专利名称：水位变化报警装置和煤矿瓦斯抽采系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水位监控技术，特别涉及一种水位变化报警装置和煤矿瓦斯抽采系统。
背景技术：
目前在煤矿开采过程中的瓦斯抽采工作，主要依靠水环式真空泵形成负压对井下抽采源进行抽采工作，各台真空泵设置在地面的泵站内，并设置供水池为真空泵正常工作提供工作用水，通过操作室中设置的控制装置控制各真空泵的工作状态。随着煤矿开采的不断的延伸，瓦斯的治理工作所需求的水环式真空泵不断增加， 为保证各台真空泵的正常工作，供水池的水位需保持在一定高度，避免因缺水造成停泵而影响抽采。目前，主要依靠工作人员现场观察和测量获知供水池水位的是否满足要求，而供水池通常距离操作室较远，因此，需要专门人员定期巡查，但是，依靠人工巡查观察水位的变化不仅劳动强度大，并且，不能实时的监控供水池水位的变化，如因水池突然漏水或其他特殊情况造成水位下降而此时无人巡查，可能造成停泵，给抽采工作的安全运行造成隐患。
实用新型内容本实用新型提供了一种水位变化报警装置和煤矿瓦斯抽采系统，以减低人工监测水位的劳动强度。本实用新型提供水位变化报警装置，包括浮球、电源，以及与所述电源串联的报警动作开关和报警器；其中，所述报警动作开关包括活动连杆和触点；所述浮球设置在待检测水池的水面上，所述浮球通过刚性绳索与所述报警动作开关的活动连杆连接；所述报警动作开关的触点与所述电源和报警器构成串联回路。如上所述的水位变化报警装置，其中，所述报警动作开关为行程开关，所述行程开关包括推杆和动合触点，所述推杆作为所述报警动作开关中的活动连杆，所述动合触点作为所述报警动作开关中的触点。 如上所述的水位变化报警装置，其中，所述报警器为串联的扬声器和电灯。如上所述的水位变化报警装置，其中，所述刚性绳索为钢丝绳。本实用新型还提供了一种煤矿瓦斯抽采系统，包括水环式真空泵和水池，还包括本实用新型提供的水位变化报警装置，所述报警动作开关为行程开关，所述行程开关中的触点包括动合触点和动断触点，所述动合触点与所述水位变化报警装置的电源和报警器构成串联回路，所述动断触点与所述水环式真空泵和水环式真空泵的供电电源构成串联回路。该水位变化报警装置和煤矿瓦斯抽采系统，当水位上升或下降至警戒水位时，通过浮球下落或上浮的动作带动活动连杆动作，从而使使活动连杆与触点相连，接通报警器与电源的串联回路，使报警器产生报警信号，及时提示工作人员水位的变化状态，以尽快采取措施，该报警装置结构简单、成本低、可靠性强，并能实时监测水位变化自动产生报警信号，降低人工巡查水位变化的劳动强度，并提高了水位监测的安全系数。
图1为本实用新型实施所提供的水位变化报警装置的结构示意图；图2为本实用新型另一实施例提供的水位变化报警装置的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的煤矿开采瓦斯抽采系统部分结构的方框图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图1为本实用新型实施所提供的水位变化报警装置的结构示意图，如图1所示，该水位变化报警装置包括浮球1、电源2，以及与电源2串联的报警动作开关3和报警器4。报警动作开关3包括活动连杆31和触点32，在活动连杆31受力状态下活动连杆 31与触点32相连。浮球1设置在待检测水池5的水面上，浮球1通过刚性绳索6与活动连杆31连接； 报警动作开关3的触点32与电源2和报警器4构成串联回路。上述的电源可以采用可以为干电池或蓄电池等直流电源，也可以为外接的220V 交流电源。该报警动作开关用于接通或断开报警器与电源的串联回路，在通常状态下，活动连杆和触点之间为断开状态，电源和报警器的串联回路也为断开状态，当活动连杆受力时动作，活动连杆与触点相连，从而接通电源和报警器的串联回路。