一种煤矿井下巷道水仓自动排水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种煤矿井下巷道水仓自动排水系统，包括位于地面上的上位机和多个水位监测调节单元，每个水位监测调节单元均位于井下巷道内，且均与上位机信号连接；每个水位监测调节单元均包括位于巷道底部的水仓，水仓对应的巷道顶部安装有用于检测水仓水位的监测箱，水仓底部安装有排水泵，排水泵的出水口与排水管连接，检测箱和排水泵均连接至PLC控制箱，PLC控制箱与上位机数据连接；本实用新型专利技术可以解决人工观察水位不准确，操作人员工作量大的问题。

An Automatic Drainage System of Water Storage in Underground Coal Mine Roadway

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下巷道水仓自动排水系统
本技术属于煤矿井下排水
，具体涉及一种煤矿井下巷道水仓自动排水系统。
技术介绍
煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，在开采煤炭的过程中，需要挖掘巷道，在巷道掘进期间需要时刻关注排水仓，其关系到生产安全问题。一般排水仓是通过在在水仓中放有浮子，通过工作人员观察浮子与水位标线情况，进而根据实际情况打开排水泵进行排水操作，然而一方面浮子是在水中浮动的，再加上工作人员的观察，会引起较大的误差，造成对水位的估算错误，另一方面，工作人员必须时刻在水仓旁进行观察，耗费时间。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种煤矿井下巷道水仓自动排水系统，以解决人工观察水位不准确，操作人员工作量大的问题。本技术采用以下技术方案：一种煤矿井下巷道水仓自动排水系统，包括位于地面上的上位机和多个水位监测调节单元，每个水位监测调节单元均位于井下巷道内，且均与上位机信号连接；每个水位监测调节单元均包括位于巷道底部的水仓，水仓对应的巷道顶部安装有用于检测水仓水位的监测箱，水仓底部安装有排水泵，排水泵的出水口与排水管连接，检测箱和排水泵均连接至PLC控制箱，PLC控制箱与上位机数据连接，PLC控制箱用于接收检测箱发出的水位信息，并发送至上位机，还用于接收上位机发出的控制信息，并根据控制信息控制排水泵的启动和停止；每个检测箱内均安装有摄像头和液位传感器，液位传感器为超声波传感器，其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。进一步地，每个排水泵的出水口还安装有压力传感器，压力传感器与PLC控制箱信号连接，压力传感器用于采集水压信息并通过PLC控制箱将该水压信息发送至上位机，以供工作人员判断排水泵是否正常工作。进一步地，上位机还连接有语音报警器，语音报警器用于当上位机检测到信息异常时发出语音报警。进一步地，液位传感器型号为KGU5B。进一步地，压力传感器型号为GPD10G。本技术的有益效果是：通过液位传感器和摄像头均可以检测水仓内的液面，采集液面信息，使液面信息更加精确，且将液位传感器和摄像头安装在监测箱内可以保证在井下复杂环境条件下设备的安全准确性，延长设备使用周期，通过在排水泵出水口安装压力传感器，可以有效监测水泵是否工作正常，通过PLC控制箱汇总监测调节单元的各类信息，并发送至上位机，上位机根据各个检测单元的检测信息对各个水仓进行实时监控，并根据实际情况启动或停止排水泵，实时调节水仓内的水量。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。其中：1.上位机；2.液位传感器；3.PLC控制箱；4.摄像头；5.排水管；6.压力传感器；7.排水泵；8.水仓。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。一种煤矿井下巷道水仓自动排水系统，如图1所示，包括位于地面上的上位机1和多个水位监测调节单元，每个水位监测调节单元均位于井下巷道内，且均与上位机1信号连接。一个水位检测单元对应一个巷道内的水仓8，可以达到一个操作人员实时检测并控制多个水仓的效果，提高了人工利用率，而且操作人员还不需要深入井下，在井上即可，增加了操作人员的安全性，降低了风险。