CN203321492U - 双端堵水器智能数字显示控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双端堵水器智能数字显示控制装置,其包括过水装置与智能显示及控制装置;过水装置合并为一条管路,能够同时控制封堵管路及注水管路的过水,管路上面安设有智能调节开关、智能启闭开关、压力传感器及流量传感器,实现信号的接收及传送;智能显示及控制装置包括电源、LED显示装置、单片机、数据输入端口与数据输出端口,单片机分别与数据输入端口、压力传感器、流量传感器、智能启闭开关、智能调节开关和数据输出端口相连,数据输出端口还与LED显示装置相连。本实用新型避免了人工控制所带来的麻烦及人为读数所带来的误差,提高了数据精确度;采用的过水装置,封堵与注水管路共用一个管路,更易操作且节约水源。
Description
技术领域
本实用新型涉及井下巷道深部围岩导水裂隙带的测量仪器控制装置,尤其涉及双端堵水器智能数字显示控制装置。
背景技术
在煤矿井下采煤工作面周围选择合适的观测场所,例如可在相邻工作面的顺槽、联络巷、所测工作面的停采线或开切眼以外的巷道中开掘钻窝,向采空区上方打仰斜钻孔。钻孔避开冒落带而斜穿导水裂隙带,达到预计的导水裂隙带顶界以上一定高度。使用双端堵水器沿钻孔进行分段封堵注水,测定钻孔各段的漏失流量,以此了解岩石的破裂松动情况,确定导水裂隙带的上界高度。
双端堵水器是进行井下仰孔分段注水观测的主要设备,它包括观测平台、孔内测试***和测试辅助设备,观测平台由流量测试仪表、压力表、人工调节阀门等组成,孔内测试***由双端双路堵水器、耐压软管、推进杆组成,测试辅助设备还包括计时器及专用工具一套。双端双路堵水器两端有两个互相连通的胶囊,平时处于静止收缩状态,呈圆柱形,可用钻杆或人力推杆将其推移到钻孔任何深度,胶囊起胀与孔内注水是通过各自独立的两趟管路来完成的。通过细径耐压软管、调压阀门和指示仪表向胶囊压水或充气,可使探管两端的胶囊同时膨胀成椭球形栓塞,在钻孔内形成一定长度(设计为1m)的双端封堵孔段。
通过钻杆或人力空心推杆(兼作注水管路)、调压阀门和压力流量仪表向封堵孔段进行定压注水,可以测出单位时间注入孔段并经孔壁裂隙漏失的水量。但目前此设备都是人工进行操作,操作较为繁琐,势必会浪费人力,且带来较大的误差。
实用新型内容
为了克服现有顶板深部导水裂隙带监测及操作的困难,减少人工操作带来的麻烦及误差,并实现测量数据的智能储存,本实用新型提供一种双端堵水器智能数字显示控制装置。
本实用新型所采用的技术解决方案是:
一种双端堵水器智能数字显示控制装置,其包括过水装置与智能显示及控制装置;
过水装置包括进水管路,进水管路的进水端为第一干路,在第一干路上设置有进水开关,第一干路的末端分别与两个支路相连通,其中一条支路上设置有智能启闭开关,另一条支路上设置有智能调节开关,两个支路的末端通过三通开关a与第二干路相连通,在第二干路上设置有压力传感器和流量传感器,第二干路的末端通过三通开关b分别与封堵管路和注水管路相连通,在封堵管路和注水管路上均设置有放水开关;
智能显示及控制装置包括电源、LED显示装置、单片机、数据输入端口与数据输出端口,单片机分别与数据输入端口、压力传感器、流量传感器、智能启闭开关、智能调节开关和数据输出端口相连,数据输出端口还与LED显示装置相连。
优选的,该装置整体用外壳进行包裹,起到井下防爆作用。
本实用新型的有益技术效果是:
本实用新型利用智能显示及控制装置作为双端堵水器的控制装置,避免了人工控制所带来的麻烦及人为读数所带来的误差,提高了数据精确度;采用的过水装置,封堵与注水管路共用一个管路,更易操作且节约水源。
附图说明
图1为双端堵水器智能数字显示控制装置示意图;
图2为智能数字显示控制双端堵水器测试***全景示意图。
图中:1—进水口,2—进水总开关,3—智能调节开关,4—智能启闭开关,5—三通开关a,6—压力传感器,7—传感器及智能开关外壳,8—流量传感器,9—三通开关b,10—封堵管路,11—封堵管放水开关,12—注水管放水开关,13—注水管路,14—电源,15—LED显示装置,16—数据输入端口,17—外壳,18—数据输出端口,19—单片机,20—注水耐高压管路,21—封堵耐高压管路,22—钻机,23—钻杆,24—气囊,25—孔内探头。
具体实施方式
结合附图,一种双端堵水器智能数字显示控制装置,其包括过水装置与智能显示及控制装置。过水装置包括进水管路,进水管路的进水端为第一干路,在第一干路上设置有进水总开关2。第一干路的末端分别与两个支路相连通,其中一条支路上设置有智能启闭开关4,另一条支路上设置有智能调节开关3,两个支路的末端通过三通开关a与第二干路相连通。在第二干路上设置有压力传感器6和流量传感器8,第二干路的末端通过三通开关b分别与封堵管路10和注水管路13相连通。在封堵管路10上设置有封堵管防水开关11,在注水管路13上设置有注水管放水开关12。智能调节开关3、智能启闭开关4、压力传感器6和流量传感器8用传感器及智能开关外壳7进行包裹。智能显示及控制装置包括电源14、LED显示装置15、单片机19、数据输入端口16与数据输出端口18。电源14分别与LED显示装置15、传感器及智能开关外壳7相连。单片机19分别与数据输入端口16、压力传感器6、流量传感器8、智能启闭开关4、智能调节开关3和数据输出端口18相连,数据输出端口18还与LED显示装置15相连。
