CN107101698A - 地下泵房的监测抽排与报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下泵房的监测抽排与报警装置，包括液面监测装置、电路过载监测装置。液面检测装置包括浮球、支架和电气传感器，电气传感器带继电器线圈，安装于支架上形成高位、低位触点开关，并且与电路过载检测装置电连接，且支架安装于浮球上。电路过载监测装置包括电气控制箱、电气控制箱的内部包括主回路和控制回路，主回路和控制回路上设有第一继电器、第二继电器、接触器。接触器的第一触点设置于三相电路的电源线路中，接触器的第二触点和线圈均设置于主回路中。本发明可有效地解决因抽液装置监控缺失导致的积水漫溢问题，提高运行控制能力的目的。

Description

地下泵房的监测抽排与报警装置

技术领域

本发明涉及积水处理设备，更具体地说，涉及一种地下泵房的监测抽排与报警装置。

背景技术

地下空间是常见的建筑物，由于建筑物功能的需要，以及地下水渗透的情况，一般在建筑物的地下空间设置有泵房，用于抽排或输送积水。

地下空间的积水根据水质的来源以及清洁度通常分为净水、中水和污水，其中净水是指清洁度高，可以用于生活的水(如自来水等)，中水是指清洁度低于净水但高于污水，可用于清洗、灌溉、工业冷却的水(如蓄积的雨水和经过净化处置的工业用水等)，污水是指清洁度低于中水，含有杂质等污染物，需要经过净化处置后使用或排放的水(如工业废水、生活污水、突降的雨水等)。

地下空间的积水抽排与输送，根据积水水质的不同，选用不同的抽排装置。净水抽排装置对设备的清洁度要求高，中水抽排装置对清洁度要求低于净水抽排装置，污水抽排装置由于水源中杂质含量多，因此对设备的耐腐蚀、抗疲劳、使用稳定性要求较高。

无缝钢管是常见的冶金金属制品，无缝钢管热挤压生产技术，是近年来应用的无缝钢管生产的工艺方法，逐步取代传统的热轧穿孔工艺，成为高端无缝钢管生产的主要工序。无缝钢管挤压机组相关设备较多、占地面积大，为减少占地空间，故通常采用立体布局，即：一般地面二层设置感应加热设备等，地面一层设置一次加热、除磷、冷却、穿孔(扩孔)、挤压设备及其输送辊道等，地下一层为穿孔(扩孔)的辅助设备，地下二层和三层为泵房，安装有液压系统和工艺润滑系统等。其地下泵房由三部分组成，包括挤压机主泵站、穿孔机泵站、除磷泵站，泵房位于地下深度是8米，是整套机组的最低点，因此生产中的冷却水、泄漏的油液等都会集中回流到地下泵房内，故挤压机组的回流液体回收站就设置在地下三层的泵房内，回收站通过多台抽液泵集中抽排，将站内回流积聚的积水(含泄漏油液)输出到后续净化系统进行环保处理后循环使用。

无缝钢管热挤压工艺需要将圆钢坯料加热后加工，一般加热温度＞1000度，因此为确保设备在高温下的稳定性和安全性，除磷、穿孔(扩孔)和挤压作业时，需要采用在线冷却润滑剂和冷却水来实现润滑和降温的目的。目前无缝钢管挤压生产中采用的润滑剂是热玻璃粉，因此在无缝钢管穿孔(扩孔)和挤压加工时产生的金属碎屑颗粒和残留的玻璃粉等杂质，在大流量集中喷射的冷却水带动下，随其流动进入地下泵房的回收站积聚，液压与润滑系统中渗漏的油液，也进入同时地下泵房的回收站积聚，水和油混合在一起，形成含有杂质且年度较大的液体。

目前地下泵房设置有抽排系统专门用于冷却水的抽排作业，抽排系统由抽液泵、电动机、液面监测装置、电气控制装置等组成，采用无人值守和电气控制的自动抽排方式进行作业；其工作原理是：采用传统的液面浮球形式，依靠两个浮球进行监测与抽排积水控制，在两个浮球内部各设置有一副触点进行监测积水的高低液面位置，并由液面浮球的高低位置来控制水泵启动和关闭，其特点是启动时高低位都需要有信号，关闭时高低位都没有信号。即：液面监测装置通过设置在液面上的两个浮球监测积水液面，通过浮球垂直方向高低位置带动高和低两处触点(限位)，将液面状况反馈给抽液泵，当液面达到高位时，电动机在电气控制系统指令下启动抽液泵抽排回收站内的积水，当液面达到低位时，抽液泵停止工作(目的是节能和减少泵体空转磨损)。

