CN203321492U - 双端堵水器智能数字显示控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双端堵水器智能数字显示控制装置，其包括过水装置与智能显示及控制装置；过水装置合并为一条管路，能够同时控制封堵管路及注水管路的过水，管路上面安设有智能调节开关、智能启闭开关、压力传感器及流量传感器，实现信号的接收及传送；智能显示及控制装置包括电源、LED显示装置、单片机、数据输入端口与数据输出端口，单片机分别与数据输入端口、压力传感器、流量传感器、智能启闭开关、智能调节开关和数据输出端口相连，数据输出端口还与LED显示装置相连。本实用新型避免了人工控制所带来的麻烦及人为读数所带来的误差，提高了数据精确度；采用的过水装置，封堵与注水管路共用一个管路，更易操作且节约水源。

Description

双端堵水器智能数字显示控制装置

技术领域

本实用新型涉及井下巷道深部围岩导水裂隙带的测量仪器控制装置，尤其涉及双端堵水器智能数字显示控制装置。

背景技术

在煤矿井下采煤工作面周围选择合适的观测场所，例如可在相邻工作面的顺槽、联络巷、所测工作面的停采线或开切眼以外的巷道中开掘钻窝，向采空区上方打仰斜钻孔。钻孔避开冒落带而斜穿导水裂隙带，达到预计的导水裂隙带顶界以上一定高度。使用双端堵水器沿钻孔进行分段封堵注水，测定钻孔各段的漏失流量，以此了解岩石的破裂松动情况，确定导水裂隙带的上界高度。

双端堵水器是进行井下仰孔分段注水观测的主要设备，它包括观测平台、孔内测试系统和测试辅助设备，观测平台由流量测试仪表、压力表、人工调节阀门等组成，孔内测试系统由双端双路堵水器、耐压软管、推进杆组成，测试辅助设备还包括计时器及专用工具一套。双端双路堵水器两端有两个互相连通的胶囊，平时处于静止收缩状态，呈圆柱形，可用钻杆或人力推杆将其推移到钻孔任何深度，胶囊起胀与孔内注水是通过各自独立的两趟管路来完成的。通过细径耐压软管、调压阀门和指示仪表向胶囊压水或充气，可使探管两端的胶囊同时膨胀成椭球形栓塞，在钻孔内形成一定长度（设计为1m）的双端封堵孔段。

通过钻杆或人力空心推杆（兼作注水管路）、调压阀门和压力流量仪表向封堵孔段进行定压注水，可以测出单位时间注入孔段并经孔壁裂隙漏失的水量。但目前此设备都是人工进行操作，操作较为繁琐，势必会浪费人力，且带来较大的误差。

实用新型内容

为了克服现有顶板深部导水裂隙带监测及操作的困难，减少人工操作带来的麻烦及误差，并实现测量数据的智能储存，本实用新型提供一种双端堵水器智能数字显示控制装置。

本实用新型所采用的技术解决方案是：

一种双端堵水器智能数字显示控制装置，其包括过水装置与智能显示及控制装置；

过水装置包括进水管路，进水管路的进水端为第一干路，在第一干路上设置有进水开关，第一干路的末端分别与两个支路相连通，其中一条支路上设置有智能启闭开关，另一条支路上设置有智能调节开关，两个支路的末端通过三通开关a与第二干路相连通，在第二干路上设置有压力传感器和流量传感器，第二干路的末端通过三通开关b分别与封堵管路和注水管路相连通，在封堵管路和注水管路上均设置有放水开关；

智能显示及控制装置包括电源、LED显示装置、单片机、数据输入端口与数据输出端口，单片机分别与数据输入端口、压力传感器、流量传感器、智能启闭开关、智能调节开关和数据输出端口相连，数据输出端口还与LED显示装置相连。

优选的，该装置整体用外壳进行包裹，起到井下防爆作用。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型利用智能显示及控制装置作为双端堵水器的控制装置，避免了人工控制所带来的麻烦及人为读数所带来的误差，提高了数据精确度；采用的过水装置，封堵与注水管路共用一个管路，更易操作且节约水源。

附图说明

图1为双端堵水器智能数字显示控制装置示意图；

图2为智能数字显示控制双端堵水器测试系统全景示意图。

图中：1—进水口，2—进水总开关，3—智能调节开关，4—智能启闭开关，5—三通开关a，6—压力传感器，7—传感器及智能开关外壳，8—流量传感器，9—三通开关b，10—封堵管路，11—封堵管放水开关，12—注水管放水开关，13—注水管路，14—电源，15—LED显示装置，16—数据输入端口，17—外壳，18—数据输出端口，19—单片机，20—注水耐高压管路，21—封堵耐高压管路，22—钻机，23—钻杆，24—气囊，25—孔内探头。

