CN204344167U - 一种井下排水无人值守控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下排水无人值守控制系统，包括触摸式工业图形显示器、PLC控制器、检测系统、及用户监控中心，所述触摸式工业图形显示器与所述PLC控制器连接，所述检测系统包括水泵出口压力检测器、水泵真空度检测器、电流电压检测器、水仓水位检测器、水泵运行状态检测器、电磁阀电动阀状态检测器、排水管流量检测器、电机温度检测器、及轴承温度检测器，所述PLC控制器与所述检测系统的各个检测器分别连接，所述PLC控制器与所述用户监控中心连接。本实用新型提供的井下排水无人值守控制系统，可实现矿井排水自动化控制和地面远程监控，可依据水仓水位起停水泵，提高设备利用率，大大降低了生产成本。

Description

一种井下排水无人值守控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种井下排水无人值守控制系统。

背景技术

矿井排水系统承担着排出井下涌水的重要任务，是矿井安全生产的关键环节，排水系统各种设备能否安全、可靠、有效地运行，关系到整个矿井的生产和安全。排水设备一般功率大，耗电量多，传统排水只能靠人工手动控制泵的起停，无法充分利用排水设备的容量，不能科学、合理地调度排水量和排水时间，因而传统的矿井排水方式普遍存在能耗大、效率低、生产成本高的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术中所提到的问题，提供了一种井下排水无人值守控制系统，可实现矿井排水自动化控制和地面远程监控，可依据水仓水位起停水泵，提高设备利用率，大大降低了生产成本。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种井下排水无人值守控制系统，包括触摸式工业图形显示器、PLC控制器、检测系统、及用户监控中心，所述触摸式工业图形显示器与所述PLC控制器连接，所述检测系统包括水泵出口压力检测器、水泵真空度检测器、电流电压检测器、水仓水位检测器、水泵运行状态检测器、电磁阀电动阀状态检测器、排水管流量检测器、电机温度检测器、及轴承温度检测器，所述PLC控制器与所述检测系统的各个检测器分别连接，所述PLC控制器与所述用户监控中心连接。

进一步地，所述水仓水位检测器采用液位传感器。

进一步地，所述液位传感器连接有液位传感器异常报警器。

进一步地，还包括水泵故障报警器、管路异常报警器、水仓异常报警器、及闸阀异常报警器。

现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型提供的井下排水无人值守控制系统可实现矿井排水自动化控制和地面远程监控，可依据水仓水位起停水泵，提高水泵有效利用率，大大降低生产成本。

2、本实用新型提供的井下排水无人值守控制系统可减少看护人员，相应减少工资投入，并可充实设备维护检修队伍，提高维护质量，减少事故发生，变事故发生后的被动检修为主动的定期检修，提高设备的使用率。

3、本实用新型提供的井下排水无人值守控制系统可以保证安全生产，改善工作环境，提高劳动生产率。

4、本实用新型提供的井下排水无人值守控制系统可有效地保护水泵电机等设备，延长使用寿命，减少事故停机时间，提高排水能力。

5、本实用新型提供的井下排水无人值守控制系统通过调整开停时间，避开电力负荷高峰期，有效地削峰填谷，节约电费开支。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的井下排水系统图；

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1-2所示的一种井下排水无人值守控制系统，包括触摸式工业图形显示器、PLC控制器、检测系统、及用户监控中心，所述触摸式工业图形显示器与所述PLC控制器连接，所述检测系统包括水泵出口压力检测器、水泵真空度检测器、电流电压检测器、水仓水位检测器、水泵运行状态检测器、电磁阀电动阀状态检测器、排水管流量检测器、电机温度检测器、及轴承温度检测器，所述PLC控制器与所述检测系统的各个检测器分别连接，所述PLC控制器与所述用户监控中心连接。

本实施例中，所述水仓水位检测器采用液位传感器。

本实施例中，所述液位传感器连接有液位传感器异常报警器。

本实施例中，还包括水泵故障报警器、管路异常报警器、水仓异常报警器、及闸阀异常报警器。

图1为矿井下的排水系统图，本实用新型通过对图中所示的1、2、3号水泵及各管路闸阀的自动化控制和保护，从而达到自动调节井下水仓水位的目的。

图2所示为本实用新型井下排水无人值守控制系统的结构示意图，该系统通过检测以下数据来控制水泵的运行停止，其控制过程为：系统实时检测水仓水位的变化，并将采集到的数据与用户设定的水位上下限数据进行比较，当达到排水要求时，系统自动通入运行，并依据水仓水位的变化量来控制需要几台水泵投入运行，且对系统各主要设备、元件进行监测，当设备或元件出现故障时，系统能自动将设备切换到备用设备上，并报警显示相应的故障，使用户能及时高效地解决问题。

