[实用新型]一种矿井自动排水控制系统

说明书

本实用新型公开了一种矿井自动排水控制系统，包括包括PLC控制器、故障诊断与优化系统、模拟量输入模块、数字量输出模块、井下交换机、地面交换机、上位机矿井排水监控系统、信号采集与处理模块、报警单元和排水设备系统。故障诊断与优化系统能根据实时的检测数据和历史记录自动优化关键控制参数，并传输给控制器作为控制依据，不仅能优化了矿井自动排水控制系统结构、提高了节能效果，同时，可以在系统运行过程中进行故障自诊断，并根据诊断结果自动执行相应的应对方案，提升了系统的可靠性；通过通信模块与上位机实现数据交换，具有完整的保护及预警措施，可靠性强，可持续长时间运行，降低成本，运行费用大大降低，经济效益较好。

技术领域

本实用新型涉及矿井排水控制技术领域领域，更具体说是涉及一种矿井自动排水控制系统。

背景技术

矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致，水源主要是大气降水、地表水、断层水、含水层水、采空区水及开采作业用水。在我国煤炭的原煤开采中，平均每年将有20-40亿立方米的地下水需要由排水设备抽排到地面。如果不能将矿井水及时排出矿井，不仅制约矿井开采，更会造成人员伤亡、设备财产损失、矿井坍塌等灾难性的后果。

矿井排水系统在将积水排出的同时也消耗了大量的电能，是煤矿生产的主要能耗设备之一。经统计，根据各矿井涌水量的不同，矿井排水系统的耗电量约占煤矿生产总耗电量的20％～50％，由此可见，矿井排水节能在煤矿生产节能中占据非常重要的位置。矿下排水系统出现的各类故障，系统启动失败类故障约占总故障的70％，而启动过程抽真空故障又约占系统启动失败类故障的90％。

因此，如何提供一种能够解决上述问题的矿井自动排水控制系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种矿井自动排水控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种矿井自动排水控制系统，包括PLC控制器、故障诊断与优化系统、模拟量输入模块、数字量输出模块、井下交换机、地面交换机、上位机矿井排水监控系统、信号采集与处理模块、报警单元和排水设备系统；所述上位机矿井排水监控系统与所述地面交换机相连，所述地面交换机与所述井下交换机相连，所述井下交换机与所述PLC控制器相连，所述PLC控制器与所述故障诊断与优化系统、所述模拟量输入模块和所述数字量输出模块相连，所述故障诊断与优化系统与所述信号采集与处理模块相连，所述模拟量输入模块与所述信号采集与处理模块相连，所述数字量输出模块与所述报警单元和所述排水设备系统相连。

优选的，所述故障诊断与优化系统包括采集板卡、通讯板卡和故障诊断软件平台；所述采集板卡的输入端与所述信号采集与处理模块的输出端相连；所述通讯板卡与所述PLC控制器通过总线的方式相连。

优选的，所述信号采集与处理模块包括信号隔离与处理单元、震动传感器、闸阀上端管路压力、闸阀下端管路压力、泵腔负压传感器、超声波液位传感器、浮球式液位传感器和温度传感器；所述信号隔离与处理单元输入端分别与所述震动传感器、所述闸阀上端管路压力、所述闸阀下端管路压力、所述泵腔负压传感器、所述超声波液位传感器、所述浮球式液位传感器和所述温度传感器相连。

优选的，所述排水设备系统包括接线端子排、电动机、水泵、电动闸阀、抽真空电磁阀和射流电磁阀；所述接线端子排分别与所述电动机、所述水泵、所述电动闸阀、所述抽真空电磁阀和所述射流电磁阀的控制端子相连；所述接线端子排与所述数字量输出模块的输出端相连。

优选的，所述PLC控制器为S7-300。

优选的，所述故障诊断软件平台为Labview。

优选的，还包括打印机，所述打印机与所述上位机矿井自动排水监控系统相连。