一种自动化排水控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种自动化排水控制系统及方法，在排水子系统中采用并联设置的多个水引导单元，多个水引导单元共用一个排水单元，PLC控制单元根据当前系统日期，灵活选择不同的让哪个水引导单元进行工作，其他未处于工作状态的水引导单元作为备用，同时对整个排水子系统的状态信息进行监测，根据状态信息判断排水子系统是否正常工作，如果有状态信息发生异常，则灵活控制水引导单元进行工作，避免了在无人值守且突发紧急情况时，传统的排水系统不能灵活排水，无法满足煤矿开采的要求，甚至污染环境的问题发生。的问题发生。的问题发生。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化排水控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及工业自动化
，特别是涉及一种自动化排水控制系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，我国矿山仍普遍采用传统的排水系统，有的地方甚至还在采用人工排水。在一些工厂中的污水，一般都是先存储在一个污水井中，然后再集中将污水排放到处理站中，然而，传统的排水系统应急能力差，自动化程度低，不能根据水位或其它参数自动启停水泵，而有时在无人值守或者突然污水排放量大时，没有人工启动水泵排放污水，导致污水溢出来。这样就会造成非常不好的影响。而且现在的排水系统中，遇到下雨天时，会导致溢出来的污水随雨水流出去，造成环境污染。
[0003]鉴于现有排水系统的缺点，目前亟需开发一种无人值守就可以自动工作的自动化排水控制系统及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种自动化排水控制系统及方法，解决传统排水系统无法在无人值守的情况下灵活排水，无法满足煤矿开采的要求，甚至容易污染环境的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种自动化排水控制系统，包括排水子系统和控制子系统，所述控制子系统用于控制所述排水子系统从水仓中抽水；
[0007]所述排水子系统包括排水单元和若干个并联的水引导单元；
[0008]所述水引导单元包括负压吸水模组和正压排水模组；
[0009]所述负压吸水模组与所述水仓通过管路连接，实现所述负压吸水模组从所述水仓中抽水；
[0010]所述正压排水模组分别与所述排水单元与所述负压吸水模组连接，从所述负压吸水模组中抽水，并通过所述排水单元将水排出；
[0011]所述控制子系统包括数据采集单元和PLC控制单元；
[0012]所述数据采集单元设置在所述水仓、所述负压吸水模组和所述正压排水模组中，用于获取所述水仓、所述负压吸水模组和所述正压排水模组的状态信息；
[0013]所述PLC控制单元与所述数据采集单元连接，用于获取数据采集单元采集的状态信息，所述PLC控制单元与所述排水子系统连接，通过根据当前系统日期以及所述状态信息轮换选择不同的水引导单元进行工作。
[0014]进一步的，所述排水单元包括两个排水模组，分别为主排水模组和辅排水模组；
[0015]在所述主排水模组上设有主排水阀门以及与所述若干个水引导单元对应的若干个第一检修阀门，所述第一检修阀门与所述正压排水模组连接；
[0016]在所述辅排水模组上设有辅排水阀门以及与所述若干个水引导单元对应的若干个第二检修阀门，所述第二检修阀门与所述正压排水模组连接。
[0017]进一步的，所述负压吸水模组包括吸水段和负压水箱；
[0018]所述吸水段一端为吸水阀门，插入所述水仓中，用于从所述水仓中抽水，所述吸水段另一端为吸水段出水口，所述吸水段出水口与所述负压水箱连接，在吸水段管路上设有放气管路，在放气管路端部设有放气电动球阀；
[0019]所述负压水箱的一面设有吸水口，并通过所述吸水口与所述吸水段出水口连接，在所述负压水箱的箱体上还设有第一送水口；
[0020]进一步的，所述正压排水模组包括排水段和抽水装置；
[0021]所述抽水装置包括底座、水泵电机和多段泵，水泵电机和多段泵通过联轴器连接，二者设置在所述底座上；
