿過電纜引入裝置(25)連接芯片(31)，電纜(27)的另一端連接主機(I)上的線路板組件(20 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機(I)上的擋環(huán)(15)螺接壓緊螺母(14)，壓緊螺母(14)里面緊壓堵板(16)，堵板(16)里面為密封圈(17)，主機殼體(9)上安裝提耳(13)，提耳(13)上安裝有提手(12)，主機殼體(9)、顯示箱殼體(24)都設(shè)有標(biāo)志牌(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述主機(I)上的線路板組件(20)由嵌入式控制內(nèi)核和LED組成；通信部分、音頻部分、水位傳感器(3)輸入部分、指示燈驅(qū)動部分、LED部分都連接在線路板組件(20)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用水位報警裝置，其特征在于所述裝置采用嵌入式控制系統(tǒng)內(nèi)核作為核心元件，傳感器采集的水位信號由輸入端子接入報警裝置主機(I )，經(jīng)嵌入式內(nèi)核運算后轉(zhuǎn)換為即時水位數(shù)字量，并驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示出來，該即時水位量與內(nèi)部預(yù)存的高位控制參數(shù)、低位控制參數(shù)及報警水位值參數(shù)進行比較運算后，決定閉合繼電器開啟水泵開關(guān)還是斷開繼電器使水泵開關(guān)停止，或者啟動報警；當(dāng)通信端口收到來自監(jiān)控網(wǎng)的查詢指令時，內(nèi)核接收指令并與本機編號進行比較，如果確實是查詢本機的指令，立即將本機采集的水位信息上傳至監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；所有預(yù)存的控制參數(shù)均可通過遙控器進行修改，并自動記憶保存，從而實現(xiàn)水泵的自動開?？刂?。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用水位報警裝置，包括水位傳感器、水泵、防爆開關(guān)，其特征是水位傳感器通過線路連接主機，水泵連接防爆開關(guān)，防爆開關(guān)連接主機，顯示箱連接主機，電源連接主機、防爆開關(guān)；所述主機通過接口連接井下基站，井下基站通過線路連接地面基站；所述的主機設(shè)有相對應(yīng)的遙控發(fā)送器。在井下現(xiàn)場崗點和地面調(diào)度室都隨時可以監(jiān)視水位的情況，水位超出高低警戒線時，現(xiàn)場裝置和地面調(diào)度室同時報警，調(diào)度員及現(xiàn)場人員能及時得到信息，采取應(yīng)急措施，避免險情進一步擴展，裝置既可用作排水控制和報警也可用作注水控制和報警，擴大了使用范圍，安全穩(wěn)定。
文檔編號E21F17/18GK202417601SQ20112055136
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者任金鳳, 劉成新, 劉永奎, 盧慶水, 孫彥峰, 李震, 王家國, 王西彬, 秦奮, 霍公厚 申請人:棗莊聯(lián)創(chuàng)實業(yè)有限責(zé)任公司