CN211202052U - 一种地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，至少包括水仓、水泵组、PLC控制模块、以太网系统、监控控制系统和负压系统，所述水仓内部设有液位传感器和水仓摄像头，且水仓上设有水仓IP电话，所述液位传感器、压力传感器、电磁阀门、水仓摄像头和水仓IP电话均与PLC控制模块连接，所述以太网系统包括井下工业控制以太网和地上工业控制以太网，所述监控控制系统包括控制监控主机和远程监控主机，该地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统把井下现场操作变为地成远程操控，改善了操作环境，降低了劳动强度，提高了工作效率，降低了人力资源成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，属于矿产资源加工技术技术领域。
背景技术
当今社会各行业信息技术发展迅速，随着行业间的逐步推广，矿山企业的信息化进程也在不断深入，从技术和企业发展的角度来看传统的矿山行业的管理模式，不难发现，传统的管理方式并未跟上时代发展的步伐。比如地下矿山井下涌水是矿山重点管理项目，一个年产100万吨的矿山就需要配置十几个专职排水工，井下环境恶劣、安全风险高、人力成本巨大，在“机械化换人、自动化减人”的时代大背景下，利用先进的管控系统把井下的人工抽排水操作变为地面自动抽排水完全可行。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有矿井排水的不足，提供一种地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，通过井下安装PLC控制模块和控制监控主机，地上安装远程监控主机，并通过以太网系统现实把井下现场操作变为地成远程操控，改善了操作环境，降低了劳动强度，提高了工作效率，降低了人力资源成本。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，至少包括水仓、水泵组、PLC控制模块、以太网系统、监控控制系统和负压系统，所述水仓内部设有液位传感器和水仓摄像头，且水仓上设有水仓IP电话，水仓通过排水管与水泵组连接，排水管内设有电磁阀门，排水管的出水口设有压力传感器，所述液位传感器、压力传感器、电磁阀门、水仓摄像头和水仓IP电话均与PLC控制模块连接，所述负压系统的一端与水泵组连接，另一端通过电源柜与PLC模块连接，所述以太网系统包括井下工业控制以太网和地上工业控制以太网，所述监控控制系统包括控制监控主机和远程监控主机，所述PLC控制模块和控制监控主机均与井下工业控制以太网环网连接，所述远程监控主机与地上工业控制以太网环网连接，所述井下工业控制以太网与地上工业控制以太网通过光纤连接。
对上述技术方案做出改进的是所述水泵组分别设为第一水泵、第二水泵和第三水泵，且均为真空泵。
而且，所述远程监控主机至少包括报警器、上位机和控制室IP电话。
所述控制监控主机和远程监控主机均设有显示屏和画面分割器，且显示屏均为触屏式显示屏。
所述液位传感器为超声波传感器。
所述电源柜与水泵组之间连接有数据采集器。
本实用新型提供的地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统的有益效果在于：
（1）该地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统的PLC控制模块将液位、压力、图像和水泵组的各种运行的数据通过以太网系统传送至控制监控主机和远程监控主机，不仅可以在井下现场操作，还可以在地上远程监控和操作，改善了操作环境，降低了劳动强度，提高了工作效率，降低了人力资源成本。
（2）该地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统的控制室IP电话与水仓IP电话对应，在发生水仓发生故障时，通过控制室IP电话与对应的水库IP电话通话，使井下维护人员，及时沟通并抢修处理问题。
（3）该地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统的水泵组与负压系统连接，在水泵启动或者停止时，负压系统起到对水流起到缓冲作用，可以降低水锤效应对阀门和管道的破坏。
附图说明
图1为本实用新型地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统的结构示意图。
图中：1.PLC控制模块，2.水泵组，3.负压系统，4.液位传感器，5.压力传感器，6.水仓摄像头，7.水仓IP电话，8.电磁阀门，9.井下工业控制以太网，10.地上工业控制以太网，11.控制监控主机，12.远程监控主机，13.电源柜，14.数据采集器，15.第一水泵，16.第二水泵，17.第三水泵，18.控制室IP电话，19.上位机，20.显示屏，21.报警器。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步描述。
如图1所示，本实用新型提供的一种地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，至少包括水仓、水泵组2、PLC控制模块1、以太网系统、监控控制系统和负压系统3，所述水仓内部设有液位传感器4和水仓摄像头6，且水仓上设有水仓IP电话7，水仓通过排水管与水泵组2连接，排水管内设有电磁阀门8，排水管的出水口设有压力传感器5，所述液位传感器4、压力传感器5、水仓摄像头6、水仓IP电话7和电磁阀门8均与PLC控制模块1连接，所述液位传感器4为超声波传感器，所述负压系统3的一端与水泵组2连接，另一端通过电源柜13与PLC模块1连接，所述电源柜13与水泵组2之间连接有数据采集器14，水泵组2分别设为第一水泵15、第二水泵16和第三水泵17，且均为真空泵，所述以太网系统包括井下工业控制以太网9和地上工业控制以太网10，所述监控控制系统包括控制监控主机11和远程监控主机12，所述PLC控制模块1和控制监控主机11均与井下工业控制以太网9环网连接，所述远程监控主机12与地上工业控制以太网10环网连接，所述井下工业控制以太网9与地上工业控制以太网10通过光纤连接，所述远程监控主机11至少包括报警器21、上位机19和控制室IP电话18，所述控制监控主机11和远程监控主机12均设有显示屏20和画面分割器，且显示屏20均为触屏式显示屏。
