專利名稱：一種深井下水泵自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動控制裝置，特別涉及一種用于深井下的水泵的自動控制、保護的深井下水泵自動控制裝置。
背景技術：
目前在采礦作業(yè)中使用的井下泵站的控制方式大多為采用人工操作的“值班人員 +按鈕+繼電器”的控制方式，不僅具有工作效率低下、人力資源浪費較大等缺點，而且不適應現(xiàn)代化、信息化礦井管理。同時由于深井下離地面很遠，工作環(huán)境惡劣，不適合值班人員長期值班。特別是在遇到特殊情況下，值班人員必須撤離現(xiàn)場以確保人身安全，但同時為了搶險需要，又必須保證泵站實現(xiàn)安全排水，這就難以保證泵站的有效運作。

實用新型內容為了解決現(xiàn)有井下泵站控制不便、工作效率低、不符合現(xiàn)有信息化需要的缺點，本實用新型提供一種能實時監(jiān)控、自動化監(jiān)控的完全無人值班的深井下水泵自動控制裝置。為了實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型的技術方案是，一種深井下水泵自動控制裝置，包括井上監(jiān)控計算機、井下監(jiān)控計算機、交換機、PLC、水泵控制裝置、傳感器裝置和攝像機，所述的井上監(jiān)控計算機和井下監(jiān)控計算機分別通過交換機通信連接至PLC，所述的PLC 分別通信連接至傳感器裝置和水泵控制裝置，所述的攝像機通信連接至交換機并為井上監(jiān)控計算機、井下監(jiān)控計算機和PLC提供視頻信號。所述的一種深井下水泵自動控制裝置，所述的PLC包括CPU模塊以及分別與CPU 模塊通信連接的信號輸入模塊、信號輸出模塊、觸摸屏模塊和網絡模塊，所述的信號輸入模塊通信連接至傳感器裝置，所述的信號輸出模塊通信連接至水泵設備，所述的網絡模塊通信連接至交換機。所述的一種深井下水泵自動控制裝置，所述的傳感器裝置包括吸水槽水位變送器、充水箱水位變送器、水泵出口壓力計、水泵出口流量計、用于監(jiān)測水泵軸承溫度的溫度巡檢裝置和用于采集水泵電氣量的交流采樣裝置，所述的吸水槽水位變送器、充水箱水位變送器、水泵出口壓力計、水泵出口流量計、溫度巡檢裝置和交流采樣裝置分別通信連接至 PLC。所述的一種深井下水泵自動控制裝置，所述的水泵控制裝置包括充水泵閥門控制器、充水泵控制器、水泵主電機控制器和排水電動閥門控制器，所述的充水泵閥門控制器、 充水泵控制器、水泵主電機控制器和排水電動閥門控制器分別通信連接至PLC。所述的一種深井下水泵自動控制裝置，所述的觸摸屏為16位色TFT觸摸屏。所述的一種深井下水泵自動控制裝置，所述的交換機為帶環(huán)網光纖工業(yè)級以太網交換機。本實用新型的技術效果在于，本實用新型包括實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控的井下監(jiān)控計算機、 用于遠端監(jiān)控的井上監(jiān)控計算機以及用于手動操作的PLC。井下監(jiān)控計算機通過管理控制軟件形成自動監(jiān)控系統(tǒng)，負責將傳輸來的數據整理分析，根據控制策略做出決策，并將數據記錄存儲。用于手動集中操作的PLC實現(xiàn)控制功能，通過觸摸屏實現(xiàn)操作。遠端監(jiān)控指揮部分通過計算機網絡，同步顯示現(xiàn)場工況。遠端監(jiān)控具有開放的接口，可以擴展功能或接入其他系統(tǒng)。PLC采用高可靠性的高端熱備冗余CPU，CPU處理速度快、擴展性強、通信功能強大，重要的控制保護信號采用冗余配置，保證系統(tǒng)可靠安全運行。實現(xiàn)了有效的遠程監(jiān)控， 無需操作人員到泵站現(xiàn)場監(jiān)守，提高了工作效率，實現(xiàn)了泵站的信息化。
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為水泵結構示意圖；其中1為充水泵閥門，2為充水泵，3為充水箱，4為水泵，5為排水電動閥門，6為吸水槽。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型包括井上監(jiān)控計算機、井下監(jiān)控計算機、交換機、PLC、水泵控制裝置、傳感器裝置和攝像機，井上監(jiān)控計算機和井下監(jiān)控計算機分別通過交換機通信連接至PLC，PLC分別通信連接至傳感器裝置和水泵控制裝置，攝像機通信連接至交換機并為井上監(jiān)控計算機、井下監(jiān)控計算機和PLC提供視頻信號。交換機為帶環(huán)網光纖工業(yè)級以太網交換機，以穩(wěn)定可靠的傳輸信號。