浮球1漂浮于待检测水池5的水面上，且通过刚性绳索6与活动连杆31相连，当水位变化引起浮球1上下浮动时，通过刚性绳索6向活动连杆31施加作用力，带动活动连杆31动作，从而使活动连杆31与触点32相连，接通电源2和报警器4的串联回路。下面介绍该报警装置的工作原理。当水池水位处于正常水位时，浮球漂浮于水池水面上，报警动作开关中的活动连杆与触点为断开状态，报警器和电源的串联回路也断开，报警器不产生报警信号；按照浮力原理，当水池的水位下降时，浮球会下落，可设置一警戒水位，当水位下降至警戒水位时，浮球下落一定距离，通过刚性绳索向活动连杆施加作用力，拉动活动连杆，从而使活动连杆与触点相连，进而接通电源和报警器的串联回路，通过报警器产生报警信号；当水位恢复至正常水位后，浮球回到原来位置，活动连杆回到初始状态，断开活动连杆与触点的连接，报警器和电源的串联回路也断开，报警器不再产生报警信号。同理，当水池的水位上升时，浮球会上浮，当水位上升至警戒水位时，浮球上浮一
4定距离，通过刚性绳索向活动连杆施加作用力，推动活动连杆，从而使活动连杆与触点相连，同样可接通电源和报警器的串联回路，通过报警器产生报警信号。需要说明的是，水位上升引起浮球上浮而动作与水位下降引起浮球下落而动作的运动方向相反，因此，通过刚性绳索传递给活动连杆力的方向不一样，活动连杆只能接收一种方向的力而动作，或者是因浮球上浮对其产生的推力而动作产生报警信号，或者是因浮球下落对其产生的拉力而动作产生报警信号，因此，该水位变化报警装置或者用于监测水位下降，或者用于监测水位上升，不能同时用于监测水位下降或上升，但是，不管是用于监测水位下降还是用于监测水位上升，报警装置中设置的部件和工作原理是相同的，只是通过不同的作用方式使活动连杆动作，可通过设置活动连杆的位置的不同，以适用通过刚性绳索传递给活动连杆的不同方向的力带动活动连杆动作，使活动连杆与触点相连而接通电源和报警器的串联回路产生报警信号。由上述技术方案可知，该水位变化报警装置，当水位上升或下降至警戒水位时，通过浮球下落或上浮的动作带动活动连杆动作，从而使使活动连杆与触点相连，接通报警器与电源的串联回路，使报警器产生报警信号，及时提示工作人员水位的变化状态，以尽快采取措施，该报警装置结构简单、成本低、可靠性强，并能实时监测水位变化自动产生报警信号，降低人工巡查水位变化的劳动强度，并提高了水位监测的安全系数。图2为本实用新型另一实施例所提供的水位变化报警装置的结构示意图，如图2 所示，在上述实施例的基础上，进一步的，该报警装置中的报警动作开关为一行程开关7，行程开关7包括推杆和动合触点，推杆作为报警动作开关中的活动连杆，动合触点作为报警动作开关中的触点。本实施例中，将行程开关作为报警动作开关，当水位上升或下降至警戒水位时，通过浮球下落或上浮的动作带动行程开关的推杆动作，使动合触点吸合，接通报警器与电源的串联回路，使报警器产生报警信号；当水位恢复至正常水位后，浮球回到原来位置，行程开关复位，推杆回到初始状态，动合触点断开，报警器和电源的串联回路也断开，报警器不再产生报警信号。行程开关可以为各种型号的行程开关，例如，可以采用WL型或者观型或者为 JLXKl-111型的行程开关。上述实施例中报警装置的报警器4可以为多种形式，例如，可以为一扬声器，通过扬声器发出的声音产生报警信号；也可以将一发光二极管作为报警器，通过发光二极管发出的光产生报警信号；或者采用声光报警装置作为报警器，例如，采用LTE-1101J型号的声光报警器。也可以如图2所示，将串联的扬声器401和电灯402作为报警器4，当电源2和报警器4的串联回路接通时，扬声器401发出声音，同时电灯402发光，将该声光信号即为报