液面监测方式结构简单，使用维护方便，故被常用于积水抽排领域，但并不适用于热挤压冷却水的液面时时监控，主要问题是：

1.监测失效：由于热挤压冷却水中含有金属杂质、油脂等，易于黏附在浮球与限位触点之间，导致液面监测灵敏度降低，甚至失效，不能将液面的实际高度情况真实有效的反映给抽液泵，有时液面处于高位，而抽液泵因未能得到监控信号无法启动，导致冷却水漫溢。

2.无法检测水泵运行情况：现有装置仅能对积水液面高低进行检测，而不能对水泵的运行状态进行监控，有时抽液泵因磨损故障等原因无法启动运行，而液面监控因功能限制无法及时显示并报警，导致冷却水漫溢。

3.双浮球结构设置较为繁琐：一处面积不足1平方米的积水回收站内设置2个浮球，与之配套两套信号线、触点支架、水泵等集中安装较为局促，日常维护也不方便。

因此就目前而言，热挤压地下泵房抽液装置的在线运行监控和故障及时报警问题存在一定的不足，地下室泵房内一旦积水漫溢，就会波及相邻的设备，导致设备故障扩大化，同时地下泵房积水漫溢会影响到整个作业环境，给后续进入泵房进行处置作业的员工带来诸多不便，且存在一定的安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种地下泵房的监测抽排与报警装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地下泵房的监测抽排与报警装置，包括液面监测装置、电路过载监测装置。液面检测装置包括浮球、支架和电气传感器，电气传感器带继电器线圈，安装于支架上形成高位、低位触点开关，并且与电路过载检测装置电连接，且支架安装于浮球上。电路过载监测装置包括电气控制箱、电气控制箱的内部包括主回路和控制回路，主回路和控制回路上设有第一继电器、第二继电器、接触器。接触器的第一触点设置于三相电路的电源线路中，接触器的第二触点和线圈均设置于主回路中。第一继电器的第一触点与接触器的线圈串联，第一继电器的线圈设置于控制回路中，高位、低位触点串联后与第一继电器的第二触点并联。第二继电器的第一触点设置于主回路中，第二继电器的第二触点与第一继电器的线圈串联之后，连接至高位、低位触点串联后与第一继电器的第二触点并联后的电路，再连接于控制回路中，第二继电器的线圈也设置于控制回路中。

根据本发明的一实施例，还包括地面报警显示装置，与电路过载检测装置相连接。地面报警显示装置包括立柱、外接电源、声光报警器，立柱为无缝钢管，垂直放置并安装固定在地面上，外接电源和声光报警器安装于立柱上。

根据本发明的一实施例，还包括抽液装置，设置于水池中。抽液装置包括抽液泵、电动机、输出管道、抱箍、吊环，电动机安装于抽液泵内，输出管道套装在抽液泵出液口，抱箍将输出管道固定于抽液泵的出液口，吊环将抽液泵固定在水池中。

根据本发明的一实施例，抽液泵与第二继电器的线圈串联后连接在控制回路中。

根据本发明的一实施例，接触器的第二触点和第一指示灯串联后连接于主回路中。

根据本发明的一实施例，第二继电器的第一触点与第二指示灯串联后连接于主回路中。

根据本发明的一实施例，主回路中还包括报警电路，报警电路包括第三继电器、切换开关和声光报警器。第三继电器的线圈连接于主回路中，切换开关、第三继电器的触点和声光报警器串联后连接于主回路中。

在上述技术方案中，本发明的地下泵房的监测抽排与报警装置可有效地解决因抽液装置监控缺失导致的积水漫溢问题，提高运行控制能力的目的。

附图说明

图1是本发明地下泵房的监测抽排与报警装置的结构示意图。

图2是主回路和控制回路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明设计提供的是一种用于挤压机组地下泵房的监测抽排与报警装置，用于无缝钢管热挤压产线的的地下泵房回收站内冷却水的在线时时监测与抽排作业，是根据无人看守自动运行的特点和水质含有金属杂质、油脂的特性实施的技术改进，其特征在于：由液面监测装置、电路过载监测装置、地面报警显示装置、抽液装置、连接线路等组成，采用单只浮球14与垂直方向高低电气传感器，通过时时电流监测方式，通过对主电路、控制电路的电流得失情况进行时时监控，有效的实现对地下泵房内抽液装置运行情况的控制，当任何一处电路出现异常失电情况，立刻报警显示，及时通知相关人员进入地下泵房检查处置，消除异常状态并防止后续连锁故障；设计合理、结构紧凑、使用维护便捷、信息反馈及时、受控有序、安全可靠、实用高效。

如图1所示，本发明设计提供的是种用于挤压机组地下泵房的监测抽排与报警装置，其主要由五部分组成，即：液面监测装置、电路过载监测装置、地面报警显示装置、抽液装置、连接线路。