[0022]所述多段泵包括第二送水口和第三送水口，所述多段泵的第二送水口与所述负压水箱的第一送水口连接，所述水泵电机带动所述多段泵从所述负压水箱中抽水；
[0023]所述排水段包括排水段管路、第一排水口、第二排水口和第四送水口，所述排水段的第一排水口与所述主排水模组的第一检修阀门连接，第二排水口与所述辅排水模组的第二检修阀门连接，所述排水段的第四送水口与所述多段水泵的第三送水口连接；
[0024]在所述排水段管路上设有注水管路，在所述注水管路端部设有注水电动球阀。
[0025]进一步的，所述数据采集单元包括管路流量计、正压传感器、温度传感器、负压传感器、第一液位传感器和第二液位传感器中的至少一种或几种；
[0026]所述管路流量计设置在所述排水段管路上，用于检测所述排水段管路的流量信息；
[0027]所述正压传感器设置在所述排水段管路上，用于检测所述排水段管路的压力信息；
[0028]所述温度传感器设置在所述水泵电机上，用于检测所述水泵电机工作时的温度信息；
[0029]所述负压传感器设置在所述负压水箱中，用于检测所述负压水箱内部的压力信息；
[0030]所述第一液位传感器设置在所述负压水箱中，用于检测所述负压水箱的水位信息；
[0031]所述第二液位传感器设置在所述水仓中，用于检测所述水仓的水位信息。
[0032]进一步的，所述PLC控制单元分别与所述数据采集单元的管路流量计、正压传感器、温度传感器、负压传感器、第一液位传感器和第二液位传感器中的至少一种或几种连接，分别获取所述排水段管路的流量信息和压力信息、水泵电机工作时的温度信息、所述负压水箱内部的压力信息和水位信息以及所述水仓的水位信息中的至少一种或几种；
[0033]所述PLC控制单元分别与所述主排水阀门、所述若干个第一检修阀门、所述辅排水阀门、所述若干个第二检修阀门、所述注水电动球阀、所述水泵电机、所述放气电动球阀和所述吸水阀门连接，用于控制各阀门的开启与关闭。
[0034]进一步的，所述控制子系统还包括云平台服务器、APRUS适配器和监控显示单元；
[0035]所述云平台服务器与所述PLC控制单元通过APRUS适配器连接，用于存储所述PLC控制单元采集的状态信息以及所述自动化排水控制系统的运行情况，供管理人员对所述自动化排水控制系统的健康状况进行预测，以此确定对所述自动化排水控制系统检修和维护
周期；
[0036]所述APRUS适配器通过无线网络、有线网络、4G等接口与互联网连接，并通过485接口与所述PLC控制单元相连，将PLC控制单元所采集的数据加工整理、格式化，梳理成符合所述云平台服务器规范的数据，并通过4G/WIFI等无线网络进行上传至云平台服务器；所述APRUS适配器配带GPS北斗卫星定位器；
[0037]可选的，所述云平台服务器包括基础数据平台模块、数据分析应用模块、数据显示应用模块；
[0038]所述基础数据平台模块，用于接收并保存APRUS适配器发送的数据，对数据进行整理、组织、关联，维护一系列的逻辑规则并形成一系列的条件触发机制，把原始监测数据提供给所述数据分析应用模块，提供历史数据查询和历史数据下载的功能，同时能够给APRUS适配器下发信息实现反向控制；
[0039]所述数据分析应用模块，用于对原始监测数据进行数学计算处理以及逻辑判断，形成统计计算和预警系统两大功能模块，同时处理得到的统计结果均会储存在基础数据平台模块中供所述数据显示应用模块调用；
[0040]所述数据显示应用模块，用于将所述统计结果以各种图表的形式展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化排水控制系统，其特征在于，所述智能自动化排水控制系统包括排水子系统和控制子系统，所述控制子系统用于控制所述排水子系统从水仓中抽水；所述排水子系统包括排水单元和若干个并联的水引导单元；所述水引导单元包括负压吸水模组和正压排水模组；所述负压吸水模组与所述水仓通过管路连接，实现所述负压吸水模组从所述水仓中抽水；所述正压排水模组分别与所述排水单元与所述负压吸水模组连接，从所述负压吸水模组中抽水，并通过所述排水单元将水排出；所述控制子系统包括数据采集单元和PLC控制单元；所述数据采集单元设置在所述水仓、所述负压吸水模组和所述正压排水模组中，用于获取所述水仓、所述负压吸水模组和所述正压排水模组的状态信息；所述PLC控制单元与所述数据采集单元连接，用于获取所述数据采集单元采集的状态信息，所述PLC控制单元与所述排水子系统连接，通过根据当前日期以及所述状态信息轮换选择不同的所述水引导单元进行工作。