本实用新型专利技术公开了一种基于DSP的井下水仓排水装置，包括：信号采集模块、信号处理模块、水泵控制模块、报警模块以及电源模块；信号采集模块包括水位传感器、流量计，信号处理模块主要为DSP处理芯片，信号采集模块采集到的模拟量统一送到DSP芯片进行相关处理，进而通过DSP输出来控制水泵电磁阀的开启、开合度大小调节以及关闭并根据实际情况判断是否要发出报警信号。本实用新型专利技术能实时感知水仓水位高度，并及时发出报警信号，具有结构简单、安全可靠的特点，还能节省能耗费用，大大减少值班人员数量，降低工人劳动强度。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及排水领域，具体为一种基于DSP的井下水仓排水装置。
技术介绍
矿井涌水是我国煤矿开采过程中频繁遇到的自然灾害之一，严重威胁着矿工们的安全，因此矿井涌水的防治工作迫在眉睫。目前井下水仓排水系统大都依靠肉眼来判断水位的位置，来决定是否要排水，抽水泵的开启与关闭也由人工之间的协作来完成，不仅浪费了大量人力和物力，还给排水系统带来很大误差，不能及时排出井下涌水，存在很大的安全隐患。
技术实现思路
为了实时监测井下水仓水位的变化，达到及时排出井下涌水的目的，本技术公开了一种高效率、可靠性高的井下水仓排水装置。本技术采用的技术方案如下:一种基于DSP的井下水仓排水装置，包括信号采集模块、信号处理模块、水泵控制模块、报警模块、人机接口模块以及电源模块；信号采集模块包括水位传感器、流量计，人机接口模块主要包括显示部分和按键电路，信号处理模块主要为DSP处理芯片，DSP芯片里预设水位高度值和水流速度值，通过按键电路来调节水位高度和水流速度预设值的大小，信号采集模块采集到的水仓水位物理信息和水流速度信息模拟量统一送到DSP芯片进行相关处理，进而通过DSP芯片输出送入显示模块实时显示液位高度以及水流速度，并控制水泵电磁阀的开启、开合度大小调节以及关闭，实现对排水大小和速度的控制，并根据实际情况判断是否要发出报警信号。所述一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于:所述的水位传感器为防爆型超声波液位计，水位传感器实时感知水仓水位，并把所测水仓水位信息和涡街流量计发送来的水流速度信号转换为电信号送入信号处理模块。所述一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于:所述的流量计为涡街流量计，流量计实时监测水流的速度，并把水流速度信号转化为电信号送入信号处理模块。所述一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于:所述的DSP处理芯片为TMS320LF2812系列，接收水位传感器和涡街流量计发送来的电信号进行相关处理并负责发送报警信号。所述一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于:所述的报警模块为矿用声光报警器，接收DSP发送来的报警信号，达到及时报警的作用。由于井下污水泥沙很容易将液位计掩埋，导致不能正确真实反应液体液位，本技术采用防爆型超声波液位计，能在井下水仓恶劣的环境下实时监测水位，同时在DSP芯片中设置预定水位最大值和最小值，当水位高于预定值的时候，DSP芯片控制水泵电磁阀开启，当水位低于预定最小值的时候，DSP芯片控制水泵电磁阀关闭；为了节省能耗，当水泵开启后，涡街流量计开始实时监测水流的速度，在DSP芯片中根据实际需要调节预定速度，通过对比实际测量速度跟预定速度的大小，来控制抽水泵电磁阀的开合大小；其中水位传感器和涡街流量计测量的信号均经信号采集模块进行转化、滤波、以及量化，并通过DSP芯片输出到显示模块实时显示水位高度，水流速度，并在DSP芯片中把实际测量值与预设值进行比较，当水位测量值大于预定水位高度最大值时，DSP芯片输出高电平给声光报警器，发出报警信号，提醒值班人员井下水仓状况，并且在DSP芯片中通过PID调节来控制电磁阀的开合度，从而达到节能、排水稳定可靠的目的。本技术的优点是:本技术不仅具有结构简单、安全可靠的特点，还能节省能耗费用，大大减少值班人员数量，降低工人劳动强度，实现精确监测井下水位并及时排出井下涌水的目的。【附图说明】图1为本技术的结构框图。