[發明專利]井下排水系統和排水方法

在審

• 申請號: 202210150850.4
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114439543A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 馬孝威;吳文臻;付元;李迎喜;孟慶勇;李標;張立亞;苑靜科;華冬;孟杰;黃家鑫;陳威廷;王汾青;高冶;楊大山;繆江華;趙初峰;賈曉娣
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: E21F16/00
• 分類號: E21F16/00;F04B49/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 辛誠

1.一種井下排水系統，其特征在于，包括：

地面服務器，所述地面服務器用于發出指令、接收和存儲數據；

中央水泵房和采區水泵，所述中央水泵房和所述采區水泵房內均設有就地控制箱、監測組件和水泵，所述監測組件用于監測所述中央水泵房和所述采區水泵房的水倉液位、水泵真空度、水管壓力和水管流量，所述就地控制箱用于將所述監測組件的監測數據上傳至所述地面服務器，所述就地控制箱可直接控制所述水泵的啟?；蛘吒鶕龅孛娣掌鞯闹噶羁刂扑鏊玫膯⑼?。

2.根據權利要求1所述的井下排水系統，其特征在于，所述水泵具有電磁閥和電機，所述電磁閥用于控制射流啟停，所述電機用于控制所述水泵的啟停，所述水泵的輸水管路上設有電動閥，所述電動閥用于控制所述輸水管路的通斷。

3.根據權利要求2所述的井下排水系統，其特征在于，所述監測組件包括液位傳感器、壓力傳感器、負壓傳感器和流量傳感器，所述液位傳感器設在所述中央水泵房和所述采區水泵房的水倉內，所述負壓傳感器設在所述水泵的射流管路內，所述壓力傳感器和所述流量傳感器設在所述輸水管路內。

4.根據權利要求3所述的井下排水系統，其特征在于，所述就地控制箱包括：

可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器與所述地面服務器相連；

模擬量輸入模塊，所述液位傳感器、所述壓力傳感器、所述負壓傳感器和所述流量傳感器均與所述模擬量輸入模塊相連，所述可編程邏輯控制器可通過所述模擬量輸入模塊讀取水倉液位、水泵真空度、水管壓力和水管流量；

開關量輸入模塊，所述開關量輸入模塊分別與所述電動閥和所述可編程邏輯控制器相連，所述開關量輸入模塊用于將所述電動閥的狀態信號輸送至所述可編程邏輯控制器；

開關量輸出模塊，所述可編程邏輯控制器與所述開關量輸出模塊相連，并通過所述開關量輸出模塊控制所述電磁閥、所述電機和所述電動閥的啟停。

5.根據權利要求4所述的井下排水系統，其特征在于，所述就地控制箱還包括以太網模塊，所述可編程邏輯控制器通過所述以太網模塊與所述地面服務器相連。

6.根據權利要求5所述的井下排水系統，其特征在于，所述就地控制箱還包括通訊模塊和控制屏，所述可編程邏輯控制器與所述通訊模塊和所述控制屏相連，所述通訊模塊用于與所述地面服務器進行信息交換，所述控制屏用于顯示設備的運行狀態以及控制所述電磁閥、所述電機和所述電動閥的啟停。

7.根據權利要求6所述的井下排水系統，其特征在于，所述地面服務器包括上位機，所述上位機與所述可編程邏輯控制器相連，所述上位機用于接收和存儲所述可編程邏輯控制器上傳的數據并對數據進行分析，再根據分析結果向所述可編程邏輯控制器下達指令；

顯示器，所述顯示器與所述上位機相連，所述顯示器用于顯示所述可編程邏輯控制器上傳的數據和所述電磁閥、所述電機和所述電動閥的啟停狀態。

8.根據權利要求1所述的井下排水系統，其特征在于，所述采區水泵房為多個，多個所述采區水泵房處于不同的水平面，多個所述采區水泵房均與所述中央水泵房相連。

9.一種排水方法，其特征在于，包括：

通過監測組件獲取中央水泵房和采區水泵房的水倉液位、水泵真空度、水管壓力和水管流量的實時數據；

就地控制箱讀取監測組件獲取的數據并將數據上傳至地面服務器；

所述地面服務器接收、存儲和顯示所述就地控制箱上傳的數據，并對數據進行分析，通過邏輯運算合理地調度所述中央水泵房和所述采區水泵房中水泵的啟停數量和啟停時間，向所述就地控制箱下達控制指令；

所述就地控制箱根據控制指令對所述中央水泵房和所述采區水泵房中水泵的進行控制，啟動排水系統，將各個采區水泵房內的水輸送至所述中央水泵房，再通過中央水泵房將水排出。

10.根據權利要求9所述的排水方法，其特征在于，啟動排水系統的方法包括：

打開電磁閥，利用射流抽真空，檢測水泵內的真空度是否達到啟動條件，如果真空度沒有達到啟動條件，則檢測電磁閥是否達到設定時間，如果達到設定時間，則關閉電磁閥；

如果真空度達到啟動條件，則依次啟動電機、打開電動閥、關閉電磁閥；

檢測輸水管路內的壓力是否達到運行標準，如果壓力沒有達到運行標準，則依次關閉電動閥、關閉電機；

如果壓力達到運行標準，排水系統啟動成功，開始排水。