2.根据权利要求1所述的自动化排水控制系统，其特征在于，所述排水单元包括两个排水模组，分别为主排水模组和辅排水模组；在所述主排水模组上设有主排水阀门以及与若干个所述水引导单元对应的若干个第一检修阀门，所述第一检修阀门与所述正压排水模组连接；在所述辅排水模组上设有辅排水阀门以及与若干个所述水引导单元对应的若干个第二检修阀门，所述第二检修阀门与所述正压排水模组连接。所述负压吸水模组包括吸水段和负压水箱；所述吸水段一端为吸水阀门，插入所述水仓中，用于从所述水仓中抽水，所述吸水段另一端为吸水段出水口，所述吸水段出水口与所述负压水箱连接，在吸水段管路上设有放气管路，在所述放气管路端部设有放气电动球阀；所述负压水箱的一面设有吸水口，并通过所述吸水口与所述吸水段出水口连接，在所述负压水箱的箱体上还设有第一送水口；所述正压排水模组包括排水段和抽水装置；所述抽水装置包括水泵电机和多段泵，所述水泵电机和所述多段泵通过联轴器连接；所述多段泵包括第二送水口和第三送水口，所述多段泵的第二送水口与所述负压水箱的第一送水口连接，所述水泵电机带动所述多段泵从所述负压水箱中抽水；所述排水段包括排水段管路、第一排水口、第二排水口和第四送水口，所述排水段的第一排水口与所述主排水模组的第一检修阀门连接，第二排水口与所述辅排水模组的第二检修阀门通过法兰接口连接，所述排水段的第四送水口与所述抽水装置的第三送水口连接；在所述排水段管路上设有注水管路，在所述注水管路端部设有注水电动球阀。3.根据权利要求2所述的自动化排水控制系统，其特征在于，所述数据采集单元包括管路流量计、正压传感器、温度传感器、负压传感器、第一液位传感器和第二液位传感器中的至少一种或几种；所述管路流量计设置在所述排水段管路上，用于检测所述排水段管路的流量信息；所述正压传感器设置在所述排水段管路上，用于检测所述排水段管路的压力信息；
所述温度传感器设置在所述水泵电机上，用于检测所述水泵电机工作时的温度信息；所述负压传感器设置在所述负压水箱中，用于检测所述负压水箱内部的压力信息；所述第一液位传感器设置在所述负压水箱中，用于检测所述负压水箱的水位信息；所述第二液位传感器设置在所述水仓中，用于检测所述水仓的水位信息；所述PLC控制单元分别与所述数据采集单元的管路流量计、正压传感器、温度传感器、负压传感器、第一液位传感器和第二液位传感器中的至少一种或几种连接，分别获取所述排水段管路的流量信息和压力信息、水泵电机工作时的温度信息、所述负压水箱内部的压力信息和水位信息以及所述水仓的水位信息中的至少一种或几种；所述PLC控制单元分别与所述主排水阀门、所述若干个第一检修阀门、所述辅排水阀门、所述若干个第二检修阀门、所述注水电动球阀、所述水泵电机、所述放气电动球阀和所述吸水阀门连接，用于控制各阀门的开启与关闭。4.根据权利要求1所述的自动化排水控制系统，其特征在于，所述控制子系统还包括云平台服务器、APRUS适配器和监控显示单元；所述云平台服务器与所述PLC控制单元通过APRUS适配器连接，用于存储所述PLC控制单元采集的状态信息以及所述自动化排水控制系统的运行情况，供管理人员对所述自动化排水控制系统的健康状况进行预测，以此确定对所述自动化排水控制系统检修和维护周期；所述APRUS适配器通过无线网络、有线网络或4G中的任意一种接口与互联网连接，并通过485接口与所述PLC控制单元相连，将PLC控制单元所采集的数据加工整理、格式化，梳理成符合所述云平台服务器规范的数据，并通过无...

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，孙鑫甲，国承斌，杨宗卫，沈科军，张巧峰，邰才王，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：