液面监测装置有一套，由一个浮球14、一套支架1、两组电气传感器15、16和信号线17、18等组成，浮球14是一DG20MM的铜制浮球14，电气传感器型号为IFM-IFC-204，带继电器线圈，组合成触点开关，通过信号线缆连接到电气控制箱5中，支架1由角钢焊接成型，呈H型，支架1外侧垂直立柱8内侧焊接无缝钢管，无缝钢管与支架1上分别加工两个圆形通孔，支架1内侧垂直立柱8加工两圆形通孔。电气传感器带继电器线圈，安装于支架1上形成高位、低位触点开关，并且与电路过载检测装置电连接，且支架1安装于浮球14上。

电路过载监测装置有一套，由电气控制箱5、带热扣电机开关3、第一继电器10、第二继电器4、接触器9等组成，带热扣电机开关3的型号是3RV1011-1GA10，4.5-6.3A，第一继电器10、第二继电器4的型号是MY4NJ-24VDC，接触器9的型号是LC1-D6511M7C，220VAC，上述元件都安装在电气控制箱5中，电气控制箱5安装在底下泵房内，通过导线连接。

如图2所示，电气控制箱5的内部包括主回路和控制回路，由三相电源M供电。三相电源的火线L1、L2、L3上分别设有接触器9(图2中用KM表示)的第一触点和开关QF。主回路和控制回路上设有第一继电器10(图2中用KA1表示)、第二继电器4(图2中用KA2表示)、接触器9。接触器9的第一触点设置于三相电路的电源线路中，接触器9的第二触点和线圈均设置于主回路中，接触器9的第二触点和第一指示灯串联后连接于主回路中。第一继电器10的第一触点与接触器9的线圈串联，第一继电器10的线圈设置于控制回路中，高位触点H、低位触点L串联后与第一继电器10的第二触点并联。第二继电器4的第一触点设置于主回路中，第二继电器4的第二触点与第一继电器10的线圈串联之后，连接至高位触点H、低位触点L串联后与第一继电器10的第二触点并联后的电路，再连接于控制回路中，第二继电器4的线圈也设置于控制回路中，第二继电器4的第一触点与第二指示灯串联后连接于主回路中。

地面报警显示装置有一套，由立柱8、外接电源7、声光报警器6等组成。立柱8式一无缝钢管，垂直放置并安装固定在地面上，靠近机组操作室，声光报警器6是一型号为LTE-1181JAC-220V红色旋转式蜂鸣器，外接电源7是一型号为CDPZ30的开关箱，外接电源7和声光报警器6安装在立柱8上，通过导线与地下泵房内的电路过载监测装置连接。地面报警显示装置与电路过载检测装置相连接。

主回路中还包括报警电路，报警电路包括第三继电器KA10、切换开关和声光报警器6。第三继电器KA10的线圈连接于主回路中，切换开关、第三继电器KA10的触点和声光报警器6串联后连接于主回路中。

抽液装置有一套，设置于水池中，由抽液泵13、电动机、输出管道11、抱箍12、吊环2等组成，抽液泵13是型号为QD3-15-0.4J的抽液泵13，电动机直接安装在泵体内成套使用，输出管道11采用耐油软管，套装在抽液泵13出液口，由抱箍12是国标不锈钢抱箍12，用于将软管固定抽液泵13的出液口，吊环2由金属环宇钢丝绳组成，用于将抽液泵13固定在回收站水池中。抽液泵13与第二继电器4的线圈串联后连接在控制回路中。

连接线路采用国标金属导线，分别连接各个装置。

本发明使用时，先需将各部件装置拼装就位，即：

1.抽液装置安装：将套装有耐油软管有抱箍12固定的抽液泵13放置在回收站水池中，有吊环2悬挂并固定。

2.电路过载监测装置安装：将电路过载监测装置成套安装在地下泵房墙体上。

3.地面报警显示装置安装：将地面报警显示装置成套安装在地面靠近操作室处，立柱8与地面固定。

4.将液面监测装置安装：将浮球14放置在水池规定部位，支架1通过螺栓固定在水池墙面(内侧垂直立柱8圆形通过用于固定螺栓)，浮球14的垂直导向杆从支架1内侧导管内孔中穿过，电气传感器设置在支架1外侧的垂直立柱8两个圆形通孔中，通过信号线缆与电路过载监测装置的电气控制箱5连接。

随后将各套装置通过连接线路连接，这样就完成了本发明的拼装作业，可上机使用。

本发明使用时，利用两个传感器驱动两个继电器线圈，利用高位时一副常开触点作为启动，低位时一副常闭触点作为关闭，当到达高位时，高位线圈得点，同时常开触点闭合导通水泵运行继电器，此时安装在浮球14杆子上的挡板已经越过低位触点，低位触点处于常闭状态。当低过低位时，高位线圈失电，闭合线圈恢复为常开，串联在运行继电器线圈的低位线圈得电，同时驱动低位线圈闭合同时常闭触点断开。通过编号为第一继电器10、第二继电器4的功能，对主电路和控制电路的电流运行情况进行时时监控，一旦抽液泵13工作异常(过载)，此时电流异常或失电，即可自动启动地面上的报警装置进行声光显示报警，将异常信息反馈给地面操作人员及时进入地下泵房处置，实现地下泵房内的抽液泵13受控运行有序的目的。

