一种煤矿安全生产的恒压供水系统的制作方法

1.本发明涉及恒压供水技术领域，具体为一种煤矿安全生产的恒压供水系统。


背景技术：

2.煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿，我国绝大部分煤矿属于井工煤矿，煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域，煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等，煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。
3.而供水系统是煤矿生产的重要组成部分，但现有的煤矿生产供水方式高峰用水时供水量不足，供水压力不达标，低峰用水时易造成水资源的浪费，仅能依靠水泵的本地全压启动和停止来调控供给关系，其工作人员的劳动强度高，且自身耗能高，无法满足人们的使用需求，为此，我们提出一种煤矿安全生产的恒压供水系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种煤矿安全生产的恒压供水系统，具备降低工作强度和能耗以及高效供水的优点，解决了现有的煤矿生产供水方式高峰用水时供水量不足，供水压力不达标，低峰用水时易造成水资源的浪费，仅能依靠水泵的本地全压启动和停止来调控供给关系，其工作人员的劳动强度高，且自身耗能高，无法满足人们使用需求的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿安全生产的恒压供水系统，包括给定值和控制器，所述给定值的输出端电性连接有pid调节，所述pid调节包括比例调节、积分调节、微分调节、测量元件和执行机构，所述pid调节的输出端电性连接有变频器，所述变频器输出端电性连接有恒压供水，所述恒压供水的输出端电性连接有出水阀，所述出水阀的输出端电性连接有压力传感器，所述压力传感器的输出端和给定值的输入端电性连接，所述控制器的输出端和pid调节的输入端电性连接，所述控制器的输出端电性连接有保护调节，且保护调节的输出端和恒压供水的输入端电性连接。
6.优选的，所述比例调节和积分调节以及微分调节的输出端电性连接有第二指示灯，所述第二指示灯的输出端和执行机构的输入端电性连接，所述测量元件的输入端和执行机构的输出端电性连接，所述测量元件的输出端电性连接有第一指示灯，所述第一指示灯的输出端分别与比例调节和积分调节以及微分调节的输入端电性连接。
7.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1.基本实现了减员增效的目标，工作人员无需到井下泵房，在车间和调度中心即可实现设备的远程控制和监测，减少了人员的工作强度。
8.2.有效的保证了供水系统的高效性，基本避免了用水压力不足，供水不畅的频发性问题。
9.3.智能化的控制，合理的调配水资源，有效的避免了水资源的浪费，同时节约了能耗，符合智能化建设标准的基本要求。
附图说明
10.图1为本发明为系统控制架构图；图2为本发明为pid整定图。
具体实施方式
11.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
12.请参阅图1-2，一种煤矿安全生产的恒压供水系统，包括给定值和控制器，给定值的输出端电性连接有pid调节，pid调节包括比例调节、积分调节、微分调节、测量元件和执行机构，pid调节的输出端电性连接有变频器，变频器输出端电性连接有恒压供水，恒压供水的输出端电性连接有出水阀，出水阀的输出端电性连接有压力传感器，压力传感器的输出端和给定值的输入端电性连接，控制器的输出端和pid调节的输入端电性连接，控制器的输出端电性连接有保护调节，且保护调节的输出端和恒压供水的输入端电性连接。
13.比例调节和积分调节以及微分调节的输出端电性连接有第二指示灯，第二指示灯的输出端和执行机构的输入端电性连接，测量元件的输入端和执行机构的输出端电性连接，测量元件的输出端电性连接有第一指示灯，第一指示灯的输出端分别与比例调节和积分调节以及微分调节的输入端电性连接。
14.使用时，通过外置接电插座对本系统进行通电后，接着，全自动恒压供水系统采用本安型的可编程控制器，根据网内最大供水量时进行压力设定，通过安装在管道上的压力传感器，测出压力的变化，并将压力值转变为对应的电流量，输入至控制器的模拟量模块，在程序中进行量程转化，经过pid计算，控制变频器输出频率，用变化的频率控制水泵的运行转速，当管网压力低于设定值时，经反馈量与给定比较，pid运算后提高输出频率，水泵抽水量增大，维持水管压力恒定，反之分析方法类似，这样保证了实际压力在设定压力附近波动，其中控制参量的pid算法是工程中常用的比例、积分、微分算法，以消除环境控制参量的静差、突变、滞后等现象，减少控制误差和缩短系统稳定时间，控制器中包含了pid控制模型，水压调节过程较为平滑，水泵运行过程中有恒压模式和变频模式两种方式，实时跟踪管网压力进行流量调节，根据供水量需求自动开启水泵，保证水泵始终在高效率的情况下运行，减少了能量消耗，达到节能的目的，采用了经典的pid控制逻辑，采用比例控制规律能较快地克服扰动的影响，积分能在比例的基础上消除余差，微分具有超前作用，对于具有容量滞后的控制通道，引入微分参与控制，在微分项设置得当的情况下，对于提高系统的动态性能指标，提高了系统运行的稳定性，调节过程的振荡过程。
15.功能介绍系统采用了博城变频器适配现有泵房，自主完成硬件设计安装，采用siemems逻辑控制器和一体化人机交互界面，采集现场仪表，传感器，电动阀执行机构等信号，监测系统
运行各类参数，通过pid算法调节变频器的运行，阀门的开度，实时跟踪管网压力进行流量调节，根据供水量需求自动开启水泵，水泵始终在高效率的情况下运行，减少了能量消耗，达到节能的目的。
16.1.工艺流程实时动态监测系统提供交互式的人机界面，实现了对供水工艺中的排气阀状态，出水阀开度，水泵运行状态，流量，压力，运行模式信息等监测，实现了设备的集中远控，全方位掌握设备工况。
17.2.多种的工艺模式系统根据人员的使用情况提供了自动，手动，检修，工频结合的操作模式，自动情况可以设立不同的工作压力进行自动调节，手动模式可以人工干预调整不同的频率进行供水作业，检修模式有效的保证了维护期间人员的安全状况，工频模式可在变频故障的情况下，依然维持系统的正常运行。
18.3.丰富的参数编辑系统包含了压力值设定的上下限调控，压力保护，水流量保护，阀门保护等方面的设定，一方面保证了系统运行在合理的工况环境中，保证系统的稳定，另一方面避免了因人员误操作带来的危害；如水流量保护，当水池液位不足时，操作水泵开启，会检测到流量不足而自动停止；通讯保护设定了通讯心跳，当意外中断时执行中断程序，避免了外界因素带来的系统干扰。
19.4.完备的报警信息系统配置了报警信息窗口，可以实时的查阅相关信息，对传感器，水泵，变频器，通讯的信息采集汇总，人员可通过实时报警了解停机原因，及时对故障隐患进行排查，同时可查询相关的报警记录。
20.5.数据归档查询系统对重要的参数建立了归档机制，操作人员可以查询数据的变化趋势，选择不同的时间段查询数据最大值，最小值，平均值和相应的时间点，系统统计了设备的运行状态，对设备的开机效率进行的图形化的分析，供操作人员参考。
21.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。