一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于給水排水技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下排水系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)四大件之一，排水系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到煤礦的安全生產(chǎn)，在煤礦地下開采過程中，由于地層中水的涌出、江河水、雨水的滲透等原因，井下常常有大量的積水，必須將它們排除以保障井下作業(yè)的安全和工人人身安全。目前我國部分煤礦井下排水系統(tǒng)采用繼電器控制，水泵的啟停及選擇均由人工完成，加上井下環(huán)境惡劣，難免造成誤操作，井下排水系統(tǒng)大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不能上傳到地面控制中心，調(diào)度人員難以對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能及時(shí)處理，給煤礦安全生產(chǎn)帶來很大的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，使用操作便捷，能夠通過對系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的控制，并且采用遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)管理，具有強(qiáng)的自動(dòng)性、抗干擾能力強(qiáng)、現(xiàn)場易編程、易維護(hù)等特點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括主控制器、數(shù)字量信號(hào)檢測單元、模擬量信號(hào)檢測單元和為各用電單元供電的電源模塊，所述主控制器與能夠支持通訊模塊遠(yuǎn)距離通信的遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊、設(shè)置在主控室內(nèi)用于人工監(jiān)控操作的觸控平臺(tái)和對高壓柜具有保護(hù)作用的高壓柜綜保單元相接，所述主控制器輸入端通過遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊接有數(shù)字量信號(hào)檢測單元和模擬量信號(hào)檢測單元，所述數(shù)字量信號(hào)檢測單元包括用于檢測水倉內(nèi)水位高低的水位傳感器、用于檢測排水管內(nèi)水流量的流量計(jì)、用于檢測水泵出水口壓力大小的壓力傳感器、用于檢測水泵承受壓力的負(fù)壓傳感器和用于檢測電機(jī)溫度的溫度傳感器，所述模擬量信號(hào)檢測單元包括用于檢測水泵電機(jī)工作是否正常的水泵電機(jī)信號(hào)模塊、用于檢測閘閥開關(guān)是否到位的閘閥到位信號(hào)模塊、用于選擇手動(dòng)/自動(dòng)控制方式的控制方式選擇模塊、用于檢測射流泵電磁閥開關(guān)是否到位的電磁閥信號(hào)模塊、用于在檢測到故障時(shí)能夠使系統(tǒng)設(shè)定值自動(dòng)復(fù)位的故障復(fù)位信號(hào)模塊和用于在檢測到故障時(shí)使系統(tǒng)緊急停止的急停信號(hào)模塊，所述遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊與數(shù)字量信號(hào)檢測單元和模擬量信號(hào)檢測單元之間還分別接有數(shù)字量輸入模塊和模擬量輸入模塊；所述主控制器輸出端接有數(shù)字量輸出模塊，所述數(shù)字量輸出模塊與用于控制水泵啟停的水泵電機(jī)控制模塊、用于控制電磁閥開度的電磁閥控制模塊、用于控制電動(dòng)閥開度的電動(dòng)閥控制模塊和用于系統(tǒng)故障時(shí)報(bào)警的聲光報(bào)警控制模塊相接。
[0005]上述的一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器為PLC控制器。
[0006]上述的一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓柜綜保單元與主控制器通過RS485總線相接。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0008]1、本發(fā)明采用了模塊化的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便。
[0009]2、本發(fā)明能夠通過對系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的控制，抗干擾能力強(qiáng)。
[0010]3、本發(fā)明采用遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)管理，自動(dòng)控制性強(qiáng)。
[0011]4、本發(fā)明的控制可靠性高，工作穩(wěn)定性高，使用壽命長。
