CN203627176U - 水泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水泵控制系统，包括：至少两个水泵；与上述水泵相同深度的固定液位计；设置于水面的浮动液位计；控制单元，其输入端分别与固定液位计和浮动液位计连接，输出端分别与两个水泵连接，依据固定液位计和/或浮动液位计所输入的电平控制水泵开闭。由上，通过设置液位计判断水池内的水位，提前控制水泵的开闭，以实现提前分散压力，避免当水位过高时再开启水泵而可能出现的事故。

Description

水泵控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种水泵控制系统。

背景技术

按照现行《煤矿防治水规定》及《煤矿安全规程》要求，矿井应当在井底设置排水池以及防水闸门，或者在正常排水系统基础上安装配备排水能力不小于最大涌水量的潜水电泵排水系统。以保证井下废水正常排出。正常情况下，水泵的排水依据矿井正常涌水量、最大涌水量以及矿井井下洒水和黄泥灌浆析出水增量进行设置。但现有系统无法以及实时排水量对水泵进行控制，导致可能出现的瞬时排水量巨大从而造成水泵压力较大，威胁矿井安全。

实用新型内容

本实用新型提供一种水泵控制系统，通过设置液位计判断水池内的水位，提前控制水泵的开闭，以实现提前分散压力，避免当水位过高时再开启水泵而可能出现的事故。

所述水泵控制系统包括：

至少两个水泵；

与上述水泵相同深度的固定液位计；

设置于水面的浮动液位计；

控制单元，其输入端分别与固定液位计和浮动液位计连接，输出端分别与两个水泵连接，依据固定液位计和/或浮动液位计所输入的电平控制水泵开闭。

由上，通过设置液位计判断水池内的水位，提前控制水泵的开闭，以实现提前分散压力，避免当水位过高时再开启水泵而可能出现的事故。

可选的，所述控制单元内部包括：

第一水泵控制模块，正向输入端与固定液位计连接，反向输入端接入一低电平，输出端与第一水泵连接；

第二水泵控制模块，正向输入端与浮动液位计连接，反向输入端连接标准电压，输出端与第二水泵连接。

由上，通过预设电压，并将固定液位计与浮动液位计所采集的标准电压信息与预设电压相比较，进而控制第一水泵和第二水泵的开启，通过判断水池内的水位，提前控制水泵的开闭，以实现提前分散压力，避免当水位过高时再开启水泵而可能出现的事故。

可选的，所述控制单元为包括型号为LM339芯片的电路。

由上，由于该芯片内置四路电压比较器，可实现电压比较并输出控制信息。

可选的，所述控制单元包括并联连接的多个LM339芯片。

由上，当水池面积较大，需要多个水泵时，并联多个LM339芯片可实现对多个水泵的控制，且依据浮动液位计判断水位上升或下降的速度，提前控制多个水泵的开闭，避免当水位过高时再开启水泵而可能出现的事故。

可选的，所述固定液位计为电容式液位传感器。

附图说明

图1为水泵控制系统的原理示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种水泵控制系统，设置于煤矿井下排水池中，水泵控制系统通过设置液位计判断水池内的水位，提前控制水泵的开闭，以实现提前分散压力，避免当水位过高时再开启水泵而可能出现的事故。

如图1所示的水泵控制系统的原理示意图，包括设置在水池10底部平行高度排列的第一水泵11、第二水泵12和第三水泵13。上述三个水泵与控制单元40连接，通过控制单元40输出开闭指令进行开关动作。

在水池10内与上述三个水泵相同的高度位置设置一固定液位计20，用于检测水位是否到达该固定液位计20所在的高度，并对应输出电信号。

举例说明，固定液位计20可采用电容式液位传感器，其传感部分是一个同轴的容器，当液体进入容器后引起传感器壳体和感应电极之间电容量的变化，这个变化量通过电路的转换并进行精确的线性和温度补偿，输出4-20mA标准信号，上述标准信号经过电阻电路后，转换为标准电平信号。当水池10内的水位达到固定液位计20所在的高度时，表示三个水泵的入水口均没入水下，固定液位计20输出一高电平。反之，若水位未达到固定液位计20所在高度时，其输出一低电平。

另外，水池10内部还设置有一浮动液位计30，该浮动液位计30浮于水面之上，用于检测水池10中水位的变化速率。浮动液位计30由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成，一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于水池10液面上并沿测量导管上下移动，导管内装有测量元件，它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，并将电子单元转换成4～20mA标准信号输出。由于上述固定液位计20以及浮动液位计30均采用现有技术实现，故不再对其过多赘述。

