专利名称：一种深井下水泵自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动控制装置，特别涉及一种用于深井下的水泵的自动控制、保护的深井下水泵自动控制装置。
背景技术：
目前在采矿作业中使用的井下泵站的控制方式大多为采用人工操作的“值班人员 +按钮+继电器”的控制方式，不仅具有工作效率低下、人力资源浪费较大等缺点，而且不适应现代化、信息化矿井管理。同时由于深井下离地面很远，工作环境恶劣，不适合值班人员长期值班。特别是在遇到特殊情况下，值班人员必须撤离现场以确保人身安全，但同时为了抢险需要，又必须保证泵站实现安全排水，这就难以保证泵站的有效运作。
实用新型内容为了解决现有井下泵站控制不便、工作效率低、不符合现有信息化需要的缺点，本实用新型提供一种能实时监控、自动化监控的完全无人值班的深井下水泵自动控制装置。为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是，一种深井下水泵自动控制装置，包括井上监控计算机、井下监控计算机、交换机、PLC、水泵控制装置、传感器装置和摄像机，所述的井上监控计算机和井下监控计算机分别通过交换机通信连接至PLC，所述的PLC 分别通信连接至传感器装置和水泵控制装置，所述的摄像机通信连接至交换机并为井上监控计算机、井下监控计算机和PLC提供视频信号。所述的一种深井下水泵自动控制装置，所述的PLC包括CPU模块以及分别与CPU 模块通信连接的信号输入模块、信号输出模块、触摸屏模块和网络模块，所述的信号输入模块通信连接至传感器装置，所述的信号输出模块通信连接至水泵设备，所述的网络模块通信连接至交换机。所述的一种深井下水泵自动控制装置，所述的传感器装置包括吸水槽水位变送器、充水箱水位变送器、水泵出口压力计、水泵出口流量计、用于监测水泵轴承温度的温度巡检装置和用于采集水泵电气量的交流采样装置，所述的吸水槽水位变送器、充水箱水位变送器、水泵出口压力计、水泵出口流量计、温度巡检装置和交流采样装置分别通信连接至 PLC。所述的一种深井下水泵自动控制装置，所述的水泵控制装置包括充水泵阀门控制器、充水泵控制器、水泵主电机控制器和排水电动阀门控制器，所述的充水泵阀门控制器、 充水泵控制器、水泵主电机控制器和排水电动阀门控制器分别通信连接至PLC。所述的一种深井下水泵自动控制装置，所述的触摸屏为16位色TFT触摸屏。所述的一种深井下水泵自动控制装置，所述的交换机为带环网光纤工业级以太网交换机。本实用新型的技术效果在于，本实用新型包括实现现场监控的井下监控计算机、 用于远端监控的井上监控计算机以及用于手动操作的PLC。井下监控计算机通过管理控制软件形成自动监控系统，负责将传输来的数据整理分析，根据控制策略做出决策，并将数据记录存储。用于手动集中操作的PLC实现控制功能，通过触摸屏实现操作。远端监控指挥部分通过计算机网络，同步显示现场工况。远端监控具有开放的接口，可以扩展功能或接入其他系统。PLC采用高可靠性的高端热备冗余CPU，CPU处理速度快、扩展性强、通信功能强大，重要的控制保护信号采用冗余配置，保证系统可靠安全运行。实现了有效的远程监控， 无需操作人员到泵站现场监守，提高了工作效率，实现了泵站的信息化。
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为水泵结构示意图；其中1为充水泵阀门，2为充水泵，3为充水箱，4为水泵，5为排水电动阀门，6为吸水槽。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括井上监控计算机、井下监控计算机、交换机、PLC、水泵控制装置、传感器装置和摄像机，井上监控计算机和井下监控计算机分别通过交换机通信连接至PLC，PLC分别通信连接至传感器装置和水泵控制装置，摄像机通信连接至交换机并为井上监控计算机、井下监控计算机和PLC提供视频信号。交换机为带环网光纤工业级以太网交换机，以稳定可靠的传输信号。PLC包括CPU模块以及分别与CPU模块通信连接的信号输入模块、信号输出模块、 触摸屏模块和网络模块，信号输入模块通信连接至传感器装置，信号输出模块通信连接至水泵设备，网络模块通信连接至交换机。