[0012]5、本發(fā)明現(xiàn)場易編程、易維護(hù)，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好。
[0013]綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，使用操作便捷，能夠通過對系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的控制，并且采用遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)管理，具有強(qiáng)的自動(dòng)性、抗干擾能力強(qiáng)、現(xiàn)場易編程、易維護(hù)等特點(diǎn)。
[0014]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明:
[0017]I 一主控制器；2—觸控平臺(tái)；3—高壓柜綜保單元；
[0018]4一遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊； 5—數(shù)字量輸入模塊； 6—模擬量輸入模塊；
[0019]7—數(shù)字量輸出模塊；8—數(shù)字量信號(hào)檢測單元；
[0020]8-1 一7_Κ位傳感器； 8-2—流量計(jì)；8-3—壓力傳感器；
[0021]8-4一負(fù)壓傳感器；8-5—溫度傳感器；
[0022]9 一模擬量信號(hào)檢測單元；9-1 一水泵電機(jī)信號(hào)模塊；
[0023]9-2—閘閥到位信號(hào)模塊；9-3—控制方式選擇模塊；
[0024]9-4一電磁閥信號(hào)模塊； 9-5—故障復(fù)位信號(hào)模塊；
[0025]9-6—急停信號(hào)模塊；10—水泵電機(jī)控制模塊；
[0026]11 一電磁閥控制模塊； 12—電動(dòng)閥控制模塊；
[0027]13—聲光報(bào)警控制模塊；14一電源模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1所示，本發(fā)明包括主控制器1、數(shù)字量信號(hào)檢測單元8、模擬量信號(hào)檢測單元9和為各用電單元供電的電源模塊14，所述主控制器I與能夠支持通訊模塊遠(yuǎn)距離通信的遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊4、設(shè)置在主控室內(nèi)用于人工監(jiān)控操作的觸控平臺(tái)2和對高壓柜具有保護(hù)作用的高壓柜綜保單元3相接，所述主控制器I輸入端通過遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊4接有數(shù)字量信號(hào)檢測單元8和模擬量信號(hào)檢測單元9，所述數(shù)字量信號(hào)檢測單元8包括用于檢測水倉內(nèi)水位高低的水位傳感器8-1、用于檢測排水管內(nèi)水流量的流量計(jì)8-2、用于檢測水泵出水口壓力大小的壓力傳感器8-3、用于檢測水泵承受壓力的負(fù)壓傳感器8-4和用于檢測電機(jī)溫度的溫度傳感器8-5，所述模擬量信號(hào)檢測單元9包括用于檢測水泵電機(jī)工作是否正常的水泵電機(jī)信號(hào)模塊9-1、用于檢測閘閥開關(guān)是否到位的閘閥到位信號(hào)模塊9-2、用于選擇手動(dòng)/自動(dòng)控制方式的控制方式選擇模塊9-3、用于檢測射流泵電磁閥開關(guān)是否到位的電磁閥信號(hào)模塊9-4、用于在檢測到故障時(shí)能夠使系統(tǒng)設(shè)定值自動(dòng)復(fù)位的故障復(fù)位信號(hào)模塊9-5和用于在檢測到故障時(shí)使系統(tǒng)緊急停止的急停信號(hào)模塊9-6，所述遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊4與數(shù)字量信號(hào)檢測單元8和模擬量信號(hào)檢測單元9之間還分別接有數(shù)字量輸入模塊5和模擬量輸入模塊6 ;所述主控制器I輸出端接有數(shù)字量輸出模塊7，所述數(shù)字量輸出模塊7與用于控制水泵啟停的水泵電機(jī)控制模塊10、用于控制電磁閥開度的電磁閥控制模塊11、用于控制電動(dòng)閥開度的電動(dòng)閥控制模塊12和用于系統(tǒng)故障時(shí)報(bào)警的聲光報(bào)警控制模塊13相接。
[0029]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述主控制器I為PLC控制器。
[0030]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述高壓柜綜保單元3與主控制器I通過RS485總線相接。
[0031]本發(fā)明的工作原理及工作過程是:主控制器I根據(jù)數(shù)字量信號(hào)檢測單元8和模擬量信號(hào)檢測單元9檢測到的信息判斷系統(tǒng)各單元工作情況，主控制器I根據(jù)判斷最終做出對控制水泵電機(jī)控制模塊10、電磁閥控制模塊11和電動(dòng)閥控制模塊12的控制；當(dāng)水位傳感器8-1檢測到水位高于最大值并將信息傳遞給主控制器1，主控制器I使聲光報(bào)警控制模塊13報(bào)警，同時(shí)通過水泵電機(jī)控制模塊10、電磁閥控制模塊11和電動(dòng)閥控制模塊12控制各對應(yīng)控制模塊工作，使系統(tǒng)開始排水；當(dāng)水位傳感器8-1檢測到水位低于最低值時(shí)主控制器I使系統(tǒng)各控制單元停止工作，使系統(tǒng)停止排水。