上述电源14为智能调节开关3、智能启闭开关4、压力传感器6、流量传感器8及LED显示装置15等供给电能。过水装置包括若干开关及耐压水管,通过控制开关能够实现对空内测试***的封堵及注水功能。过水装置中耐压水管进口及出口处是两条管路,出口处分别为封堵管路10与注水管路13,在进口的分叉管路中由智能启闭开关4和智能调节开关3分别控制封堵管路10和注水管路13。管路中间部分合并为一条管路,在合并口安设一个三通开关a以确保需要哪条管路的水,在合并的管路上安设流量传感器8和压力传感器6,分别能够获得流过管路的水流量及压力。管路出口部分用三通分成两条管路,且在分叉处安设三通开关b,具体控制水流流向哪条管路,在封堵管路与注水管路上分别安设放水开关,以便于测试阶段完成之后把水放出。智能显示及控制装置中采用压力传感器6、流量传感器8和单片机19实现双端堵水器的智能控制,从数据输入端口16输入目标数据至单片机19中,流量传感器8和压力传感器6能够感应水管路的流量计压力,把信息反馈给单片机19,然后由单片机19控制智能启闭开关4和智能调节开关3,这样实现数字处理及控制过水管路的水流及水压的功能。并且LED显示装置15、数据输入端口16和数据输出端口18分别能够实现对双端堵水器的数据的数字显示,数据记录、储存以及数据的输出功能。
本实用新型对双端堵水器进行智能控制的方式如下:
首先,按照如图2所示安装双端堵水器测试***。打开***电源14,确保电量充足。确保开机前开关都是闭合的,确保管路畅通且无漏水现象。把该控制***与外部水源管路相连,先调节三通开关b9,使封堵管路10畅通,注水管路13闭合,打开三通开关a5,然后在数据输入端口16输入能够使气囊24鼓起足以封堵住钻孔的水压值,此时,LED显示装置15能够同步数字显示,信息传入到单片机19中,同时压力感应器6感应管路中水的压力,此时***管路中没有水,压力传感器6感应的值为0Mpa,把该信息传入单片机中19,由单片机19发出信息控制智能启闭开关4开启,然后打开***管路总开关2使***形成通路,水流过流量传感器8,流量传感器8把采集到的信息传给单片机19,当水压达到预定压力值时,压力传感器6把信息传给单片机19,单片机19发出命令控制智能启闭开关4闭合。调节三通开关b9,使封堵管路闭合,注水管路畅通,闭合***总开关2,封堵过程结束。
然后,调节三通开关a5使带有智能调节开关3的管路畅通,带有智能启闭开关4的管路闭合,此时智能调节开关3开启。在数据输入端口16中输入第一次测试注水所需的压力值,缓慢打开管路总开关2,***管路形成通路,压力传感器6感应水压,反馈信息给单片机19,当水压超过预定压力值时,单片机19控制智能调节开关3,使智能调节开关3关小,如果压力传感器6感应到水压小于预定压力值时,单片机19控制智能调节开关3使之开大。当LED显示装置15中显示的压力值稳定在预定压力值时,按键记录此时流量传感器8所感应到的流量值。
关闭***管路总开关2,先打开封堵管路10中的放水开关11,使气囊24中的水流出,同时打开注水管路放水开关12,使注水管路中的水放出。第一次测试结束。
开动钻机22,使孔内测试装置更深1m,然后按照同样的步骤进行测试并记录。整个测试过程结束后,使用外部采集器从数据输出端口18把所记录的每个流量值导出。
需要说明的是,在本说明书的教导下,本领域技术人员所作出的任何等同替代方式,或明显变型方式,均应在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种双端堵水器智能数字显示控制装置,其特征在于:包括过水装置与智能显示及控制装置;
过水装置包括进水管路,进水管路的进水端为第一干路,在第一干路上设置有进水开关,第一干路的末端分别与两个支路相连通,其中一条支路上设置有智能启闭开关,另一条支路上设置有智能调节开关,两个支路的末端通过三通开关a与第二干路相连通,在第二干路上设置有压力传感器和流量传感器,第二干路的末端通过三通开关b分别与封堵管路和注水管路相连通,在封堵管路和注水管路上均设置有放水开关;
智能显示及控制装置包括电源、LED显示装置、单片机、数据输入端口与数据输出端口,单片机分别与数据输入端口、压力传感器、流量传感器、智能启闭开关、智能调节开关和数据输出端口相连,数据输出端口还与LED显示装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种双端堵水器智能数字显示控制装置,其特征在于:该装置整体用外壳进行包裹。
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