一種巷道自動(dòng)排水控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種巷道自動(dòng)排水控制裝置，屬于測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，這種裝置以單片機(jī)為控制器，采用水位傳感器、開停傳感器、壓力傳感器等識(shí)別系統(tǒng)工作狀態(tài)，采用繼電器驅(qū)動(dòng)隔爆啟動(dòng)器，控制水泵工作狀態(tài)，并可通過RS485接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳及遠(yuǎn)程控制，克服了現(xiàn)有巷道排水裝置自動(dòng)化程度低的弊端，具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，安裝調(diào)試方便等特點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前從國有大礦到地方煤礦，無論什么樣規(guī)模的礦井，生產(chǎn)中都存在水治理問題，尤其是地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，水位檢測(cè)與控制更是生產(chǎn)中不可缺少的環(huán)節(jié)之一。因此實(shí)現(xiàn)高可靠性自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，確保煤礦安全生產(chǎn)，具有非常大的市場(chǎng)需求量。煤礦在開采過程中，由于煤礦井下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，巷道的積水具有分布分散、情況各異、變化復(fù)雜的特點(diǎn)。巷道內(nèi)的局部移動(dòng)式排水設(shè)備布置地點(diǎn)分散、人員巡檢不足，啟動(dòng)和停止都需巡檢人員操作，依賴于工人的責(zé)任心，無法及時(shí)準(zhǔn)確了解各水位點(diǎn)的水位值及水位的變化情況、無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。國內(nèi)目前在一些礦井巷道實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)排水，實(shí)現(xiàn)方式為采用兩個(gè)測(cè)量電極分別對(duì)應(yīng)高低水位，實(shí)現(xiàn)了高開低停，但存在如下問題:水位值無法準(zhǔn)確獲知、設(shè)備狀態(tài)未知、無數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸與控制功能，因此該類裝置只實(shí)現(xiàn)了最簡(jiǎn)單的一種自動(dòng)控制，還無法實(shí)現(xiàn)基于信息技術(shù)的自動(dòng)控制，無法完全適應(yīng)現(xiàn)代化礦山的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種巷道自動(dòng)排水控制裝置，該裝置具有模擬量采集、數(shù)字量控制及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。配合礦用本安水位傳感器、礦用本安壓力傳感器及礦用開停傳感器等可自動(dòng)檢測(cè)巷道水池水位、排水壓力、設(shè)備狀態(tài)并控制水泵的自動(dòng)啟停。
[0004]一種巷道自動(dòng)排水控制裝置，包括單片機(jī)、信息采集電路、通信電路、操作顯示電路以及用于控制水泵啟停的控制輸出電路；所述信息采集電路包括本安水位傳感器、與本安水位傳感器相連接的頻率量輸入電路、開停傳感器、與開停傳感器相連接的開關(guān)量輸入電路、本安壓力傳感器、與本安壓力傳感器相連接的電流信號(hào)輸入電路；頻率量輸入電路、開關(guān)量輸入電路以及電流信號(hào)輸入電路均與單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連接；所述通信電路由RS485接口與RS485電路組成，RS485電路與單片機(jī)的信號(hào)輸入/輸出端相連接；所述操作顯示電路由液晶顯示、液晶顯示接口電路、紅外遙控發(fā)射電路、紅外接收電路組成，液晶顯示接口電路與單片機(jī)的信號(hào)輸出端相連接，紅外接收電路與單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連接；單片機(jī)的信號(hào)輸出端與控制輸出電路相連接。
[0005]所述信息采集電路用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集，通信電路實(shí)現(xiàn)信息傳輸；操作顯示電路實(shí)現(xiàn)信息顯示及操作；單片機(jī)通過控制輸出電路控制水泵的啟停工作。
