矿山智能排水系统的制作方法

1.本发明涉及煤矿排水系统技术领域，特别涉及一种矿山智能排水系统。


背景技术：

2.现有的一种矿山排水系统中，中央泵房密闭门仅采用人工方式开闭，增加了工作人员的工作量，安全性较低。因此，如何提高密闭门开闭的便捷性，提高安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的是提供一种矿山智能排水系统，其密闭门便于开闭，且可保证安全性。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种矿山智能排水系统，包括中央泵房密闭门、开关驱动装置、闭锁驱动装置和密闭门电控装置，所述开关驱动装置、所述闭锁驱动装置均通讯连接于所述密封门电控装置；所述中央泵房密闭门连接于所述开关驱动装置，以通过所述开关驱动装置带动所述中央泵房密闭门开闭运动；所述中央泵房密闭门上设置闭锁装置，所述闭锁装置连接于所述闭锁驱动装置，以在所述中央泵房密闭门开闭运动至预设闭合位置时，通过所述闭锁驱动装置带动所述闭锁装置，使所述闭锁装置锁定所述中央泵房密闭门于所述预设闭合位置。
6.优选地，所述闭锁装置包括定位杆和闭锁传动机构，所述定位杆转动连接于所述中央泵房密闭门；所述闭锁驱动装置通过所述闭锁传动机构驱动所述定位杆转动；
7.在所述中央泵房密闭门运动至所述预设闭合位置时，所述定位杆通过转动至与限位结构相抵，以锁定所述中央泵房密闭门于所述预设闭合位置，且所述限位结构与所述中央泵房密闭门位于所述定位杆的同一侧。
8.优选地，所述闭锁传动机构包括转动连接于所述中央泵房密闭门的闭锁齿轮和滑动连接于所述中央泵房密闭门的闭锁齿条，所述闭锁齿条与所述闭锁齿轮啮合配合，所述闭锁驱动装置设于所述中央泵房密闭门上，所述定位杆固定于所述闭锁齿轮；所述闭锁驱动装置连接所述闭锁齿条，以驱动所述闭锁齿条线性运动，进而带动所述闭锁齿轮转动。
9.优选地，所述限位结构为设于所述中央泵房密闭门边缘的密封门框，所述中央泵房密闭门通过门铰接轴铰接于所述密封门框的侧边，所述开关驱动装置通过带动所述中央泵房密闭门绕着所述门铰接轴转动以进行开闭运动。
10.优选地，所述开关驱动装置、所述闭锁驱动装置均为液压油缸，所述开关驱动装置、所述闭锁驱动装置通过液压油管连接于液压站，所述液压油管上设置电磁阀组，所述液压站和所述电磁阀组通讯连接于所述密闭门电控装置。
11.优选地，还包括视频监控系统，所述视频监控系统通讯连接于所述密闭门电控装置，所述中央泵房密闭门位于所述视频监控系统的拍摄范围内。
12.优选地，还包括设于所述中央泵房密闭门一侧的主排水泵，所述主排水泵的进水
口连接于负压罐的下端，所述负压罐的上部连接于进水管路。
13.优选地，还包括设于所述中央泵房密闭门一侧的主排水泵，所述主排水泵通讯连接于水泵控制装置，所述水泵控制装置内置天气预报模块，以使所述水泵控制装置根据所述天气预报模块预报的天气情况控制所述主排水泵启动。
14.优选地，还包括设于所述中央泵房密闭门一侧的主排水泵，所述主排水泵通讯连接于水泵控制装置，所述水泵控制装置与水文监测系统联动，且所述水泵控制装置能够分析水泵效率，并根据设定参数控制所述主排水泵智能排水，所述设定参数包括水泵效率、峰谷平时段、井下负荷、水泵运行状况、矿井涌水量、水仓水位及容量。
15.本发明提供的矿山智能排水系统，包括中央泵房密闭门、开关驱动装置、闭锁驱动装置和密闭门电控装置，开关驱动装置、闭锁驱动装置均通讯连接于密封门电控装置；中央泵房密闭门连接于开关驱动装置，以通过开关驱动装置带动中央泵房密闭门开闭运动；中央泵房密闭门上设置闭锁装置，闭锁装置连接于闭锁驱动装置，以在中央泵房密闭门开闭运动至预设闭合位置时，通过闭锁驱动装置带动闭锁装置，使闭锁装置锁定中央泵房密闭门于预设闭合位置。
16.中央泵房密闭门除了可以人工控制开闭，由于密闭门控制系统的设置，还可以智能控制开闭，具体可以人工在线操作或者程序自动化控制。在密闭门电控装置的控制下，通过开关驱动装置可以控制中央泵房密闭门进行开闭运动，在中央泵房密闭门运动到预设闭合位置后，闭锁装置锁定中央泵房密闭门于预设闭合位置，避免中央泵房密闭门离开预设闭合位置，该中央泵房密闭门便于开闭，且锁定可靠，可保证安全性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
18.图1为本发明所提供矿山智能排水系统中中央泵房密闭门在打开时的主视图；
19.图2为本发明所提供矿山智能排水系统中中央泵房密闭门在运动至预设闭合位置时的俯视图；
