CN203384020U - 一种矿用水泵控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用水泵控制装置，在每个水泵的出水管路上装有流量计和电动阀A，两条并联的出水管路与水泵出口相连，水泵与装有射流***的注水管路连接，PLC控制器与各个电动阀、流量计、泵***连接。本实用新型操作简单，安全可靠，无***风险，实用性强。

Description

一种矿用水泵控制装置

技术领域

本实用新型属于煤矿安全设备技术领域，尤其是涉及一种矿用水泵控制装置。

背景技术

矿井下的涌水由井下各个岩层渗出水组成，涌水沿各巷道排水沟流入水仓积存，井下水泵房排水***是煤炭矿井的关键***之一。目前，井下水泵普遍采用人工操作，手动开启，自动化程度低，安全性较差。在井下泵房配备一套适合于煤矿井下环境的自动控制装置，以实现排水自动化控制，实现对排水泵房的集中控制，是煤矿安全设备发展的需要。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种操作简单、安全可靠矿用水泵控制装置。

本实用新型的技术方案是：包括电动阀、流量计、PLC控制器、水泵和泵***，每个水泵与泵电机连接，在每个水泵的出水管路上装有流量计和电动阀A，两条并联的出水管路与水泵出口相连，水泵与装有射流***的注水管路连接，泵***中装有水位传感器、真空传感器，PLC控制器与各个电动阀、流量计、泵***连接。

所述水泵出口装有电动阀B。

本实用新型的有益效果是：本实用新型根据水仓水位的高低、矿井用电信息等因素，建立数学模型，控制水泵轮流工作与延时启动备用水泵，合理调度多台水泵运行，可以达到避峰填谷和节能的目的；同时，***通过双绞线或光缆传输设备联网，可以实现多泵站无人值守泵站群控运行，大大降低矿井泵站运行人工费用，更有效提高泵站设备完好率和可用保证率使水泵控制***可靠的工作。通过设定运行程序对整座泵站进行运行和监控，实现半无人值守或无人值守。本实用新型达到的具体效果有：第一、可依据水仓水位起停水泵，提高水泵有效利用率，降低成本，节能增效；第二、可减少看护人员，并可充实设备维护检修队伍，提高维护质量，减少事故发生，变发生事故后的被动检修为主动的定期检修，提高设备的使用率，实现减人增效；第三、可以保证煤矿的安全生产，改善工作环境，提高劳动生产率；第四、可有效的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；第五、可有效的提高突、透水事故的应急处理能力，防止灾害的发生。本实用新型操作简单，安全可靠，无***风险，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

从图1所示本实用新型的结构原理图可以看出，本实用新型包括电动阀A5、电动阀B8、流量计1、PLC控制器、水泵4、泵电机7和泵***，每个水泵4与泵电机7连接。在每个水泵4的出水管路2上装有流量计1和电动阀A5，两条并联的出水管路2与水泵4出口相连，水泵4出口装有电动阀B8。水泵4与装有射流***6的注水管路3连接，泵***中装有水位传感器9、真空传感器，PLC控制器与各个电动阀、流量计1、泵***连接。水位传感器9采用超声水位计连续检测水仓水位，超声水位计输出4～20mA信号送PLC控制器，PLC控制器经运算判别，自动开停水泵。在正常水位时，各台水泵能自动轮换工作，在危险水位时，自动投入必要数量的水泵运行，并自动控制相应管路上的电动阀。

本实用新型可概括为以下六个环节：自动注水环节、闸阀操纵环节、水位自动监控环节、参数传示环节、故障保护环节和电动机的自动控制环节。

1、自动注水环节。水泵只有在其叶轮完全淹没于水中的情况下，泵体内部才能造成必要的真空度实现正常排水。如果真空度不够，泵内有空气存在，将会造成不上水和转动部件烧坏等故障。因此，启动前的注水是水泵工作的重要操作项目之一，通过装有射流***6的注水管路3进行注水。由高精度真空传感器监控真空度，电流、流量作为监控真空度的后备。

2、闸阀操纵环节。当泵体内充满水后，以启动和停止1＃泵为例，其过程如下：启动时，先启动1＃电机，然后打开相应电动阀（以“轮换工作”原理，根据上次所使用的管路，此次换另一趟管路），停止时，先关电动阀，最后停1＃电机。

3、水位自动监控环节。水位自动监控环节的任务是根据水位的高低自动准确发出开、停水泵命令。水位传感器9的可靠性和准确性直接影响整个控制***的工作可靠性。为此水位传感器9选用超声波液位传感器，它具有高精度、非接触式、非机械型、维护方便、安装容易、标定简单等许多优点。设有水位Ⅰ、水位Ⅱ、水位Ⅲ、水位Ⅳ，当水位达到水位Ⅱ时，若处于低计费时段，可以立即启动，若处于高计费段，则暂缓启动。当水位继续上升至水位Ⅲ时，则不论电网如何，必须启动水泵。若水位继续上升至水位Ⅳ时，则表明一台水泵的排水量已不足于排除矿井出水，必须启动第二台水泵，两台水泵一齐排水，以矿井的最大排水能力来排除矿井出水。不论投入几台泵，水位必须下降到水位Ⅰ方可停泵。上述水位Ⅰ至水位Ⅳ均由超声波液位传感器将模拟信号送入PLC，由PLC通过软件标定。分时计费亦由PLC通过软件标定。

4、参数传示环节。在操作台的模拟屏上可模拟显示水仓水位、水泵流量、水泵压力及电动机、电动阀的各种工作状态。所有的检测参数及工作状态均可由井下PLC通过传输网络传送给地面计算机，由计算机分析处理，在显示器上模拟显示，并做出曲线、报表，以利于地面管理人员做出正确判断，向井下可编程控制器发出控制命令。

5、故障保护环节。水泵电机容量大，耗电量高，属一级负荷。因此，对排水设备自动控制***的安全性、可靠性要求较高。可实现流量保护，当水泵启动后或正常运行中，如流量达不到正常值，通过流量保护装置使本台水泵停车，转为启动另一台水泵；实现电动机故障保护，PLC监视水泵电机欠压、过流、短路等故障，由高压开关柜的综合保护器提供，并参与控制；实现电动闸阀故障。

6、电动机的自动控制环节。该环节是排水设备综合自动化控制***的中心环节，以上环节都要与本环节配合，根据水位情况自动开停水泵。为了防止因备用泵长期不用而使电机受潮或有其它故障而未被发现，当紧急情况需要投入而不能投入以至影响矿井安全，本环节按“轮换工作制”来控制，以达到有故障早发现、早处理，以免影响矿井安全的目的。***根据水泵的开启次数自动按一定顺序轮换开启水泵，当某台或其所属阀门故障或检修时，该泵退出轮换，其余各泵仍按轮换工作制运行。

Claims (2)

1.一种矿用水泵控制装置，包括电动阀、流量计、PLC控制器、水泵和泵***，每个水泵（4）与泵电机（7）连接，其特征是：在每个水泵（4）的出水管路（2）上装有流量计（1）和电动阀A（5），两条并联的出水管路（2）与水泵（4）出口相连，所述水泵（4）与装有射流***（6）的注水管路（3）连接，泵***中装有水位传感器（9）、真空传感器，PLC控制器与各个电动阀、流量计（1）、泵***连接。

2.根据权利要求1所述的矿用水泵控制装置，其特征是：所述水泵（4）出口装有电动阀B（8）。

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