触摸屏采用了 16位色TFT触摸屏，以实现清晰明了的显示设备运行情况。传感器装置包括吸水槽水位变送器、充水箱水位变送器、水泵出口压力计、水泵出口流量计、用于监测水泵轴承温度的温度巡检装置和用于采集水泵电气量的交流采样装置，吸水槽水位变送器、充水箱水位变送器、水泵出口压力计、水泵出口流量计、温度巡检装置和交流采样装置分别通信连接至PLC。吸水槽水位变送器为浮子式水位计与超声波水位计，浮子式水位变送器发送4-20mA信号进入PLC的信号输入模块。充水箱水位变送器为电导式液位计与射频电容式液位计，射频电容式液位计发送4-20mA信号至PLC信号输入模块。温度巡检装置将水泵轴承温度的热电阻信号转换为温度信息，当温度值达到报警、事故值时输出开关量到PLC信号输入模块。水泵控制装置包括充水泵阀门控制器、充水泵控制器、水泵主电机控制器和排水电动阀门控制器，充水泵阀门控制器、充水泵控制器、水泵主电机控制器和排水电动阀门控制器分别通信连接至PLC。参见图2，在泵站工作时，当吸水槽6水位上升时，吸水槽水位变送器将信号传至 PLC，将信号转变为计算机可识别的数字信号后，对水位做出判断，超过规定水位，先后发出打开充水泵阀门1指令和打开充水泵2指令，打开充水泵阀门1后打开充水泵2对充水箱 3进行充水，同时充水箱水位变送器将充水箱3水位信号传至PLC模块，充水箱3水位达到
权利要求1.一种深井下水泵自动控制装置，其特征在于，包括井上监控计算机、井下监控计算机、交换机、PLC、水泵控制装置、传感器装置和摄像机，所述的井上监控计算机和井下监控计算机分别通过交换机通信连接至PLC，所述的PLC分别通信连接至传感器装置和水泵控制装置，所述的摄像机通信连接至交换机并为井上监控计算机、井下监控计算机和PLC提供视频信号。
2.根据权利要求1所述的一种深井下水泵自动控制装置，其特征在于，所述的PLC包括 CPU模块以及分别与CPU模块通信连接的信号输入模块、信号输出模块、触摸屏模块和网络模块，所述的信号输入模块通信连接至传感器装置，所述的信号输出模块通信连接至水泵设备，所述的网络模块通信连接至交换机。
3.根据权利要求1所述的一种深井下水泵自动控制装置，其特征在于，所述的传感器装置包括吸水槽水位变送器、充水箱水位变送器、水泵出口压力计、水泵出口流量计、用于监测水泵轴承温度的温度巡检装置和用于采集水泵电气量的交流采样装置，所述的吸水槽水位变送器、充水箱水位变送器、水泵出口压力计、水泵出口流量计、温度巡检装置和交流采样装置分别通信连接至PLC。
4.根据权利要求1所述的一种深井下水泵自动控制装置，其特征在于，所述的水泵控制装置包括充水泵阀门控制器、充水泵控制器、水泵主电机控制器和排水电动阀门控制器， 所述的充水泵阀门控制器、充水泵控制器、水泵主电机控制器和排水电动阀门控制器分别通信连接至PLC。
5.根据权利要求2所述的一种深井下水泵自动控制装置，其特征在于，所述的触摸屏为16位色TFT触摸屏。
6.根据权利要求1所述的一种深井下水泵自动控制装置，其特征在于，所述的交换机为带环网光纤工业级以太网交换机。
专利摘要本实用新型公开了一种深井下水泵自动控制装置，包括井上监控计算机、井下监控计算机、交换机、PLC、水泵控制装置、传感器装置和摄像机，井上监控计算机和井下监控计算机分别通过交换机通信连接至PLC，PLC分别通信连接至传感器装置和水泵控制装置，摄像机通信连接至交换机并为井上监控计算机、井下监控计算机和PLC提供视频信号。本实用新型的技术效果在于，井下监控计算机通过管理控制软件形成自动监控系统，负责将传输来的数据整理分析，根据控制策略做出决策，并将数据记录存储。用于手动集中操作的PLC实现控制功能，通过触摸屏实现操作。井上监控计算机同步显示现场工况。实现了远程监控，无需操作人员到泵站现场监守，提高了工作效率，实现了泵站的信息化。
文档编号F04D15/00GK202273876SQ201120387709
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者何萍, 傅元秀, 刘志强, 文建辉, 王怀柱, 薛豪琴 申请人:华自科技股份有限公司