20.图3为本发明所提供矿山智能排水系统中中央泵房密闭门与定位杆的关系图；
21.图4为本发明所提供矿山智能排水系统中中央泵房密闭门的液压控制部分的液压原理图；
22.图5为本发明所提供矿山智能排水系统中中央泵房密闭门的plc接线图；
23.图6为本发明所提供矿山智能排水系统中中央泵房密闭门的plc接线原理图；
24.图7为本发明所提供矿山智能排水系统中负压罐与主排水泵的连接图。
25.附图标记：
26.中央泵房密闭门1，闭锁装置2，闭锁齿条21，闭锁齿轮22，定位杆23，闭锁驱动装置3，开关驱动装置4，液压油管5，液压站6，液压表61，溢流阀62，过滤器63，液压泵64，液油箱65，电磁阀组7，第一电磁阀71，第二电磁阀72，电动机8，密封门框9，电源模块10，主排水泵11，负压罐12，进水管路13，密封门关控制端14，密封门开控制端15，密封门闭锁控制端16，
密封门解锁控制端17，电机18，地线pe，第一热继电器fr1，第二接触器触点km，熔断器fu，隔离开关qs，开关sa1，第二热继电器fr2，第一按钮sb1，第二按钮sb2，第一接触器触点km1，相线l1、l2、l3，高水位关触点e1，密封门开触点e2，密封门关触点e3，密封门闭锁触点e4，密封门解锁触点e5，密闭门开到位触点e6，为密闭门关到位触点e7，锁开到位触点e8，锁关到位触点e9，就地远控触点e10。
具体实施方式
27.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。
28.本发明的核心是提供一种矿山智能排水系统，其密闭门便于开闭，且可保证安全性。
29.本发明所提供矿山智能排水系统的具体实施例一，请参考图1至图6，包括中央泵房密闭门1、开关驱动装置4、闭锁驱动装置3和密闭门电控装置，开关驱动装置4、闭锁驱动装置3均通讯连接于密封门电控装置。具体地，密闭门电控装置采用三菱plc为控制核心，利用上位机进行组态，组态软件为力控组态软件，实现远程控制。
30.中央泵房密闭门1连接于开关驱动装置4，以通过开关驱动装置4带动中央泵房密闭门1开闭运动。中央泵房密闭门1上设置闭锁装置2，闭锁装置2连接于闭锁驱动装置3，以在中央泵房密闭门1开闭运动至预设闭合位置时，通过闭锁驱动装置3带动闭锁装置2，使闭锁装置2锁定中央泵房密闭门1于预设闭合位置。
31.本实施例中，中央泵房密闭门1除了可以人工控制开闭，由于密闭门控制系统的设置，还可以智能控制开闭，具体可以人工在线操作或者程序自动化控制。在密闭门电控装置的控制下，通过开关驱动装置4可以控制中央泵房密闭门1进行开闭运动，在中央泵房密闭门1运动到预设闭合位置后，闭锁装置2锁定中央泵房密闭门1于预设闭合位置，避免中央泵房密闭门1离开预设闭合位置，该中央泵房密闭门1便于开闭，且锁定可靠，可保证安全性。
32.进一步地，闭锁装置2包括定位杆23和闭锁传动机构，定位杆23转动连接于中央泵房密闭门1。闭锁驱动装置3通过闭锁传动机构驱动定位杆23转动，结构简单，闭锁可靠。定位杆23具体为楔形连杆，以使闭锁装置2构成楔形闭锁装置2。
33.在中央泵房密闭门1运动至预设闭合位置时，定位杆23通过转动至与限位结构相抵，以锁定中央泵房密闭门1于预设闭合位置，且限位结构与中央泵房密闭门1位于定位杆23的同一侧。
34.具体地，中央泵房密闭门1的高度(对应图3的上下方向)大于宽度(对应图3的左右方向)，定位杆23的长度在中央泵房密闭门1的高度和宽度之间。限位结构的至少部分结构位于中央泵房密闭门1宽度方向上的一侧，在中央泵房密闭门1开闭运动的行程中，在中央泵房密闭门1运动至预设闭合位置时，定位杆23通过转动以在宽度方向上伸出于中央泵房密闭门1，如图3所示的实线的定位杆23，以使定位杆23与限位结构相抵，锁定中央泵房密闭门1，使得中央泵房密闭门1不会沿着图2中箭头所示顺时针方向进行打开运动。在需要打开中央泵房密闭门1时，通过定位杆23转动至不凸出于中央泵房密闭门1，如图3中虚线的定位
杆23，即解除定位杆23对中央泵房密闭门1的闭锁，中央泵房密闭门1可以沿着图2中箭头所示顺时针方向进行打开运动。
35.当然，在其他实施例中，闭锁装置2也可以为插销，插销滑动连接于中央泵房密闭门1。相应地，密闭门1下面的地面上设置插孔，在预设闭合位置，通过插销相对于中央泵房密闭门1向下伸出以插入插孔，实现闭锁。
