[发明专利]井下中央泵房排水自动监控系统

权利要求书

1.一种井下中央泵房排水自动监控系统，包括：井下中央泵房排水系统和排水自动监控系统，其特征是：

井下中央泵房排水系统包括：水泵及电机、水泵启动高压开关柜、水仓、吸水井、水泵抽真空装置、闸阀、止回阀、底阀、配水闸门以及排水管路；闸阀、止回阀安装在排水管路上，底阀安装在水泵吸水管末端，配水闸门安装在水仓与吸水井之间或吸水井与吸水井之间；闸阀、配水闸门、水泵抽真空装置均具备手动、电动两种操作方式，并在其电动执行机构上安装了行程开关；吸水井安装了超声波液位仪；水泵启动高压开关柜装备具有数据传输接口的电子综合保护单元，实现自动化运行及远处监控；水泵电机定子安装Pt100电阻，水泵轴承、电机轴承均安装温度传感器，在水泵吸水管上安装了超声波流量计和测量水泵真空度的负压传感器；水泵排水管安装了压力传感器；所有传感器及行程开关信号上传至对应的数字量输入模块或模拟量输入模块；系统在水泵的进水段安装有负压表，用于在开泵前监测水泵的真空度；在水泵的出水口安装有压力表，用来监测水泵高压合上而电动闸没有开启时的压力；

排水自动监控系统包括：PLC控制柜及其远程扩展模块、现场数据总线、触摸屏、模拟量和开关量输入模块、监测探头、行程开关、液位仪、执行部分，通过工业以太网与地面调度室计算机相连；

(1)吸水井水位监控：由吸水井安装的超声波液位仪进行测量，所测量的信号是一个连续信号，能够实时反映吸水井水位，超声波液位仪所测的水位信号先进入模拟量输入模块，再上传至PLC控制柜，随时在监控系统的计算机界面上显示；吸水井高水位在设定的值时开泵、停泵；

(2)水泵启动高压开关柜状态监测：水泵启动高压开关柜安装有电子综合保护单元，开关柜的各种参数，电压、电流、功率、功率因数、开关柜断路器的位置信号通过RS485通讯方式进入PLC控制柜，PLC控制柜根据上传的信息就可以自行判断水泵启动高压开关柜是否具备启动条件，运行中当开关柜电流、电压参数出现过电流、过电压、欠电压异常时，系统分别设计报警或延时停车；

(3)闸阀、水射流抽真空装置的球阀，配水闸门阀位判断：由在其上面安 

半小时之内自动开启另外一台水泵加大排水的能力，如果吸水井水位下降的速度仍达不到设定值，再启动一台水泵，直至吸水井水位下降速度满足设计值要求；当吸水井水位排至设定值时，PLC控制柜控制按程序自动逐台顺序停泵；每台水泵的运行时间，PLC控制柜计算机内均有记录并进行运算；当一台水泵累计工作到设定值后，系统将选择另外一台水泵运行；计算机可以根据逻辑运算结果轮流或交叉启动水泵，单台或多台运行，控制各水泵轮流工作，使每台水泵磨损程度均等，保证各台水泵的运行时间相当；

(9)根据吸水井水位，供电峰谷段时间划分情况，在PLC可编程序控制器中设置了避峰时间段，将此时间段输入PLC程序内，PLC根据吸水井水位情况、吸水井水位上升速度情况，自动选择开泵时间、开泵台数，确保水泵运行合理，在排水安全和避峰时间之间，本着避峰时间服从排水安全的原则。

2.根据权利要求1所述的井下中央泵房排水自动监控系统，其特征是：在所述水泵电机回路中串入电抗器，在电机启动后将电抗器切除，电机投入正常运行。

3.根据权利要求1所述的井下中央泵房排水自动监控系统，其特征是：在吸水井内增设了一个投入式液位仪。

4.根据权利要求1所述的井下中央泵房排水自动监控系统系统，其特征是：所用的闸阀电动机构是多回转阀门电动装置，其控制点有四个，分别为两个行程开关：电动阀开到位，电动阀关到位；两个转矩开关：开过转矩，关过转矩；这些接点均为常闭接点。

5.根据权利要求1所述的井下中央泵房排水自动监控系统，其特征是：所述的排水自动监控系统采用三级控制结构，用户可以在地面调度室、PLC控制柜以及就地控制箱完成对排水系统的监控；监控网络采用PROFIBUS DP现场数据总线与工业以太网相结合的形式；PLC控制柜与远程扩展模块之间采用PROFIBUS DP现场数据总线通讯模式；地面调度室计算机与PLC控制柜之间的通信采用工业以太网。