[0032]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括主控制器(I)、數(shù)字量信號(hào)檢測單元(8)、模擬量信號(hào)檢測單元(9)和為各用電單元供電的電源模塊(14)，所述主控制器(I)與能夠支持通訊模塊遠(yuǎn)距離通信的遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊(4)、設(shè)置在主控室內(nèi)用于人工監(jiān)控操作的觸控平臺(tái)(2)和對高壓柜具有保護(hù)作用的高壓柜綜保單元(3)相接，所述主控制器(I)輸入端通過遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊(4 )接有數(shù)字量信號(hào)檢測單元(8 )和模擬量信號(hào)檢測單元(9 )，所述數(shù)字量信號(hào)檢測單元(8)包括用于檢測水倉內(nèi)水位高低的水位傳感器(8-1)、用于檢測排水管內(nèi)水流量的流量計(jì)(8-2)、用于檢測水泵出水口壓力大小的壓力傳感器(8-3)、用于檢測水泵承受壓力的負(fù)壓傳感器(8-4)和用于檢測電機(jī)溫度的溫度傳感器(8-5)，所述模擬量信號(hào)檢測單元(9)包括用于檢測水泵電機(jī)工作是否正常的水泵電機(jī)信號(hào)模塊(9-1)、用于檢測閘閥開關(guān)是否到位的閘閥到位信號(hào)模塊(9-2)、用于選擇手動(dòng)/自動(dòng)控制方式的控制方式選擇模塊(9-3)、用于檢測射流泵電磁閥開關(guān)是否到位的電磁閥信號(hào)模塊(9-4)、用于在檢測到故障時(shí)能夠使系統(tǒng)設(shè)定值自動(dòng)復(fù)位的故障復(fù)位信號(hào)模塊(9-5)和用于在檢測到故障時(shí)使系統(tǒng)緊急停止的急停信號(hào)模塊(9-6)，所述遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊(4)與數(shù)字量信號(hào)檢測單元(8)和模擬量信號(hào)檢測單元(9)之間還分別接有數(shù)字量輸入模塊(5)和模擬量輸入模塊(6 );所述主控制器(I)輸出端接有數(shù)字量輸出模塊(7 )，所述數(shù)字量輸出模塊(7 )與用于控制水泵啟停的水泵電機(jī)控制模塊(10 )、用于控制電磁閥開度的電磁閥控制模塊(11)、用于控制電動(dòng)閥開度的電動(dòng)閥控制模塊(12)和用于系統(tǒng)故障時(shí)報(bào)警的聲光報(bào)警控制模塊(13)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器(I)為PLC控制器。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓柜綜保單元(3)與主控制器(I)通過RS485總線相接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤礦井下自動(dòng)排水監(jiān)控系統(tǒng)，包括主控制器、數(shù)字量信號(hào)檢測單元、模擬量信號(hào)檢測單元和電源模塊，主控制器與遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊、觸控平臺(tái)和高壓柜綜保單元相接，主控制器輸入端通過遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊接有數(shù)字量信號(hào)檢測單元和模擬量信號(hào)檢測單元，遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊與數(shù)字量信號(hào)檢測單元和模擬量信號(hào)檢測單元之間還分別接有數(shù)字量輸入模塊和模擬量輸入模塊；主控制器輸出端通過數(shù)字量輸出模塊與水泵電機(jī)控制模塊、電磁閥控制模塊、電動(dòng)閥控制模塊和聲光報(bào)警控制模塊相接。本發(fā)明能夠通過對系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的控制，采用遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，具有強(qiáng)的自動(dòng)性、現(xiàn)場易編程、易維護(hù)等特點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號(hào)】CN104656595
【申請?zhí)枴緾N201310603755
【發(fā)明人】田偉國
【申請人】陜西子竹電子有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月21日