每个水位监测调节单元均包括位于巷道底部的水仓8，水仓8对应的巷道顶部安装有用于检测水仓8水位的监测箱，将监测箱安装于巷道顶部，一方面其不会影响正常的挖掘工作，另一方面可以避免巷道内工作人员的接触，避免设备意外损坏。每个检测箱内均安装有摄像头4和液位传感器2，液位传感器2为超声波传感器，液位传感器2型号为KGU5B，具体是KGU5B型矿用智能超声物位仪，该液位传感器可对颗粒、块状、液体等物料料仓料位进行非接触自动连续检测，以便于工作人员准确了解和控制井下料仓(煤仓、水仓等)的仓位及数量情况，使矿业生产真正实现高效生产及自动化管理。在本申请中其用于测量水仓8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，通过液位传感器2测量其与液面之间的距离，可以实现精准测量，上位机1实时可显示液面高度，精确度可达到毫米级，而且，可以通过上位机1计算出液面某一时间段的平均值，避免由于液面起伏引起的测量误差。水仓8底部安装有排水泵7，每个排水泵7的出水口还安装有压力传感器6，压力传感器6型号为GPD10G，具体是矿用压力传感器GPD10G，可对煤矿井下通风、排水等管道差压进行连续监测，它可以实时地显示被测点的差压值。压力传感器6与PLC控制箱3信号连接，压力传感器6用于采集水压信息并通过PLC控制箱3将该水压信息发送至上位机1，以供工作人员判断排水泵7是否正常工作，避免由于排水泵7故障造成水仓内液面过高。排水泵7的出水口与排水管5连接。检测箱和排水泵7均连接至PLC控制箱3，PLC控制箱3与上位机1数据连接，PLC控制箱3用于接收检测箱发出的水位信息，并发送至上位机1，还用于接收上位机1发出的控制信息，并根据控制信息控制排水泵7的启动和停止，由此实现水仓内自动监控液面，自动排水。上位机1还连接有语音报警器，语音报警器用于当上位机1检测到信息异常时发出语音报警。异常信息包括液面过高超过设定值、压力传感器6采集压力过低等，及时提醒操作人员，避免造成难以挽回的损失。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下巷道水仓自动排水系统，其特征在于，包括位于地面上的上位机(1)和多个水位监测调节单元，每个所述水位监测调节单元均位于井下巷道内，且均与所述上位机(1)信号连接；每个所述水位监测调节单元均包括位于巷道底部的水仓(8)，所述水仓(8)对应的巷道顶部安装有用于检测水仓(8)水位的检测箱，所述水仓(8)底部安装有排水泵(7)，所述排水泵(7)的出水口与排水管(5)连接，所述检测箱和排水泵(7)均连接至PLC控制箱(3)，所述PLC控制箱(3)与上位机(1)数据连接，所述PLC控制箱(3)用于接收检测箱发出的水位信息，并发送至上位机(1)，还用于接收所述上位机(1)发出的控制信息，并根据控制信息控制排水泵(7)的启动和停止；每个所述检测箱内均安装有摄像头(4)和液位传感器(2)，所述液位传感器(2)为超声波传感器，其用于测量水仓(8)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。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下巷道水仓自动排水系统，其特征在于，包括位于地面上的上位机(1)和多个水位监测调节单元，每个所述水位监测调节单元均位于井下巷道内，且均与所述上位机(1)信号连接；每个所述水位监测调节单元均包括位于巷道底部的水仓(8)，所述水仓(8)对应的巷道顶部安装有用于检测水仓(8)水位的检测箱，所述水仓(8)底部安装有排水泵(7)，所述排水泵(7)的出水口与排水管(5)连接，所述检测箱和排水泵(7)均连接至PLC控制箱(3)，所述PLC控制箱(3)与上位机(1)数据连接，所述PLC控制箱(3)用于接收检测箱发出的水位信息，并发送至上位机(1)，还用于接收所述上位机(1)发出的控制信息，并根据控制信息控制排水泵(7)的启动和停止；每个所述检测箱内均安装有摄像头(4)和液位传感器(2)，所述液位传感器(2)为超声波传感器，其用于测量水仓(8)内...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛敏兴，王江华，孙军亮，
申请(专利权)人：陕西陕煤韩城矿业有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61