[實用新型]礦用排水泵控制系統

有效

• 申請號: 201420560660.0
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN204113676U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 吳先鋒;王靜;段濤
• 申請（專利權）人: 徐州圣能科技有限公司
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 胡亞輝

技術領域

本實用新型涉及一種排水泵控制系統，尤其涉及一種礦用排水泵控制系統，屬于礦用設備技術領域。

背景技術

在礦井下開采的過程中，由于地層中含水的涌出，雨水和江河中水的滲透，水砂填充和水利開采礦井的井下供水，會有大量的水不停地匯聚于井下；此外，煤炭開采過程中，由于地層結構被破壞，巖層斷裂，會使采區與儲水層連通，發生突水事故。如果不能及時將積水排送至井上，不僅耽擱井下的生產，同時還存在嚴重的安全隱患，因此井下排水系統作為煤礦生產中四大系統之一，擔負著井下積水排除的重要任務。

目前礦井下的水泵房大多數采用傳統的人工操作排水系統，以離心式水泵系統為主。這種排水系統的操作以離心式水泵的工作特性為基礎，泵站的啟停時間判斷完全依賴工人的經驗和已有的操作規程。人工操作存在的問題：排水系統的工作流程完全由手工完成，效率低、可靠性差；排水閘閥的操作工作量大，浪費大量人力。

現有一些自動控制排水系統，但是控制箱的核心部件是以大量繼電器邏輯接線控制實現的自動控制，由于輸出控制信號是一個繼電器的常開觸點，在使用中被控制設備的接點類型有時是脈沖型的，所以會出現不能控制的狀況。為了解決這種現象，原有設備通過時間繼電器配合輸出一個通電延時斷開的信號來模仿脈沖信號，但是采用這種方法的系統存在穩定性差、安全系數低的問題。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種礦用排水泵控制系統，可以自動檢測排水泵的運行狀態，自動進行數據采集、記錄，故障報警等動作，所得到的動態資料準確性高，控制的可靠性高，同時提高系統設備的安全性。

為了實現上述目的所采用的技術方案：一種礦用排水泵控制系統，包括控制模塊、執行模塊和電源模塊，執行模塊包括帶抽真空裝置的水泵、電機和與水泵相連的閥組，控制模塊包括可編程控制器、開關量輸入模塊、模擬量輸入模塊、通訊模塊和開關量輸出模塊；

與水泵相連的閥組包括電動球閥和電動閘閥；

電動球閥通過球閥電動執行機構、電動閘閥通過閘閥電動執行機構分別與開關量輸入模塊相連，并將電動球閥和電動閘閥的狀態信號輸送至可編程控制器；

電機通過電流電壓采集模塊與模擬量輸入模塊相連并將電機狀態信號輸送至可編程控制器，水泵出口的壓力傳感器和水泵與抽真空裝置之間的負壓傳感器與模擬量輸入模塊相連，并將水泵出口壓力信號和水泵的真空度信號輸送至可編程控制器；

與電機軸承相連的溫度傳感器一以及與水泵軸承相連的溫度傳感器二通過溫度采集模塊與通訊模塊相連，并將采集的溫度信號輸送至可編程控制器；水泵的排水管出口的流量計與通訊模塊相連并將流量信號輸送至可編程控制器；可編程控制器將收集的信息通過通訊模塊輸送至顯示屏；

可編程控制器依次通過開關量輸出模塊、交流接觸器與閘閥電動執行機構相連控制電動閘閥動作，依次通過開關量輸出模塊、繼電器一與球閥電動執行機構相連控制電動球閥動作，依次通過開關量輸出模塊、繼電器二與電機的磁力啟動器相連控制電機啟停；

開關量輸出模塊與報警模塊相連。

電動球閥和電動閘閥的到位信號、排水泵和抽真空裝置的運行狀態信號通過開關量輸入模塊輸送至可編程控制器，水泵出口的壓力信號和水泵的真空度信號通過模擬量輸入模塊輸送至可編程控制器，水泵軸承和電機軸承處的溫度信號、水泵排水管的出口流量信號通過通訊模塊輸送至可編程控制器；可編程控制器將收集到的信號記錄，了解水泵及其附屬設備的運行狀況，并進行故障分析，然后作出判斷動作，通過開關輸出模塊分別控制電動球閥、電動閘閥以及電機的動作；顯示屏能夠清楚地顯示水泵的除水壓力、排水流量、閥門狀態、電機溫度以及故障信息等，出現故障后還能及時報警。

抽真空裝置為射流管或者真空泵。射流管抽真空吸水與真空泵相比，同樣可以省去底閥提高水泵的效率及吸水高速，而且結構簡單，不占用泵房空間，維修量小。

電源模塊與系統連接的電路上依次連接有熔斷器和斷路器。進一步保護整個系統的電路。

電源模塊包括開關電源和本安電源，本安電源為本系統中的傳感器供電。所述傳感器均設置在礦井的井下，這種電源在正常工作和故障狀態下，其輸出的最高電壓、最大電流均具有本安性能，任何電火花或任何熱效應均不能點燃規定的爆炸性氣體環境。提高礦井的安全性。

本安電源與系統中傳感器連接的電路上具有本安隔離電路。本安隔離電路包括通訊隔離及輸入本安隔離。

本系統具有至少三個電動球閥和至少三個電動閘閥，每個電動球閥由兩個繼電器控制，每個閘閥由兩個交流接觸器控制；電源模塊與交流接觸器連接的電路上具有相序保護器。