PLC包括CPU模塊以及分別與CPU模塊通信連接的信號輸入模塊、信號輸出模塊、 觸摸屏模塊和網絡模塊，信號輸入模塊通信連接至傳感器裝置，信號輸出模塊通信連接至水泵設備，網絡模塊通信連接至交換機。觸摸屏采用了 16位色TFT觸摸屏，以實現(xiàn)清晰明了的顯示設備運行情況。傳感器裝置包括吸水槽水位變送器、充水箱水位變送器、水泵出口壓力計、水泵出口流量計、用于監(jiān)測水泵軸承溫度的溫度巡檢裝置和用于采集水泵電氣量的交流采樣裝置，吸水槽水位變送器、充水箱水位變送器、水泵出口壓力計、水泵出口流量計、溫度巡檢裝置和交流采樣裝置分別通信連接至PLC。吸水槽水位變送器為浮子式水位計與超聲波水位計，浮子式水位變送器發(fā)送4-20mA信號進入PLC的信號輸入模塊。充水箱水位變送器為電導式液位計與射頻電容式液位計，射頻電容式液位計發(fā)送4-20mA信號至PLC信號輸入模塊。溫度巡檢裝置將水泵軸承溫度的熱電阻信號轉換為溫度信息，當溫度值達到報警、事故值時輸出開關量到PLC信號輸入模塊。水泵控制裝置包括充水泵閥門控制器、充水泵控制器、水泵主電機控制器和排水電動閥門控制器，充水泵閥門控制器、充水泵控制器、水泵主電機控制器和排水電動閥門控制器分別通信連接至PLC。參見圖2，在泵站工作時，當吸水槽6水位上升時，吸水槽水位變送器將信號傳至 PLC，將信號轉變?yōu)橛嬎銠C可識別的數字信號后，對水位做出判斷，超過規(guī)定水位，先后發(fā)出打開充水泵閥門1指令和打開充水泵2指令，打開充水泵閥門1后打開充水泵2對充水箱 3進行充水，同時充水箱水位變送器將充水箱3水位信號傳至PLC模塊，充水箱3水位達到
權利要求1.一種深井下水泵自動控制裝置，其特征在于，包括井上監(jiān)控計算機、井下監(jiān)控計算機、交換機、PLC、水泵控制裝置、傳感器裝置和攝像機，所述的井上監(jiān)控計算機和井下監(jiān)控計算機分別通過交換機通信連接至PLC，所述的PLC分別通信連接至傳感器裝置和水泵控制裝置，所述的攝像機通信連接至交換機并為井上監(jiān)控計算機、井下監(jiān)控計算機和PLC提供視頻信號。
2.根據權利要求1所述的一種深井下水泵自動控制裝置，其特征在于，所述的PLC包括 CPU模塊以及分別與CPU模塊通信連接的信號輸入模塊、信號輸出模塊、觸摸屏模塊和網絡模塊，所述的信號輸入模塊通信連接至傳感器裝置，所述的信號輸出模塊通信連接至水泵設備，所述的網絡模塊通信連接至交換機。
3.根據權利要求1所述的一種深井下水泵自動控制裝置，其特征在于，所述的傳感器裝置包括吸水槽水位變送器、充水箱水位變送器、水泵出口壓力計、水泵出口流量計、用于監(jiān)測水泵軸承溫度的溫度巡檢裝置和用于采集水泵電氣量的交流采樣裝置，所述的吸水槽水位變送器、充水箱水位變送器、水泵出口壓力計、水泵出口流量計、溫度巡檢裝置和交流采樣裝置分別通信連接至PLC。
4.根據權利要求1所述的一種深井下水泵自動控制裝置，其特征在于，所述的水泵控制裝置包括充水泵閥門控制器、充水泵控制器、水泵主電機控制器和排水電動閥門控制器， 所述的充水泵閥門控制器、充水泵控制器、水泵主電機控制器和排水電動閥門控制器分別通信連接至PLC。
5.根據權利要求2所述的一種深井下水泵自動控制裝置，其特征在于，所述的觸摸屏為16位色TFT觸摸屏。
6.根據權利要求1所述的一種深井下水泵自動控制裝置，其特征在于，所述的交換機為帶環(huán)網光纖工業(yè)級以太網交換機。
專利摘要本實用新型公開了一種深井下水泵自動控制裝置，包括井上監(jiān)控計算機、井下監(jiān)控計算機、交換機、PLC、水泵控制裝置、傳感器裝置和攝像機，井上監(jiān)控計算機和井下監(jiān)控計算機分別通過交換機通信連接至PLC，PLC分別通信連接至傳感器裝置和水泵控制裝置，攝像機通信連接至交換機并為井上監(jiān)控計算機、井下監(jiān)控計算機和PLC提供視頻信號。本實用新型的技術效果在于，井下監(jiān)控計算機通過管理控制軟件形成自動監(jiān)控系統(tǒng)，負責將傳輸來的數據整理分析，根據控制策略做出決策，并將數據記錄存儲。用于手動集中操作的PLC實現(xiàn)控制功能，通過觸摸屏實現(xiàn)操作。井上監(jiān)控計算機同步顯示現(xiàn)場工況。實現(xiàn)了遠程監(jiān)控，無需操作人員到泵站現(xiàn)場監(jiān)守，提高了工作效率，實現(xiàn)了泵站的信息化。
文檔編號F04D15/00GK202273876SQ201120387709
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權日2011年10月13日
發(fā)明者何萍, 傅元秀, 劉志強, 文建輝, 王懷柱, 薛豪琴 申請人:華自科技股份有限公司