其中，水泵出口压力的检测是系统确认水泵处于工作状态及管路是否堵塞的判断依据之一(当水泵运转时出口压力应该在一个正常范围内波动，过高与过低都有可能是系统出现故障)；水泵真空度的检测是系统判断真空泵启动时间长短的依据，只有引水管路真空度到达一定值时水泵才能实现抽水；电流电压的检测是保证水泵电机与电控元器件能有一个良好的用电环境，当出现电流电压不正常时系统能实现自动报警或停机；水泵运行状态及电磁阀电动阀的运行状态监测是为了配合PLC能准确地执行各个命令的重要保证，并显示在工业显示器上，使用户能直观地看到无人值守系统各部件的工作情况；排水管流量检测是为了配合PLC判断水仓水位，及选择几台水泵投入运行的一个重要依据，且能使用户直观地看到系统实时排水量；电机、轴承温度监测是对电机及水泵轴承的一个重要保护参数。

本实用新型采用多种运行模式，为了满足日常运行、检修、故障处理等需要，具备三种控制模式：就地、远程自动、远程手动，系统采取“就地优先”原则，在远程控制情况下，若在现场巡查检修时，电工选择就地控制，在任何状态下系统都将切换到就地控制模式；若采取的是远程手动控制，但由于系统通讯中断，系统将自动切换到远程自动控制模式；若采取远程自动控制，但系统由于PLC故障，系统将自动转换成就地控制(且以上故障系统均将进行报警提示)。

本实用新型中，水泵启动方式使用变频方式启动，减少对电网及机械冲击，节省电能；而对于水泵的运行时间控制，则采取轮换方式，通过“时间累计，故障检测，优先无故障，工作时间短的水泵”，对于管路及闸阀的控制也同样采取与水泵运行相同的控制方式，从而实现各设备工作时间的均衡，提高各设备的整体使用寿命，此外，系统通过读取用电“尖、峰、平、谷”时段，及水位情况来调节水泵的投入量(水泵台数)，最大程度地为用户节约系统运行成本，提高效率。

本实用新型中，系统主要通过液位传感器检测水仓水位的数据，通过PLC计算出水仓涌水速度、水位高低、及电价区间段的综合分析和运算来自动控制水泵的投入量，并将水位的变化趋势通过曲线图的方式在触摸屏显示，实现水位自动调节。

本实用新型中采用多重保护，其中，水泵故障报警：水泵电压过压、欠压，缺相、水泵过流、水泵温高、轴承温高等故障；管路异常报警：管路压力异常、引水异常等情况；水仓异常报警：水仓水位高，水仓水位低，单位时间水仓涌水量过高；液位传感器异常报警：液位检测失效；闸阀异常报警：闸阀异常。

本实用新型通过工业显示器实时显示系统运行状态，并能将系统各运行参数传到用户监控中心，实现集中监控。

本实用新型实现了对井下排水系统的远程操作及实时动态监控，操作人员只需在地面就能对排水系统进行监控，且本实用新型对几个水泵集中在地面操作台上进行控制，自动化程度高，能大大减少原有排水系统所需的工人，系统根据传感器数据实现对井下排水设备的自动操作，为用户减少工人工资成本。

本实用新型将操作排水泵由井下手动控制转为井上自动控制或井上手动控制，改善了工人的工作环境，提高了安全系数，保障工人人身安全，大大降低了井下人员伤亡的可能性，系统水泵的自动轮换减少人工操作失误，延长设备使用寿命。

本实用新型还实现了数据共享、报警联动、响应迅速，减少了由于矿井灾难所造成的损失。

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

Claims (4)

1.一种井下排水无人值守控制系统，其特征在于，包括触摸式工业图形显示器、PLC控制器、检测系统、及用户监控中心，所述触摸式工业图形显示器与所述PLC控制器连接，所述检测系统包括水泵出口压力检测器、水泵真空度检测器、电流电压检测器、水仓水位检测器、水泵运行状态检测器、电磁阀电动阀状态检测器、排水管流量检测器、电机温度检测器、及轴承温度检测器，所述PLC控制器与所述检测系统的各个检测器分别连接，所述PLC控制器与所述用户监控中心连接。

2.如权利要求1所述的井下排水无人值守控制系统，其特征在于，所述水仓水位检测器采用液位传感器。

3.如权利要求2所述的井下排水无人值守控制系统，其特征在于，所述液位传感器连接有液位传感器异常报警器。

4.如权利要求1-3任意一项所述的井下排水无人值守控制系统，其特征在于，还包括水泵故障报警器、管路异常报警器、水仓异常报警器、及闸阀异常报警器。