[0006]所述的頻率量輸入電路、開關(guān)量輸入電路、電流信號(hào)輸入電路、液晶顯示接口電路、紅外遙控發(fā)射電路以及紅外接收電路均為現(xiàn)有的公知電路，有多種結(jié)構(gòu)或型號(hào)可供選擇。
[0007]本實(shí)用新型所述的巷道自動(dòng)排水控制裝置與現(xiàn)有巷道自動(dòng)排水控制裝置相比具有以下有益效果:
[0008]1.信號(hào)采集部分采用多傳感器協(xié)同識(shí)別技術(shù)，從而能夠更可靠識(shí)別系統(tǒng)的工作狀態(tài)，具有排水裝置故障自動(dòng)檢測(cè)功能；
[0009]2.實(shí)現(xiàn)水位的模擬量連續(xù)采集，可準(zhǔn)確掌握巷道積水情況，具有RS485接口，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸與遠(yuǎn)程控制。
【附圖說明】
[0010]圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]1.單片機(jī)，2.本安水位傳感器，3.頻率量輸入電路，4.開停傳感器，5.開關(guān)量輸入電路，6.本安壓力傳感器，7.電流信號(hào)輸入電路，8.RS485接口，9.RS485電路，10.液晶顯示，11.液晶顯示接口電路，12.紅外遙控發(fā)射電路，13.紅外接收電路，14.繼電器驅(qū)動(dòng)隔離電路，15.繼電器組，16.隔爆啟動(dòng)器，17.水泵。
【具體實(shí)施方式】
[0012]一種巷道自動(dòng)排水控制裝置，包括單片機(jī)1、信息采集電路、通信電路、操作顯示電路以及用于控制水泵17啟停的控制輸出電路；所述信息采集電路包括本安水位傳感器2、與本安水位傳感器2相連接的頻率量輸入電路3、開停傳感器4、與開停傳感器4相連接的開關(guān)量輸入電路5、本安壓力傳感器6、與本安壓力傳感器6相連接的電流信號(hào)輸入電路7 ；頻率量輸入電路3、開關(guān)量輸入電路5以及電流信號(hào)輸入電路7均與單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連接；所述通信電路由RS485接口 8與RS485電路9組成，RS485電路9與單片機(jī)I的信號(hào)輸入/輸出端相連接；所述操作顯示電路由液晶顯示10、液晶顯示接口電路11、紅外遙控發(fā)射電路12、紅外接收電路13組成，液晶顯示接口電路11與單片機(jī)I的信號(hào)輸出端相連接，紅外接收電路13與單片機(jī)I的信號(hào)輸入端相連接；單片機(jī)I的信號(hào)輸出端與控制輸出電路相連接。
[0013]所述控制輸出電路由繼電器驅(qū)動(dòng)隔離電路14、與繼電器驅(qū)動(dòng)隔離電路14相連接的繼電器組15、與繼電器組15相連接的隔爆啟動(dòng)器16組成；隔爆啟動(dòng)器16與水泵17的開關(guān)控制端相連接，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)I控制繼電器組15動(dòng)作，從而控制水泵17的啟停工作。
[0014]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的應(yīng)用，對(duì)本實(shí)用新型的原理和作用做出進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]自動(dòng)啟動(dòng)與停止過程:在單片機(jī)I內(nèi)設(shè)置水位上限與水位下限，可通過紅外遙控發(fā)射電路12與紅外接收電路13實(shí)現(xiàn)設(shè)置。本安水位傳感器2采集巷道水池水位，通過頻率量輸入電路3輸入到單片機(jī)1，當(dāng)水位從最低點(diǎn)上升到水位下限時(shí)，單片機(jī)I不作出啟動(dòng)指令，當(dāng)水位繼續(xù)上升至水位上限時(shí)，單片機(jī)I發(fā)出啟動(dòng)命令，控制繼電器驅(qū)動(dòng)隔離電路14工作，繼電器組15的常開觸點(diǎn)閉合，控制隔爆啟動(dòng)器16閉合，啟動(dòng)水泵17，此時(shí)水位值隨著水泵17的連續(xù)工作而逐漸下降，低于水位上限時(shí)，單片機(jī)I并不發(fā)出停止指令，當(dāng)水位值下降到水位下限值時(shí)，單片機(jī)I發(fā)出停止指令，控制繼電器驅(qū)動(dòng)隔離電路14工作，繼電器組15的常閉觸點(diǎn)斷開，控制隔爆啟動(dòng)器16停止，停止水泵17，如此往復(fù)工作。
