一种排水系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种排水系统及方法，所述排水系统包括：设置有至少两个水泵的水泵组、控制所述水泵组运行的控制机构、以及至少一个检测水位信息的水位传感器，所述水泵组中的水泵和水位传感器均和所述控制机构连接；所述水位传感器，用于检测水位信息，并将检测到的水位信息发送给所述控制机构；所述控制机构，用于在所述水位信息达到预设条件时，指示所述水泵组中的水泵排水。本发明专利技术能在矿井突发的涌水、透水或突水事故时及时启动排水系统中的水泵组进行排水，避免引发安全事故，且通过设置至少两个水泵，在排水量不大时，轮换工作，减少水泵启动次数和运行时间，降低设备故障率。

A drainage system and method

The present invention discloses a drainage system and method. The drainage system comprises a pump group with at least two pumps, a control mechanism that controls the operation of the pump group, and at least one water level sensor for detecting the water level information. The water pump and water level sensors in the pump group are connected with the control mechanism. The water level sensor is used to detect the water level information and send the detected water level information to the control mechanism, which is used to indicate the water pump drainage in the water pump group when the water level information reaches the preset condition. The invention can start the water pump group in the drainage system in time when the mine burst water, permeable or water inrush accidents, avoid causing safety accidents, and by setting at least two pumps, rotation work when the drainage amount is small, reducing the start times of the pump and the running time, reducing the failure rate of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种排水系统及方法
本专利技术涉及排水
，具体涉及一种排水系统及方法。
技术介绍
随着煤炭行业高产高效的发展，矿井安全问题已成为制约煤炭生产的关键因素。井下排水系统是煤矿生产中四大系统之一，担负着井下积水排除的重要任务，其能否正常运行直接影响着整个矿井生产的安全性。井下排水系统一旦发生故障，不仅影响井下生产，甚至会使矿井淹没，危及生产工人的生命。目前，井下主排水系统可分为人工就地控制系统与自动控制系统两大类；其中，人工就地控制系统存在的问题有如下两点：①该方式以人工手动控制为主，因而水位检测精度不高，操作随意性大，无法实现涌水量的实时监测和排水过程的科学调度。涌水量突然增大时，操作人员若未及时发现和处理，将导致重大安全事故的发生；②人工操作无法避免高强度的工作，尤其是闸阀的操作，劳动量最大。而自动控制系统，虽然部分解决了人工就地控制系统的问题，但存在控制功能不健全，无法实现井下“无人值守”自动化运行、井上人员实时监测监控的问题；并且设备故障率较高。