【具体实施方式】结构框图如图1所示，一种基于DSP的井下水仓排水装置，包括信号采集模块、信号处理模块、水泵控制模块、报警模块、人机接口模块以及电源模块；其特征在于:信号采集模块包括水位传感器(1)、流量计(2);人机接口模块包括显示部分(9)和按键电路(10)，水位传感器(I)测得的水位物理信号以转换后的电流的方式送入信号采集模块(3)，水位传感器(I)输出电流为4?20mA，在信号采集模块(3)中进行转化、滤波、量化到O?3.3V的电压信号，然后送入信号处理模块(5)中；信号处理模块(5)主要为DSP处理芯片，在DSP芯片里预设水位高度值和水流速度值，通过按键电路(10)来调节水位高度和水流速度预设值的大小，并在DSP芯片中将接收到的电压信号转化成O?4096的数字量，并与水位预设值进行比较，若所测值大于预设值，信号处理模块(5)输出控制水泵控制模块(6)中水泵开启，若所测值小于预设值，信号处理模块(5)输出控制水泵控制模块水泵(6)关闭，同时由DSP芯片输出送入显示模块(9)实时显示液位高度以及水流速度并根据预设值与实际所测值的比较结果判断是否要发出报警信号，并由信号处理模块(5)把报警信号送入报警器(8)中进行报警；流量计(2)测得的水流速度物理信号以转换后的电流的方式送入信号采集模块(3)中，流量计(2)输出电流也是4?20mA标准信号，在信号采集模块(3)中进行转化、滤波、量化到O?3.3V的电压信号，然后送入信号处理模块(5)中在DSP芯片中将接收到的电压信号转化成0-4096的数字量，并经过PID调节控制水泵控制模块(6)调节电磁阀(7)的阀门开合大小，从而达到调节抽水速率大小的目的，信号采集模块(3)和信号处理模块(5)均由电源模块⑷提供电源。具体实施时，水位传感器的型号采用7ML5221-1BA17西门子一体化防爆型超声波液位计，流量计采用涡街流量计，型号为LUGB-MIK-DN300，DSP处理芯片采用TMS320LF2812系列，报警模块的报警器采用矿用声光报警器，型号为JBJ-150。【主权项】1.一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于:包括信号采集模块、信号处理模块、水泵控制模块、报警模块、人机接口模块以及电源模块；信号采集模块包括水位传感器、流量计，人机接口模块主要包括显示部分和按键电路，信号处理模块主要为DSP处理芯片，DSP芯片里预设水位高度值和水流速度值，通过按键电路来调节水位高度和水流速度预设值的大小，信号采集模块采集到的水仓水位物理信息和水流速度信息模拟量统一送到DSP芯片进行相关处理，进而通过DSP芯片输出送入显示模块实时显示液位高度以及水流速度，并控制水泵电磁阀的开启、开合度大小调节以及关闭，实现对排水大小和速度的控制，并根据实际情况判断是否要发出报警信号。2.根据权利要求1所述一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于:所述的水位传感器为防爆型超声波液位计，水位传感器实时感知水仓水位，并把所测物理信号转换为电信号送入信号处理模块。3.根据权利要求1所述一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于:所述的流量计为涡街流量计，流量计实时监测水流的速度，并把速度信号转化为电信号送入信号处理丰旲块。4.根据权利要求1所述一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于:所述的DSP处理芯片为TMS320LF2812，接收水位传感器和涡街流量计发送来的电信号，并进行相关处理。5.根据权利要求1所述一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于:所述的报警模块为矿用声光报警器，其接收DSP发送来的报警信号，并达到及时报警的作用。【专利摘要】本技术公开了一种基于DSP的井下水仓排水装置，包括：信号采集模块、信号处理模块、水泵控制模块、报警模块以及电源模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于DSP的井下水仓排水装置，其特征在于：包括信号采集模块、信号处理模块、水泵控制模块、报警模块、人机接口模块以及电源模块；信号采集模块包括水位传感器、流量计，人机接口模块主要包括显示部分和按键电路，信号处理模块主要为DSP处理芯片，DSP芯片里预设水位高度值和水流速度值，通过按键电路来调节水位高度和水流速度预设值的大小，信号采集模块采集到的水仓水位物理信息和水流速度信息模拟量统一送到DSP芯片进行相关处理，进而通过DSP芯片输出送入显示模块实时显示液位高度以及水流速度，并控制水泵电磁阀的开启、开合度大小调节以及关闭，实现对排水大小和速度的控制，并根据实际情况判断是否要发出报警信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，闫鹏程，张开远，林群武，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34
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