一種礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置，屬于礦山技術培訓設備技術領域。技術方案是：包含主框架（1）和設置在主框架（1）上的控制面板（2）、電器控制部分（4）、-600排水系統、-600水平模擬水箱（3）、-400排水系統、-400水平模擬水箱（10）和下部水箱（8），-600水平模擬水箱（3）和-600排水系統連通，-400水平模擬水箱（10）和-400排水系統連通。本實用新型專利技術的有益效果是：采用縮微設計，將礦井多水平主排水系統的系統結構、工作原理、控制功能等直觀真實的展現出來，在本實用新型專利技術上即可進行礦井多水平主排水系統的運行、控制、故障應急、創新等功能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置，屬于礦山技術培訓設備

技術介紹
礦井多水平主排水系統是礦井安全生產的重要組成部分，它的主要作用是將井下涌出的礦井水，通過排水系統不斷地排至地面，以保證礦井安全生產和作業人員的生命安全。由于多水平主排水系統需要時刻保證良好運轉，這就無法進行員工全面培訓和PLC控制程序的調試，因此有必要設計一套可用于教學和實驗的礦井多水平主排水系統微縮模型。
技術實現思路
本技術目的是提供一種礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置，以多水平排水系統節能優化控制及礦井透水災變“四自動”(自動預警、自動監測透水水位、自動關閉防水閘門、自動聯合運轉)應急控制為設計理念，針對多水平聯合排水進行仿真設計。整個系統完全模擬礦井井下多水平主排水現場運行過程，采用“PLC網絡控制+上位機診斷與監控+局域網信息互聯”的控制模式，可實現排水系統就地與遠程自動控制；系統可以根據水倉水位，自動控制水泵的啟停臺數；可以模擬供電峰谷時段進行節能控制，實現“無人職守”功能，達到礦井多水平主排水系統操作試驗等專業培訓目的，解決
技術介紹
存在的上述問題。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是一種礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置，包含主框架和設置在主框架上的控制面板、電器控制部分、-600排水系統、-600水平模擬水箱、-400排水系統、-400水平模擬水箱和下部水箱，下部水箱通過位于其下部的連通管路和放水開關與外界連通，通過其上部的加水電磁閥與-600水平模擬水箱連通，-600水平模擬水箱和-600排水系統連通，-400水平模擬水箱和-400排水系統連通。所述控制面板上排列布置系統開關、觸摸屏、控制按鈕、狀態指示燈和電位器；所述電氣控制部分包含依次連接的PLC、擴展模塊、傳感器。所述-600排水系統和-400排水系統分別由三路結構相同的排水單元通過管道連接組成，其中每一路排水單元包含射流系統和抽水系統，射流上水管一端通過射流水泵和放水開關與外界連通，另一端連接射流閥與射流回水管、射流開閉閥組成射流系統，下單向閥、水泵、出水閥、出水單向閥和出水管順序連接組成抽水系統，射流系統和抽水系統通過所述射流開閉閥互相連接。所述-600排水系統和-400排水系統分別安裝有自動控制系統，所述自動控制系統由超聲波傳感器、亞克力管和上極限水位傳感器組成，其中上極限水位傳感器設置在所述水平模擬水箱的內部靠上壁部位，超聲波傳感器安裝在所述排水系統的上部，通過亞克力管與所述水平模擬水箱連通，實現自動控制。所述-600水平模擬水箱和-400水平模擬水箱是透明的。所述主框架的材料為優質鋁型材，輔以不銹鋼控制面板和背板，所述多水平主排水管道由不銹鋼管和不銹鋼管接頭構成。本技術的有益效果是，本技術裝置采用縮微設計，將礦井多水平主排水系統的系統結構、工作原理、控制功能等直觀真實的展現出來，可真實實現井下多水平排水系統遠程、集中、就地控制功能，在本技術上即可進行礦井多水平主排水系統的運行、控制、故障應急、創新等功能。可提供的實訓內容包括根據工況設定參數自動啟停水泵的自動控制實訓；綜合水倉水位、供電峰谷段時間劃分的水泵智能調度實訓；模擬軸溫、電機定子溫度等參數超標的自動保護控制實訓；各種故障報警、自動保護功能控制實訓；實現調度室遠程集控、就地集控、就地控制三種控制模式實訓。 本技術可完成的創新開發實驗包括依據水泵相對效率、水泵累計運行時間等參數的優化控制創新開發；綜合水倉水位、涌水量、排水能力、管路效率等水泵智能調度創新開發；排水泵房主要電氣設備運行工況監視監控創新開發；利用實時數據與歷史靜態數據實現水泵遠程輔助管理的創新開發；基于每臺泵磨損程度均等的水泵輪流工作控制創新開發；考慮礦井供電負荷調整要求的礦井多水平排水優化控制創新開發；基于排水系統事故報警的無人職守運行創新開發；電力監測參數直接參與到水泵狀態監測和故障保護的創新開發；自動預警、透水水位、關閉防水閘門、聯合運轉的“四自動”應急控制創新開發。附圖說明圖I是本技術實施例的結構示意圖；圖2是本技術實施例的側面示意圖；圖中1.主框架；2.控制面板；3. -600水平模擬水箱；4.電氣控制部分；5.放水開關；6.射流水泵；7.連通管路；8.