还设置有控制单元40，其内部包括有第一水泵控制模块、第二水泵控制模块和第三水泵控制模块（未图示），其中第一水泵控制模块的信号输入端与固定液位计20连接，控制端（即指令输出端）与第一水泵11连接；第二水泵控制模块和第三水泵控制模块的信号输入端均与浮动液位计30连接，控制端分别与第二水泵12和第三水泵13连接。控制单元40依据固定液位计20所输入的信号控制第一水泵11的开闭，依据浮动液位计30所输入的信号控制第二水泵12和第三水泵13的开闭。

具体来说，当固定液位计20向控制单元40输入高电平时，表示水位已达到固定液位计20所在的高度时，即三个水泵的入水口均没入水下，满足水泵工作的压力要求，则控制单元40中的第一水泵控制模块将所接收的高电平作为第一水泵11开启的触发指令，向第一水泵11下达开启指令。

进一步的，当水位继续上升时，浮动液位计30则开始检测水位上升的速度，依据其速度的不同，浮动液位计30向控制单元40输出相应数值的电压。控制单元40中的第二水泵控制模块预设值有一标准电压，该电压表示开启一部水泵时水位下降所等效的电压值，第二水泵控制模块将所接收的电压与预设值的标准电压相比较，当所接收的电压大于预设值的标准电压时，则输出控制指令开启第二水泵12。

相应的，控制单元40的第三水泵控制模块设置有第二标准电压，即该电压表示同时开启两部水泵时水位下降所等效的电压值，当第三水泵控制模块所接收的电压大于上述预设值的第二标准电压时，则输出控制指令同时开启第二水泵12和第三水泵13。

同理，当第二或第三水泵控制模块所接收的电压小于上述预设值标准电压时，则分别输出控制指令关闭第二水泵12或/和第三水泵13。

所述控制单元40的功能可通过型号为LM339的电压比较器实现，该内部装有四个独立的电压比较器，其中，第一路电压比较器用于实现第一水泵控制模块的功能，其正向输入端与固定液位计20连接，反向输入端接入一低电平，输出端与第一水泵11连接，当固定液位计20输出高电平时，第一路电压比较器的输出端输出高电平，以控制第一水泵11开启。

进一步的，LM339芯片内部第二路电压比较器用于实现第二水泵控制模块的功能，其正向输入端与浮动液位计30连接，反向输入端连接标准电压，输出端与第二水泵12连接，当正向输入端所输出的电压大于标准电压时，其输出端控制第二水泵12开启。同理，第三路电压比较器用于实现第三水泵控制模块的功能，其正向输入端与浮动液位计30连接，反向输入端连接第二标准电压，输出端与第三水泵13连接，当正向输入端所输出的电压大于第二标准电压时，其输出端控制第三水泵13开启，与此同时，第二路电压比较器的输出端依然控制第二水泵12开启。

依据上述原理不难推断出，针对水池的大小，还可设置第四水泵、第五水泵等等，上述第四水泵、第五水泵等于控制单元40的连接关系，与所述第二水泵12或第三水泵13相同，即控制单元40的正向输入端与固定液位计20连接，反向输入端连接第四、第五标准电压，输出端分别连接第四、第五水泵，以实现对上述水泵的控制。所述控制单元40可通过并联连接的多个LM339芯片实现。

上述逻辑为LM339芯片所具有的比较功能，本申请并未对其内部程序进行改动，仅应用了上述功能从而实现本实用新型的发明目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，总之凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水泵控制系统，其特征在于，包括：

至少两个水泵；

与上述水泵相同深度的固定液位计；

设置于水面的浮动液位计；

控制单元，其输入端分别与固定液位计和浮动液位计连接，输出端分别与两个水泵连接，依据固定液位计和/或浮动液位计所输入的电平控制水泵开闭。

2.根据权利要求1所述的水泵控制系统，其特征在于，所述控制单元内部包括：

第一水泵控制模块，正向输入端与固定液位计连接，反向输入端接入一低电平，输出端与第一水泵连接；

第二水泵控制模块，正向输入端与浮动液位计连接，反向输入端连接标准电压，输出端与第二水泵连接。

3.根据权利要求2所述的水泵控制系统，其特征在于，所述控制单元为包括型号为LM339芯片的电路。

4.根据权利要求3所述的水泵控制系统，其特征在于，所述控制单元包括并联连接的多个LM339芯片。

5.根据权利要求1所述的水泵控制系统，其特征在于，所述固定液位计为电容式液位传感器。

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