具体实施方式

结合附图，一种双端堵水器智能数字显示控制装置，其包括过水装置与智能显示及控制装置。过水装置包括进水管路，进水管路的进水端为第一干路，在第一干路上设置有进水总开关2。第一干路的末端分别与两个支路相连通，其中一条支路上设置有智能启闭开关4，另一条支路上设置有智能调节开关3，两个支路的末端通过三通开关a与第二干路相连通。在第二干路上设置有压力传感器6和流量传感器8，第二干路的末端通过三通开关b分别与封堵管路10和注水管路13相连通。在封堵管路10上设置有封堵管防水开关11，在注水管路13上设置有注水管放水开关12。智能调节开关3、智能启闭开关4、压力传感器6和流量传感器8用传感器及智能开关外壳7进行包裹。智能显示及控制装置包括电源14、LED显示装置15、单片机19、数据输入端口16与数据输出端口18。电源14分别与LED显示装置15、传感器及智能开关外壳7相连。单片机19分别与数据输入端口16、压力传感器6、流量传感器8、智能启闭开关4、智能调节开关3和数据输出端口18相连，数据输出端口18还与LED显示装置15相连。

上述电源14为智能调节开关3、智能启闭开关4、压力传感器6、流量传感器8及LED显示装置15等供给电能。过水装置包括若干开关及耐压水管，通过控制开关能够实现对空内测试系统的封堵及注水功能。过水装置中耐压水管进口及出口处是两条管路，出口处分别为封堵管路10与注水管路13，在进口的分叉管路中由智能启闭开关4和智能调节开关3分别控制封堵管路10和注水管路13。管路中间部分合并为一条管路，在合并口安设一个三通开关a以确保需要哪条管路的水，在合并的管路上安设流量传感器8和压力传感器6，分别能够获得流过管路的水流量及压力。管路出口部分用三通分成两条管路，且在分叉处安设三通开关b，具体控制水流流向哪条管路，在封堵管路与注水管路上分别安设放水开关，以便于测试阶段完成之后把水放出。智能显示及控制装置中采用压力传感器6、流量传感器8和单片机19实现双端堵水器的智能控制，从数据输入端口16输入目标数据至单片机19中，流量传感器8和压力传感器6能够感应水管路的流量计压力，把信息反馈给单片机19，然后由单片机19控制智能启闭开关4和智能调节开关3，这样实现数字处理及控制过水管路的水流及水压的功能。并且LED显示装置15、数据输入端口16和数据输出端口18分别能够实现对双端堵水器的数据的数字显示，数据记录、储存以及数据的输出功能。

本实用新型对双端堵水器进行智能控制的方式如下：

首先，按照如图2所示安装双端堵水器测试系统。打开系统电源14，确保电量充足。确保开机前开关都是闭合的，确保管路畅通且无漏水现象。把该控制系统与外部水源管路相连，先调节三通开关b9，使封堵管路10畅通，注水管路13闭合，打开三通开关a5，然后在数据输入端口16输入能够使气囊24鼓起足以封堵住钻孔的水压值，此时，LED显示装置15能够同步数字显示，信息传入到单片机19中，同时压力感应器6感应管路中水的压力，此时系统管路中没有水，压力传感器6感应的值为0Mpa，把该信息传入单片机中19，由单片机19发出信息控制智能启闭开关4开启，然后打开系统管路总开关2使系统形成通路，水流过流量传感器8，流量传感器8把采集到的信息传给单片机19，当水压达到预定压力值时，压力传感器6把信息传给单片机19，单片机19发出命令控制智能启闭开关4闭合。调节三通开关b9，使封堵管路闭合，注水管路畅通，闭合系统总开关2，封堵过程结束。

然后，调节三通开关a5使带有智能调节开关3的管路畅通，带有智能启闭开关4的管路闭合，此时智能调节开关3开启。在数据输入端口16中输入第一次测试注水所需的压力值，缓慢打开管路总开关2，系统管路形成通路，压力传感器6感应水压，反馈信息给单片机19，当水压超过预定压力值时，单片机19控制智能调节开关3，使智能调节开关3关小，如果压力传感器6感应到水压小于预定压力值时，单片机19控制智能调节开关3使之开大。当LED显示装置15中显示的压力值稳定在预定压力值时，按键记录此时流量传感器8所感应到的流量值。

关闭系统管路总开关2，先打开封堵管路10中的放水开关11，使气囊24中的水流出，同时打开注水管路放水开关12，使注水管路中的水放出。第一次测试结束。

开动钻机22，使孔内测试装置更深1m，然后按照同样的步骤进行测试并记录。整个测试过程结束后，使用外部采集器从数据输出端口18把所记录的每个流量值导出。

需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种双端堵水器智能数字显示控制装置，其特征在于：包括过水装置与智能显示及控制装置；

过水装置包括进水管路，进水管路的进水端为第一干路，在第一干路上设置有进水开关，第一干路的末端分别与两个支路相连通，其中一条支路上设置有智能启闭开关，另一条支路上设置有智能调节开关，两个支路的末端通过三通开关a与第二干路相连通，在第二干路上设置有压力传感器和流量传感器，第二干路的末端通过三通开关b分别与封堵管路和注水管路相连通，在封堵管路和注水管路上均设置有放水开关；

智能显示及控制装置包括电源、LED显示装置、单片机、数据输入端口与数据输出端口，单片机分别与数据输入端口、压力传感器、流量传感器、智能启闭开关、智能调节开关和数据输出端口相连，数据输出端口还与LED显示装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种双端堵水器智能数字显示控制装置，其特征在于：该装置整体用外壳进行包裹。

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