所述该地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统的数据测量采集包括水仓内部的液位传感器4、水仓摄像头6、压力传感器5以及数据采集器14，所述液位传感器4采用超声波传感器，用于测量水仓内液面与其本身之间的距离，并根据该距离判断得出液面高度，所述水仓摄像头6为多组摄像头，分别位于水仓重点部位，所述压力传感器5位于排水管的出水口处，其作用在于判断连接该排水管的水泵是否在工作，所述数据采集器14采集运行水泵的各项数据，包括电机运行数据、水泵运行数据、阀门开度数据和管道运行数据，并采用采用4-20mA和0-10v这类标准信号接入PLC控制模块。
采集的数据通过以太网系统分别送到控制监控主机11和远程监控主机12，并将数据通过图像和视频的方式在地上和矿井中的显示屏20显示，显示屏20为触屏式显示屏且为多屏显示，更方便操作，远程监控主机12中的控制室IP电话方便与井下巡检和维修人员联系，实现同步通话，同时地上工作人员根据监控的情况通过上位机19进行下达执行命令，执行命令通过以太网系统传达至PLC控制模块1，PLC控制模块1通过电源柜13来控制水泵阀门的启动和关闭。
当水泵收到命令后，给电源柜13发合闸信号，电源开关合闸，然后泵出口阀门略开，同时负压系统3开始工作，逐步将水吸入水泵，当达到设定的负压，电机启动，待启动完成后泵出口电动阀门逐步找开，泵出口压力和管道压力和流量正常，负压系统3停机，水泵启动过程完成。当接到停机命令，泵出口阀门逐步关闭，当快要关到位时，电机停止，以降低水锤效应对阀门和管道的破坏。
所述第一水泵15为主水泵，第二水泵16为备用水泵，第三水泵17为待用或检修状态水泵，当第一水泵15出现故障时，自动切换至第二水泵16，并发出轻报警信号，采用红色灯光报警，当第一水泵15和第二水泵16均不能工作时，发出重报警信号，采用红色灯光和鸣笛报警，此时由值班人员将切换至手动运行状态，并人工干预操作。
同时该地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统具有故障自诊断功能，水仓液位变化反映出矿井涌水量的变化，当涌水量增加，主泵排水能力不能满足要求时，系统发重故障信号，提醒值班人员注意，同时备泵自动工作，以满足抽排水要求。同时电机电流、泵出口压力和管道压力和流量都设定有报警值和跳闸值，所有设备的运行数据均可以在历史曲线中查看，所有报警和跳闸故障均有记录，可以在事件查看中查找。同时该系统还可以连接internet网络，实现远程监控和故障报警。
Claims (6)
1.一种地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，至少包括水仓、水泵组、PLC控制模块、以太网系统、监控控制系统和负压系统，其特征在于：所述水仓内部设有液位传感器和水仓摄像头，且水仓上设有水仓IP电话，水仓通过排水管与水泵组连接，排水管内设有电磁阀门，排水管的出水口设有压力传感器，所述液位传感器、压力传感器、电磁阀门、水仓摄像头和水仓IP电话均与PLC控制模块连接，所述负压系统的一端与水泵组连接，另一端通过电源柜与PLC模块连接，所述以太网系统包括井下工业控制以太网和地上工业控制以太网，所述监控控制系统包括控制监控主机和远程监控主机，所述PLC控制模块和控制监控主机均与井下工业控制以太网环网连接，所述远程监控主机与地上工业控制以太网环网连接，所述井下工业控制以太网与地上工业控制以太网通过光纤连接。
2.根据权利要求1所述的地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，其特征在于：所述水泵组分别设为第一水泵、第二水泵和第三水泵，且均为真空泵。
3.根据权利要求1所述的地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，其特征在于：所述远程监控主机至少包括报警器、上位机和控制室IP电话。
4.根据权利要求1所述的地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，其特征在于：所述控制监控主机和远程监控主机均设有显示屏和画面分割器，且显示屏均为触屏式显示屏。
5.根据权利要求1所述的地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，其特征在于：所述液位传感器为超声波传感器。
6.根据权利要求1所述的地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统，其特征在于：所述电源柜与水泵组之间连接有数据采集器。
Priority Applications (1)
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| CN201922087641.6U CN211202052U (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 一种地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统 |
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| CN201922087641.6U CN211202052U (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 一种地下矿山井下涌水自动抽排水管控系统 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN211202052U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022116238A1 (zh) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 | 山东黄金归来庄矿业有限公司 | 一种井下深部自动化螺旋排水装置 |
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2019
- 2019-11-28 CN CN201922087641.6U patent/CN211202052U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| WO2022116238A1 (zh) * | 2020-12-02 | 2022-06-09 | 山东黄金归来庄矿业有限公司 | 一种井下深部自动化螺旋排水装置 |
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