下部水箱；9.加水電磁閥；10. -400水平模擬水箱；11.亞克力管；12.超聲波傳感器；13.射流閥；14.射流開閉閥；15.射流上水管；16.上極限水位傳感器；17.下單向閥；18.射流回水管；19.水泵；20.出水閥；21.出水單向閥；22.出水管。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術進一步說明。在實施例中，一種礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置，其特征是包含主框架I和設置在主框架I上的控制面板2、電器控制部分4、-600排水系統、-600水平模擬水箱3、-400排水系統、-400水平模擬水箱10和下部水箱8，下部水箱8通過位于其下部的連通管路7和放水開關5與外界連通，通過其上部的加水電磁閥9與-600水平模擬水箱3連通，-600水平模擬水箱3和-600排水系統連通，-400水平模擬水箱10和-400排水系統連通。所述控制面板2包含系統開關、觸摸屏、控制按鈕、狀態指示燈和電位器。所述電氣控制部分4包含西門子S7-300PLC、西門子S7-300擴展模塊、傳感器和控制軟件。利用觸摸屏以及就地控制面板完成對系統的監控，采用MPI網絡與工業以太網相結合的形式完成遠程控制。配備專用組態軟件模擬排水設備，以動態圖形直觀明了地顯示設備的運行狀態，既包括水泵的流量、出水的壓力、模擬水倉的液位等；同時也以數字方式實時顯示真空度、軸承溫度、定子溫度等數據。采用集中控制器對模擬水泵房設備運行實行在線監控，自動、手動控制水泵的啟停及閘閥的開、關及開度，并具有自診斷功能，可實現水泵房的無人值守；根據水位控制原則，自動實現水泵的輪換工作；結合水倉水位和模擬全礦電力負荷信息，以“移峰填谷”原則確定開、停水泵時間。利用電位器模擬礦井多水平主排水系統中的電機超壓、欠壓、過溫等保護；利用上位機實現多水平主排水系統網絡連接及遠程監控功能。并可以通過修改PLC控制程序實現礦井多水平主排水系統的創新實驗。[0021 ] 所述-600排水系統和-400排水系統分別由三路結構相同的排水單元通過管道連接組成，其中每一路排水單元包含射流系統和抽水系統，射流上水管15 —端通過射流水泵6和放水開關5與外界連通，另一端連接射流閥13與射流回水管18、射流開閉閥14組成射流系統，下單向閥17、水泵19、出水閥20、出水單向閥21和出水管22順序連接組成抽水系統，射流系統和抽水系統通過所述射流開閉閥14互相連接。所述-600排水系統和-400排水系統分別安裝有自動控制系統，所述自動控制系 統由超聲波傳感器12、亞克力管11和上極限水位傳感器16組成，其中上極限水位傳感器16設置在所述水平模擬水箱的內部靠上壁部位，超聲波傳感器12安裝在所述排水系統的上部，通過亞克力管11與所述水平模擬水箱連通。所述-600水平模擬水箱3和-400水平模擬水箱10是透明的，可以直觀地看出排水的情況及當前水泵運行等信息。所述主框本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置，其特征是包含主框架（1）和設置在主框架（1）上的控制面板（2）、電器控制部分（4）、？600排水系統、？600水平模擬水箱（3）、？400排水系統、？400水平模擬水箱（10）和下部水箱（8），下部水箱（8）通過位于其下部的連通管路（7）和放水開關（5）與外界連通，下部水箱（8）通過其上部的加水電磁閥（9）與？600水平模擬水箱（3）連通，？600水平模擬水箱（3）和？600排水系統連通，？400水平模擬水箱（10）和？400排水系統連通。

【技術特征摘要】
1.一種礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置，其特征是包含主框架(I)和設置在主框架(I)上的控制面板(2)、電器控制部分(4)、-600排水系統、-600水平模擬水箱(3)、-400排水系統、-400水平模擬水箱(10)和下部水箱(8)，下部水箱(8)通過位于其下部的連通管路(7)和放水開關(5)與外界連通，下部水箱(8)通過其上部的加水電磁閥(9)與-600水平模擬水箱(3)連通，-600水平模擬水箱(3)和-600排水系統連通，-400水平模擬水箱(10)和-400排水系統連通。2.根據權利要求I所述的礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置，其特征是所述控制面板(2)上排列布置系統開關、觸摸屏、控制按鈕、狀態指示燈和電位器；所述電氣控制部分(4)包含依次連接的PLC、擴展模塊、傳感器。3.根據權利要求I所述的礦井多水平主排水系統自動控制高仿真實訓裝置，其特征是所述-600排水系統和-400排水系統分別由三路結構相同的排水単元通過管道連接組成，其中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：殷作如，張瑞璽，何曉群，劉向昕，王滿福，趙煥榮，蔡玉俊，龍大鵬，劉建軍，何永利，王吳宜，袁志金，
申請(專利權)人：開灤集團有限責任公司信息與控制中心，天津澤裕科技發展有限公司，
類型：實用新型
國別省市：