36.进一步地，如图1所示，闭锁传动机构包括转动连接于中央泵房密闭门1的闭锁齿轮22和滑动连接于中央泵房密闭门1的闭锁齿条21，闭锁齿条21与闭锁齿轮22啮合配合，闭锁驱动装置3设于中央泵房密闭门1上，定位杆23固定于闭锁齿轮22。闭锁驱动装置3连接闭锁齿条21，以驱动闭锁齿条21线性运动，进而带动闭锁齿轮22转动。采用齿轮传动机构，传动精度较高。当然，在其他实施例中，闭锁传动机构还可以为丝杠螺母组件。
37.进一步地，如图2和图3所示，限位结构为设于中央泵房密闭门1边缘的密封门框9，中央泵房密闭门1通过门铰接轴铰接于密封门框9的侧边，开关驱动装置4通过带动中央泵房密闭门1绕着门铰接轴转动以进行开闭运动，无需另外设置限位结构，设置方便。当然，在其他实施例中，中央泵房密闭门1的开闭运动也可以为滑动。
38.进一步地，如图4所示，开关驱动装置4、闭锁驱动装置3均为液压油缸，开关驱动装置4、闭锁驱动装置3通过液压油管5连接于液压站6，液压油管5上设置电磁阀组7，液压站6和电磁阀组7通讯连接于密闭门电控装置。具体地，液压站6包括液压泵、电动机、油箱、液压泵、过滤器、溢流阀等结构，电磁阀组7包括分别控制开关驱动装置4和闭锁驱动装置3的电磁阀，液压站6及电磁阀控制液压缸，带动密闭门实现开闭动作。采用液压控制，结构简单，操控精准。
39.具体地，闭锁驱动装置3为行程9cm的液压缸。开关驱动装置4为一级液压缸，闭锁驱动装置3为二级液压缸，利用一级液压缸操纵密闭门闭合，二级液压缸实现门的闭锁。
40.当然，在其他实施例中，开关驱动装置4、闭锁驱动装置3还可以为电机。
41.进一步地，排水系统还包括视频监控系统，视频监控系统通讯连接于密闭门电控装置，中央泵房密闭门1位于视频监控系统的拍摄范围内。工作人员可以利用视频监控系统远距离观看中央泵房密闭门1，以便及时控制中央泵房密闭门1的开闭。
42.进一步地，排水系统还包括设于中央泵房密闭门1一侧的主排水泵11，主排水泵11的进水口连接于负压罐12的下端，负压罐12的上部连接于进水管路13。
43.具体地，安装时，在原有主排水控制系统的基础上，在主排水泵11的进水管路13与主排水泵11之间安装一台能够盛水的负压罐12，负压罐12的下端与主排水泵11的进水口连接，负压罐12的上部与主排水泵11的进水管路13相连接，在负压罐12内注入一定水位的水，从而达到主排水泵11正常启动的目的，主排水泵11在开启时减少了进水管路13抽真空的环节。
44.另外，在控制方面，根据现有的主排水泵11开启顺序和步骤，对主排水泵11的开启程序进行修改，开启主排水泵11前由水仓内的水位监测传感器对水位进行监测，水位在设定水位以上发出主排水泵11开启命令即可按照程序正常开启主排水泵11。主排水泵11升级改造完成后，大大缩短了主排水泵11启动时间，节约大量电能，减少对水资源的浪费，可以提高主排水系统的安全可靠性、自动化、智能化。
45.进一步地，主排水泵11通讯连接于水泵控制装置，水泵控制装置内置天气预报模
块，以使水泵控制装置根据天气预报模块预报的天气情况控制主排水泵11启动。
46.通过天气预报模块的设置，可以实现天气预报与排水系统的联动，具体采用c语言编程和力控组态软件自行编制程序，实现排水系统与天气的智能联动，具体可以根据天气情况如天气预报为大雨时自动发出预警，并启动水泵将水仓容量始终维持在50％以下。
47.进一步地，水泵控制装置与水文监测系统联动，且水泵控制装置能够分析水泵效率，并根据设定参数控制主排水泵11智能排水，设定参数包括水泵效率、峰谷平时段、井下负荷、水泵运行状况、矿井涌水量、水仓水位及容量。水文监测系统具体可以检测水仓的水文情况，使得水泵控制装置具有多数据融合的智能开泵模式，根据水泵效率、峰谷平时段、井下负荷、水泵运行状况、矿井涌水量、水仓水位及容量等多数据融合的智能排水。
48.本发明提供的矿山智能排水系统，中央泵房密闭门可实现远程可视化操控，排水系统与天气预报实现联动、水泵具有智能开泵方式，水泵与进水管路之间具有负压罐，从四个方面对排水系统进行整体升级改造，智能化较高。
49.需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
50.术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
51.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
52.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
53.以上对本发明所提供的矿山智能排水系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。