本发明的主回路和控制回路具有两种工作方式：手动和自动。

自动状态时：

1)正常工作情况下，当测液位装置到达高位时、限位开关动作触点闭合，第一继电器线圈KA1得电，控制回路中常开触点KA1吸合自保，同时主回路中KA1常开触点吸合，KM接触器线圈得电，抽液泵工作，同时KM常开触点吸合，运行指示灯亮并触发第二继电器(通电延时时间继电器)KA2。若当抽液泵运行但液位一直未下降时由液位控制器保证抽液泵的自动运行，当液位下降由时间继电器KA2整定的时间进行运行，整定时间到，抽液泵停止运行。

2)非正常工作情况下，当抽液泵过流堵转或抽液泵发生故障时，由主开关QF自带的热继电器动作，开关跳闸，常闭触点得电触发外部电路提供的第三继电器KA10，并驱动设立在地面的声光喇叭报警。

手动状态时：当自动功能失效后，由手动运行，通过转换开关使得KA1运行继电器线圈得电，驱动KM接触器使抽液泵工作。

本发明设计合理、结构紧凑、使用维护便捷、信息反馈及时、受控有序、安全可靠、实用高效，用时时电路电流的得失监控替代传统的液面监控方式，有效的实现对地下泵房内抽液装置运行情况的控制，当任何一处电路出现失电情况，立刻报警显示，及时反馈后进入地下泵房检查处置，及时消除故障点并防止后续连锁故障。

本发明设计经过现场使用后，可有效的消除地下泵房内因抽液泵因过载等故障停止工作导致的积水漫溢问题，降低设备故障率，在提高远距离地下空间内抽液设备的运行监控能力的基础上，减轻员工劳动强度，消除现场作业安全隐患，防止设备故障扩大化，每年可减少相关设备维护费用30万元以上，对目前国内无缝钢管热挤压生产的同类装置改进具有一定的借鉴、应用价值。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种地下泵房的监测抽排与报警装置，其特征在于，包括：

液面监测装置、电路过载监测装置，

所述液面检测装置包括浮球、支架和电气传感器，

所述电气传感器带继电器线圈，安装于支架上形成高位、低位触点开关，并且与所述电路过载检测装置电连接，且所述支架安装于浮球上，

所述电路过载监测装置包括电气控制箱、电气控制箱的内部包括主回路和控制回路，主回路和控制回路上设有第一继电器、第二继电器、接触器，

接触器的第一触点设置于三相电路的电源线路中，接触器的第二触点和线圈均设置于主回路中，

第一继电器的第一触点与接触器的线圈串联，第一继电器的线圈设置于控制回路中，高位、低位触点串联后与第一继电器的第二触点并联，

第二继电器的第一触点设置于主回路中，第二继电器的第二触点与第一继电器的线圈串联之后，连接至高位、低位触点串联后与第一继电器的第二触点并联后的电路，再连接于控制回路中，第二继电器的线圈也设置于控制回路中。

2.如权利要求1所述的地下泵房的监测抽排与报警装置，其特征在于，还包括地面报警显示装置，与电路过载检测装置相连接，

所述地面报警显示装置包括立柱、外接电源、声光报警器，

所述立柱为无缝钢管，垂直放置并安装固定在地面上，外接电源和声光报警器安装于立柱上。

3.如权利要求1所述的地下泵房的监测抽排与报警装置，其特征在于，还包括抽液装置，设置于水池中，

所述抽液装置包括抽液泵、电动机、输出管道、抱箍、吊环，

所述电动机安装于抽液泵内，所述输出管道套装在抽液泵出液口，抱箍将输出管道固定于抽液泵的出液口，吊环将抽液泵固定在水池中。

4.如权利要求3所述的地下泵房的监测抽排与报警装置，其特征在于，所述抽液泵与第二继电器的线圈串联后连接在控制回路中。

5.如权利要求1所述的地下泵房的监测抽排与报警装置，其特征在于，接触器的第二触点和第一指示灯串联后连接于主回路中。

6.如权利要求1所述的地下泵房的监测抽排与报警装置，其特征在于，第二继电器的第一触点与第二指示灯串联后连接于主回路中。

7.如权利要求2所述的地下泵房的监测抽排与报警装置，其特征在于，主回路中还包括报警电路，所述报警电路包括第三继电器、切换开关和所述声光报警器，

所述第三继电器的线圈连接于主回路中，

所述切换开关、第三继电器的触点和声光报警器串联后连接于主回路中。