[0016]故障自動(dòng)檢測(cè):當(dāng)單片機(jī)I根據(jù)水位值發(fā)出啟動(dòng)指令后，若開停傳感器4未感應(yīng)啟動(dòng)信號(hào)，則表明啟動(dòng)過程失敗，在液晶顯示10上提示維修，若此時(shí)開停傳感器4感應(yīng)到啟動(dòng)信號(hào)，但本安壓力傳感器6未感測(cè)到壓力信號(hào)，則表明水泵17可能有故障，在液晶顯示10上提示維修。當(dāng)單片機(jī)I根據(jù)水位值發(fā)出停止指令后，若開停傳感器4仍能感應(yīng)設(shè)備工作信號(hào)，則表明停止過程失敗，在液晶顯示10上提示維修。
[0017]操作顯示及通信:紅外遙控發(fā)射電路12與紅外接收電路13可實(shí)現(xiàn)參數(shù)調(diào)整，如水位上下限設(shè)定，手動(dòng)與自動(dòng)控制選擇等。液晶顯示10上可顯示設(shè)備工作狀態(tài)、水位值、壓力值、水位上下限等參數(shù)。通過RS485接口 8可實(shí)現(xiàn)巷道自動(dòng)排水控制裝置的信息遠(yuǎn)程傳輸和遠(yuǎn)程控制。
[0018]紅外遙控發(fā)射電路可采用SJ9148電路，紅外接收電路采用SJ9149A/SJ9150電路。液晶顯不接口電路11米用12864液晶顯不電路。
[0019]本實(shí)用新型為一種巷道自動(dòng)排水控制裝置，可應(yīng)用于巷道復(fù)雜環(huán)境排水控制，克服了普通巷道自動(dòng)排水控制裝的弊端，具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，安裝調(diào)試方便等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巷道自動(dòng)排水控制裝置，其特征在于包括單片機(jī)(1)、信息采集電路、通信電路、操作顯示電路以及用于控制水泵(17)啟停的控制輸出電路；所述信息采集電路包括本安水位傳感器(2)、與本安水位傳感器(2)相連接的頻率量輸入電路(3)、開停傳感器(4)、與開停傳感器(4)相連接的開關(guān)量輸入電路(5)、本安壓力傳感器(6)、與本安壓力傳感器(6 )相連接的電流信號(hào)輸入電路(7 );頻率量輸入電路(3 )、開關(guān)量輸入電路(5 )以及電流信號(hào)輸入電路(7)均與單片機(jī)(I)的信號(hào)輸入端相連接；所述通信電路由RS485接口(8)與RS485電路(9)組成，RS485電路(9)與單片機(jī)(I)的信號(hào)輸入/輸出端相連接；所述操作顯示電路由液晶顯示(1 )、液晶顯示接口電路(11 )、紅外遙控發(fā)射電路(12 )、紅外接收電路(13)組成，液晶顯示接口電路(11)與單片機(jī)(I)的信號(hào)輸出端相連接，紅外接收電路(13)與單片機(jī)(I)的信號(hào)輸入端相連接；單片機(jī)(I)的信號(hào)輸出端與控制輸出電路相連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種巷道自動(dòng)排水控制裝置，其特征在于所述控制輸出電路由繼電器驅(qū)動(dòng)隔離電路(14)、與繼電器驅(qū)動(dòng)隔離電路(14)相連接的繼電器組(15)、與繼電器組(15)相連接的隔爆啟動(dòng)器(16)組成；隔爆啟動(dòng)器(16)與水泵的開關(guān)控制端相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種巷道自動(dòng)排水控制裝置，以單片機(jī)為控制器，采用水位傳感器、開停傳感器、壓力傳感器等識(shí)別系統(tǒng)工作狀態(tài)，采用繼電器驅(qū)動(dòng)隔爆啟動(dòng)器，控制水泵工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并可通過RS485接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳及遠(yuǎn)程控制。該裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)水泵自動(dòng)啟?？刂?，而且能夠?qū)崿F(xiàn)排水控制裝置故障自診斷，因此具有穩(wěn)定可靠、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】E21F17/18, E21F16/00
【公開號(hào)】CN204663575
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520362741
【發(fā)明人】田振東, 宋斌, 杜亞玲, 趙水富, 張宏飛, 靳寶全
【申請(qǐng)人】山西晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日