警信号。在上述实施例的基础上，进一步的，浮球与活动连杆之间的刚性绳索为钢丝绳，钢丝绳具有强度高、自重轻，工作平稳、不易骤然折断的特点，进一步提高该报警装置的运行可靠性。本实用新型实施例还提供了一种煤矿开采瓦斯抽采系统，图3为本实用新型实施例提供的煤矿开采瓦斯抽采系统部分结构的方框图，如图3所示，该抽采系统包括水环式真空泵10、水池和上述实施例提供的水位变化报警装置，报警动作开关为行程开关，行程开关中的触点包括动合触点和动断触点11，动合触点与水位变化报警装置的电源和报警器构成串联回路，动断触点11为水环式真空泵的启动器12中的一辅助常闭触点，动断触点11 与水环式真空泵10和水环式真空泵10的供电电源13构成串联回路。该煤矿瓦斯抽采系统，依靠水环式真空泵形成负压对井下抽采源进行抽采工作， 水池为真空泵正常工作提供充足的水，采用本实用新型实施例提供的水位变化报警装置， 由于对于抽采系统而言，关注的是水位下降的情况，避免因水位下降至警戒位后造成真空泵供水不足而停泵，因此该报警装置可用于实时监测水位下降的情况，当水池中的水位下降至警戒水位时，通过浮球的下落带动行程开关的连杆动作，使行程开关的动合触点吸合， 同时动断触点断开，也就是水环式真空泵的启动器的中的一辅助常闭触点断开，从而断开真空泵与真空泵的供电电源的连接，使真空泵断电停止运转。该煤矿开瓦斯抽采系统，通过水位变化报警装置实时监测水池水位的变化，当水位下降至警戒水位时，产生报警信号及时提示工作人员因水池水位下降造成停泵的故障， 确保矿井瓦斯抽采系统对真空泵稳定可靠的供水，从而保障抽采系统正常运转，给煤矿开采作业提供安全保障。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种水位变化报警装置，其特征在于，包括浮球、电源，以及与所述电源串联的报警动作开关和报警器；其中，所述报警动作开关包括活动连杆和触点；所述浮球设置在待检测水池的水面上，所述浮球通过刚性绳索与所述报警动作开关的活动连杆连接；所述报警动作开关的触点与所述电源和报警器构成串联回路。
2.根据权利要求1所述的水位变化报警装置，其特征在于所述报警动作开关为行程开关，所述行程开关包括推杆和动合触点，所述推杆作为所述报警动作开关中的活动连杆，所述动合触点作为所述报警动作开关中的触点。
3.根据权利要求1或2所述的水位变化报警装置，其特征在于所述报警器为串联的扬声器和电灯。
4.根据权利要求1或2所述的水位变化报警装置，其特征在于所述刚性绳索为钢丝绳。
5.一种煤矿瓦斯抽采系统，包括水环式真空泵和水池，其特征在于还包括权利要求1所述的水位变化报警装置，所述报警动作开关为行程开关，所述行程开关中的触点包括动合触点和动断触点，所述动断触点为水环式真空泵的启动器中的一辅助常闭触点，所述动合触点与所述水位变化报警装置的电源和报警器构成串联回路，所述动断触点与所述水环式真空泵和水环式真空泵的供电电源构成串联回路。
专利摘要本实用新型公开了一种水位变化报警装置和煤矿瓦斯抽采系统，该报警装置包括浮球、电源，以及与电源串联的报警动作开关和报警器，其中，报警动作开关包括活动连杆和触点；浮球设置在待检测水池的水面上，浮球通过刚性绳索与报警动作开关的活动连杆连接；报警动作开关的触点与电源和报警器构成串联回路。该报警装置结构简单、成本低、可靠性强，并能实时监测水位变化自动产生报警信号，降低人工巡查水位变化的劳动强度，并提高了水位监测的安全系数。
文档编号E21F17/18GK202250162SQ20112034096
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者孙志刚, 孙迎春, 朱江, 王怀兵, 王虎, 郑礼军, 黄永会 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司