针对自动控制系统的问题，业界也提出了很多解决方案，例如公开号为CN106194761A，名称为“中转水仓的自动化排水系统”专利技术专利申请，利用负压水箱和离心泵，通过负压来抽取中转水仓中的液体，省去了现有的出水电动闸阀、注水电动球阀、排气电动球阀和底阀，简化了自动化排水系统的结构，易于维修和更换，降低了成本；但是，此方案的排水系统启动方式单一，无法应对矿井突发的涌水、透水或突水事故，只能解决局部排水问题，无法承担整个矿井的排水，并且存在设备故障率较高的问题。再如，公告号为CN204041108U，名称为“煤矿采区轨道下山掘进自动化排水系统”的技术专利，利用浮球阀自动进行排水，操作简单，减少了因为工作人员忘记操作而引发的事故；但是，同样存在排水系统启动方式单一、设备故障率较高的问题，且该专利为分散式水坑排水，应用有较大局限，如只适用于深度小于1m情况的排水。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种排水系统及方法，能应对矿井突发的涌水、透水或突水事故，降低设备故障率。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种排水系统，所述排水系统包括：设置有至少两个水泵的水泵组、控制所述水泵组运行的控制机构、以及至少一个水位传感器，所述水泵组中的水泵与水位传感器均和所述控制机构连接；所述水位传感器，用于检测水位信息，并将检测到的水位信息发送给所述控制机构；所述控制机构，用于在所述水位信息达到预设条件时，指示所述水泵组中的水泵排水。优选地，所述水位信息包括水位和水位变化速度；所述水位传感器设有两个，分别距离所述水泵的抽水口预设距离。优选地，所述控制机构为PLC，所述控制机构设有记录所述水泵组中每个水泵运行状况的记录部件。优选地，所述水泵组中的每个水泵上均设置有检测所述水泵工作负载情况的温度传感器和电流传感器，所述温度传感器和电流传感器与所述控制机构连接。优选地，所述水泵组中的每个水泵均单独设有进水管和排水管，各个排水管均设有水阀；各所述水阀和所述水泵之间的排水管中均设置有检测所述水泵抽水能力的水压传感器，各所述水阀出口处的排水管设有检测所述水泵抽水能力的流量传感器；所述水阀、水压传感器和流量传感器均与所述控制机构连接。优选地，所述水泵组中的水泵均为离心泵，所述离心泵的上方均设有帮助所述离心泵产生负压的射流泵；所述水阀为闸阀。优选地，所述排水系统还包括远程监控所述排水系统的远程控制台、以及便于维修时控制所述排水系统的现场操作台；所述远程控制台和现场操作台均连接所述控制机构，所述远程控制台和现场操作台均设有控制所述排水系统运行的操作按键。本专利技术实施例还提供了一种排水方法，所述方法包括：获取水位传感器检测的水位信息；所述水位信息达到预设条件时，指示设置有至少两个水泵的水泵组排水。优选地，所述获取水位传感器检测的水位信息，包括：获取水位传感器检测的水位和水位变化速度；所述水位信息达到预设条件时，指示设置有至少两个水泵的水泵组排水，包括：所述水位超过预设水位阈值和/或所述水位变化速度超过预设水位变化速度阈值时，指示设置有至少两个水泵的水泵组排水。优选地，在所述获取水位传感器检测的水位信息之前，所述方法还包括：记录所述水泵组中每个水泵的运行状况；根据所述水泵组中每个水泵的运行状况，确定各水泵的使用优先级。优选地，所述水位信息达到预设条件时，指示设置有至少两个水泵的水泵组排水，包括：根据所述水位信息及各水泵的使用优先级，确定所述水泵组中启动的水泵。优选地，所述水位信息达到预设条件时，指示设置有至少两个水泵的水泵组排水，包括：所述水位超过第一预设水位阈值和/或所述水位变化速度超过第一预设水位变化速度阈值，且当前时间为用电低谷时间时，指示所述水泵组的部分水泵排水；所述水位超过第二预设水位阈值和/或所述水位变化速度超过第二预设水位变化速度阈值时，指示所述水泵组的全部水泵排水；当所述水位低于第三预设水位阈值，或者当前时间为用电高峰时间且水位低于第一预设水位阈值时，指示所述水泵组停止排水。优选地，在所述水位信息达到预设条件时，指示设置有至少两个水泵的水泵组排水之后，所述方法还包括：获取各水泵排水管内的水压，当所述水压小于预设水压阈值时，关闭对应的水泵。优选地，在所述水位信息达到预设条件时，指示设置有至少两个水泵的水泵组排水之后，所述方法还包括：获取各水泵排水管内的流量和水阀的开启状态，当水阀完全开启时，所述流量小于预设流量阈值的，关闭对应的水泵。优选地，在所述水位信息达到预设条件时，指示设置有至少两个水泵的水泵组排水之后，所述方法还包括：获取各水泵电机的工作温度和工作电流，当所述工作温度大于预设温度阈值和/或工作电流大于预设电流阈值，关闭对应的水泵。