远程监控高压注水系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种无人值守的远程监控高压注水系统。它包括至少２台注水泵，１台水箱、控制器和监视系统，水箱内有回液沉淀腔、供液腔、高压腔；各个注水泵与高压腔、回液沉淀腔、供液腔之间分别通过高压软管、回液软管和吸液软管连接；各注水泵和水箱上设置有工作状态传感器，工作状态传感器的输出接控制器；控制器连接控制各注水泵；监视系统包括摄像头、监视器；安装在工作面处的对工作面和各注水泵工作情况进行摄像的摄像头与控制室内的监视器相连。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高压注水泵站，适用于煤矿综合机械化采煤工作面的液压系 统。
技术介绍
在煤矿综合机械化采煤过程中，注水泵站是采煤工作面液压系统中不可缺少的动 力源。注水泵用于采煤工作面，为液压支架等提供工作液，工作原理靠曲轴的旋转带动柱塞 做往复运动，实现吸液和排液。液压支架用于支撑顶板，为采煤机采煤时提供一定的空间， 防止顶板垮塌。液压支架靠液压缸支撑伸缩(与千斤顶原理相同，介质不同)。现有的注水泵站还没有实现远程监控，注水泵站还需要人工控制其运行。由于注 水泵站是按安装在富含瓦斯、粉尘的工作面，从提高安全性、降低工人的劳动强度着眼，需 要一种安全可靠、无人值守、可以远程监控的注水泵站。
技术实现思路
本技术的目的提供一种无人值守、可以远程监控的自动控制高压注水系统。本远程监控高压注水系统，包括至少2台注水泵，1台水箱、控制器和监视系统，水 箱内有回液沉淀腔、供液腔、高压腔；各个注水泵与高压腔、回液沉淀腔、供液腔之间分别通 过高压软管、回液软管和吸液软管连接；各注水泵和水箱上设置有工作状态传感器，工作状 态传感器的输出接控制器；控制器连接控制各注水泵；监视系统包括摄像头、监视器；安装 在工作面处的对工作面和各注水泵工作情况进行摄像的摄像头与控制室内的监视器相连。上述的远程监控高压注水系统，摄像头为带防爆摇台的红外线摄像头或带防爆射 灯的摄像头。上述的远程监控高压注水系统，工作状态传感器包括设置在各注水泵上的润滑油 温度传感器、润滑油位传感器和润滑油压力传感器；以及，设置在供液腔内以反映供液腔内 液位高低的液位传感器、设置在高压腔内以反映高压腔内液体压力的系统压力传感器。上述的远程监控高压注水系统，在供液腔内设置浮球阀；当供液腔内液面低于正 常高度时，浮球通过自重下沉，浮球阀内的阀芯被打开，此时水可以进入供液腔；当液面达 到正常高度时，浮球通过浮力上浮，将阀芯关闭，使得水源关闭。上述的远程监控高压注水系统，注水泵一股为2台，当然，水箱也可联接3台注水泵。上述的远程监控高压注水系统，注水泵为由防爆电动机驱动的卧式五柱塞往复泵。有益效果安装在工作面处的对工作面和各注水泵工作情况进行摄像的摄像头与 控制室内的监视器相连，实现远距离操作控制。监视系统中配置的摄像头安装在工作面，影像实时传送到控制室(总控室)，达到 远程监控工作面和泵站的工作情况，从而提高了安全性，降低工人的劳动强度，做到了泵站运行安全可靠、无人值守。注水泵具有强制润滑系统，系统中安装有润滑油温度传感器、润滑油压力传感器、 润滑油位传感器，用于对润滑系统的各种参数进行测量。水箱上的系统(工作液)压力传感 器，液位传感器。控制器设定好压力段后，注水泵自动启动停止，压力低于设定的压力时增 加注水泵，当压力高于设定的压力时减少注水泵，使工作面压力一直保持在设定的压力段。 系统压力传感器对去工作面的压力进行测量，控制器据此判断是否启动/停止另外一台注 水泵泵，实现节约能源和自动控制的目的。液位传感器对水箱中的液位进行测量，对测量的结果送给控制器进行计算，如果 液位降低到设定的最低液位时，控制器启动自动配液装置，给水箱中的供液腔补液；当液位 上升到设定的最高液位时，控制器停止进液。本技术中，各传感器均通过信号线与控制 器连接。控制器可选用的种类很多，例如PLC+工控机系统等，不再详细描述。附图说明图1是远程监控高压注水系统的控制原理图；图2是远程监控高压注水系统的构造框图。图中，注水泵1、2 ；红外线摄像头3 ；水箱4 ；控制器5 ；监视器6 ；高压软管7、8 ；回 液软管10、11 ；吸液软管13、14。具体实施方式参见图1，本远程监控高压注水系统包括2台注水泵、1台水箱、控制器和监视系 统。各个注水泵与水箱之间分别通过高压软管、回液软管和吸液软管连接。水箱内有回液 沉淀腔、供液腔、高压腔。注水泵和水箱上设有工作状态传感器在各个注水泵上都设有的润滑油温度传感 器、润滑油油位传感器和润滑油压力传感器。润滑油温度传感器和润滑油压力传感器水平 安装；润滑油位传感器垂直安装。液位传感器设置在供液腔内以反映供液腔内液位高低，系 统压力传感器设置在高压腔内以反映高压腔内液体压力。Y型过滤器与供液腔相通，用于过 滤向供液腔内输送的液体。控制器连接所述工作状态传感器；控制器连接控制各个泵及自动配液装置。在供 液腔内设置浮球阀；当供液腔内液面低于正常高度时，浮球通过自重下沉，浮球阀内的阀芯 被打开，此时水可以进入供液腔；当液面达到正常高度时，浮球通过浮力上浮，将阀芯关闭， 使得水源关闭。监视系统包括红外线摄像头3、监视器6。摄像头安装在工作面处，以对工作面和 各注水泵工作情况的进行摄像；摄像头与控制室内的监视器相连。显示屏与控制器相连。该系统除能够就地对每台注水泵进行监测和控制、实现联动外，还能将泵站主要 数据通过ModbusRTU (Slave)通信协议远距离传送，实现集中控制。该泵站系统可安装在富含瓦斯、粉尘工作面，从提高安全性、降低工人的劳动强度 着眼，设计安全可靠、无人值守、远程监控。远程监控系统配置的红外线摄像头安装在工作 面，影像实时传送到总控室，达到远程监控工作面和泵站的工作情况。注水泵系卧式五柱塞往复泵，由三相交流卧式四极防爆电动机驱动，经联轴器和 一对斜齿圆柱齿轮减速，带动五曲拐曲轴旋转，再经连杆滑块(十字头)带动柱塞作往复运 动，使工作液体经吸、排液阀吸入和排出，从而使电能转换成液压能，输出高压液体。泵的高 压排液出口处装有调整好的高压安全阀，从而保证了液压系统工作的可靠性。安全阀为小 行程弹簧加载安全阀，用于防止液压系统过载。水箱是远程监控高压注水系统工作介质的存贮器，起着回收系统溢流回液和沉 淀、过滤、向泵站提供洁净工作液的作用。水箱的结构分回液沉淀腔、供液腔、高压腔。水源 经过Y型过滤器和进液浮球阀进入水箱内，进入回液沉淀腔，沉淀下细微杂质并隔住悬浮 物，再经插板式过滤器滤掉纤维状及非金属微粒，最后洁净的工作液进入供液腔，通过供液 阀门，供各泵吸入使用。浮球阀的作用当液面低于正常高度时，浮球通过自重下沉，阀内的 阀芯被向右拉开，此时水可以进入水箱；当液面达到正常高度时，浮球通过浮力上浮，将阀 芯关闭，使得水源关闭，从而达到水箱内液面高度的目的。控制器的使用可大幅度提高泵站的可靠性及使用效率，使泵站节能35%左右，并 给泵站提供了低油位、油温过高、吸空保护、二机以上联动、工作面用液自动开机、工作面不 用液自动停机、系统爆管自动停机、故障显示并由帮助栏提供故障排除方法等功能，实现了 泵站运行的自动控制。系统中工作压力的设置，根据各矿的实际情况来定，但不得超过泵站的设计工作 压力。系统极限压力是对泵站安全阀故障后的保护，最大设置数值是略大于设计工作压力。按动显示器控制面板上的‘程序’按钮，可以调整泵站工作状态，每触动一次变化 一次，显示顺序为“单机”、“1#主机”、“2#主机”、“手动”。手动状态时按控制面板上的“1#主机”，注水泵1启动，再按一次注水泵1按钮，注 水泵1停止，显示画面会做相应的开停机显示。同理可启动或停止注水泵2。注水泵1发生故障时系统自动诊断出故障原因，并在显示屏上以滚动字幕的形 式，将发生的故障加以说明。同本文档来自技高网...