本专利技术实施例提供的排水系统及方法，设置至少一个检测水位和水位变化速度的水位传感器，根据所述水位传感器获取的水位和/或水位变化速度，确定所述排水系统中水泵组内水泵的启动，能在矿井突发的涌水、透水或突水事故时及时启动排水系统中的水泵组进行排水，避免引发安全事故，且通过设置至少两个水泵，在排水量不大时，轮换工作，减少水泵启动次数和运行时间，降低设备故障率。附图说明图1为本专利技术实施例一排水系统的示意图；图2为本专利技术实施例二排水系统的示意图；图3为本专利技术实施例三排水方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例四根据水位、水位变化速度和用电时间确定水泵启动的流程示意图；图5为本专利技术实施例五单个水泵启动的流程示意图；图6为本专利技术实施例六水泵工作状态监测的流程示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种排水系统，所述排水系统包括：设置有至少两个水泵的水泵组、控制所述水泵组运行的控制机构、以及至少一个检测水位信息的水位传感器，所述水泵组中的水泵和水位传感器均和所述控制机构连接；所述水位信息符合预设条件时，所述控制机构指示所述水泵组排水。本专利技术实施例的原理是：设置至少一个检测水位和水位变化速度的水位传感器，根据所述水位传感器获取的水位和/或水位变化速度，确定所述排水系统中水泵组内水泵的启动，能在矿井突发的涌水、透水或突水事故时及时启动排水系统中的水泵组进行排水，避免引发安全事故，且通过设置至少两个水泵，在排水量不大时，轮换工作，减少水泵启动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排水系统，其特征在于，所述排水系统包括：设置有至少两个水泵的水泵组、控制所述水泵组运行的控制机构、以及至少一个水位传感器，所述水泵组中的水泵与水位传感器均和所述控制机构连接；所述水位传感器，用于检测水位信息，并将检测到的水位信息发送给所述控制机构；所述控制机构，用于在所述水位信息达到预设条件时，指示所述水泵组中的水泵排水。

【技术特征摘要】
1.一种排水系统，其特征在于，所述排水系统包括：设置有至少两个水泵的水泵组、控制所述水泵组运行的控制机构、以及至少一个水位传感器，所述水泵组中的水泵与水位传感器均和所述控制机构连接；所述水位传感器，用于检测水位信息，并将检测到的水位信息发送给所述控制机构；所述控制机构，用于在所述水位信息达到预设条件时，指示所述水泵组中的水泵排水。2.根据权利要求1所述的排水系统，其特征在于，所述水位信息包括水位和水位变化速度；所述水位传感器设有两个，分别距离所述水泵的抽水口预设距离。3.根据权利要求1或2所述的排水系统，其特征在于，所述控制机构为PLC，所述控制机构设有记录所述水泵组中每个水泵运行状况的记录部件。4.根据权利要求1或2所述的排水系统，其特征在于，所述水泵组中的每个水泵上均设置有检测所述水泵工作负载情况的温度传感器和电流传感器，所述温度传感器和电流传感器与所述控制机构连接。5.根据权利要求1或2所述的排水系统，其特征在于，所述水泵组中的每个水泵均单独设有进水管和排水管，各个排水管均设有水阀；各所述水阀和所述水泵之间的排水管中均设置有检测所述水泵抽水能力的水压传感器，各所述水阀出口处的排水管设有检测所述水泵抽水能力的流量传感器；所述水阀、水压传感器和流量传感器均与所述控制机构连接。6.根据权利要求5所述的排水系统，其特征在于，所述水泵组中的水泵均为离心泵，所述离心泵的上方均设有帮助所述离心泵产生负压的射流泵；所述水阀为闸阀。7.根据权利要求6所述的排水系统，其特征在于，所述排水系统还包括远程监控所述排水系统的远程控制台、以及便于维修时控制所述排水系统的现场操作台；所述远程控制台和现场操作台均连接所述控制机构，所述远程控制台和现场操作台均设有控制所述排水系统运行的操作按键。8.一种排水方法，其特征在于，所述方法包括：获取水位传感器检测的水位信息；所述水位信息达到预设条件时，指示设置有至少两个水泵的水泵组排水。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取水位传感器检测的水位信息，包括：获取水位传感器检测的水位和水...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇子明，寇彦飞，高贵军，吴娟，高鑫宇，李志刚，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14