【技术保护点】
远程监控高压注水系统，其特征是：它包括至少２台注水泵，１台水箱、控制器和监视系统，水箱内有回液沉淀腔、供液腔、高压腔；各个注水泵与高压腔、回液沉淀腔、供液腔之间分别通过高压软管、回液软管和吸液软管连接；各注水泵和水箱上设置有工作状态传感器，工作状态传感器的输出接控制器；控制器连接控制各注水泵；监视系统包括摄像头、监视器；安装在工作面处的对工作面和各注水泵工作情况进行摄像的摄像头与控制室内的监视器相连。

【技术特征摘要】
远程监控高压注水系统，其特征是它包括至少2台注水泵，1台水箱、控制器和监视系统，水箱内有回液沉淀腔、供液腔、高压腔；各个注水泵与高压腔、回液沉淀腔、供液腔之间分别通过高压软管、回液软管和吸液软管连接；各注水泵和水箱上设置有工作状态传感器，工作状态传感器的输出接控制器；控制器连接控制各注水泵；监视系统包括摄像头、监视器；安装在工作面处的对工作面和各注水泵工作情况进行摄像的摄像头与控制室内的监视器相连。2.如权利要求1所述的远程监控高压注水系统，其特征是摄像头为带防爆摇台的红 外线摄像头或带防爆射灯的摄像头。3.如权利要求1所述的远程监控高压注水系统，其特征是工作状态传感器包括设...

【专利技术属性】
技术研发人员：武予鲁，翟源涛，田富军，郑企，李国旗，于聚旺，仝矿伟，王英璞，兀帅东，李莉，
申请(专利权)人：义马煤业集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]