专利名称：井工矿山排水系统隐患报警监控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及安全防护装置，特别是涉及矿山深井排水系统的报警监控装置。
背景技术：
井エ矿山安全生产尤为重要，党和国家对这项关乎民生的大事一直就处于常抓不懈的状态，并制定了各种法律法规用以保证安全生产工作的顺利进行，其中在技术手段上，国家积极“鼓励和支持安全生产科学技术研究和安全生产先进技术的推广应用”，用于提高安全生产水平。
由于安全生产工作是ー项复杂的系统工程，不仅需要企业自身抓好安全生产管理工作，同时也需要各级国家行政机关进行常态化的安全生产监瞀检查工作，而且还需要安全技术和安全设施等硬件的有利支持。但限于各种因素制约，我国在安全生产技术工作方面还有许多不尽人意的地方。特别对矿山言，尤其是井エ矿山，由于作业环境恶劣，技术手段落后，致使事故发生概率和事故伤亡人数明显高于其他行业。本发明即是针对这ー现状，就井エ矿山水害综合治理的措施方面作出努力，对井下涌水量进行实时监控，进而达到及时预警水害事故变化的目的。
发明内容
本发明的基本思路是通过对水位升降、水流速度和単位时间内的涌入水量进行实时监控，来及时发现矿井涌水量的变化情況，达到对突然出现的不正常涌水现象进行及时报警、及时预防和处理水害事故的目的。本发明装置的基本结构包括水位传感器、水流速传感器、水流截面宽度电位器和监控分站、监控系统组成。其工作原理和结构为(I)水位传感器是接收井下涌水变化的信号收集机构，通过配备安装的悬浮装置，带动电位器旋转，可对水位升降变化进行检测，其升降变化相应改变检测电桥V电路的输出电压信号，该电压信号经放大电路放大整理后进入模数转换集电路(A/D转换器)转换，则输出的数字电信号并入单片机进行相应的数据处理，之后送入LCD显示相应的水位值。当水位高度超出通过安装在仪器机体串行通讯接收器预先确定的遥控器输入的安全值时单片机开始驱动报警电路进行声光报警，同吋，单片机将相应数据信号传至监控分站。(2)水流速传感器是通过配备安装的涡轮叶片传感装置实现的，涡轮叶片传感装置的转速随水流速S的变化而变化，即水流速大，涡轮的转速也大，再经磁电转换装置把涡轮的转速转换为相应频率的电脉冲，经前置放大器放大后送入A/D转换器变为水流速数字信号，然后将这个水流速数字信号并入单片机进行相应的数据处理送入LCD显示相应的水流速值。当水流速超出通过安装在仪器机体串行通讯接收器预先确定的遥控器输入的安全值时单片机开始驱动报警电路进行声光报警，同时，单片机将相应水流速数字信号传至监控分站。(3)在前述传感电路中另安有ー个水流截面宽度电位器，用以根据预先设定的水流截面宽度所确定的相应电阻值，经放大电路整理后进入模数转换集电路(A/D转换器)，该A/D转换器输出的水流截面宽度数字电信号并入单片机。(4)将上述经单片机对水位数字电信号、水流速数字电信号和水流截面宽度数字电信号进行处理的数据，送入LCD对相应的水位、水流速和单位时间涌水量等的数值进行显示。当单位时间涌水量数字电信号、水位数字电信号、水流速数字电信号超出通过安装在仪器机体串行通讯接收器预先确定的遥控器输入的安全值时单片机开始驱动报警电路进行声光报警。(5)水位、水流速和单位时间涌水量在IXD上的显示可采用交替显示的方式进行，也可采用分行(或分段)进行显示。(6)由单片机输出的数字电信号一路进入LCD显示器，另一路进行驱动声光报警系统。第三路输出到监控分站，输入到监控分站的信号最终进入地面中心站的安全监控系 统。本发明井工矿山排水系统隐患报警监控装置，可有效地提高安全生产水平，特别是对矿山井下的排水监控作用鲜明，对矿山井下异常涌水能做到及时报警、及时预防和对水害事故及时处理。
图I为井工矿山排水系统隐患报警监控装置电路图；图2为井工矿山排水系统隐患报警监控装置结构框图。图中1为悬浮传感装置2为涡轮叶片传感装置3截面宽度电位器4检测电桥5放大电路6A/D转换器7单片机8IXD显示器9灯光报警10音响报警11监测信号12A/D转换器13A/D转换器14放大电路15检测电桥
具体实施例方式本发明，井工矿山排水系统隐患报警监控装置易于实施，工作原理简单，制作方便，所采用的技术均是目前已经成熟的方法，所需的元器件市场上也均有售。本发明只是将这些技术和元器件进行了有针对性的重新组合，使整个设计填补了目前井工矿山无涌水预警系统的空白缺憾，进而达到降低因突发涌水量增大而不能及时报警撤离导致的伤亡事故发生的目的。改变我国目前井工矿山水害综合治理工作现无涌水预警系统的被动状况。本发明井工矿山排水系统隐患报警监控装置，综合看主要由水位传感装置、水流速传感装置、水流截面宽度电位器和显示报警装置四部分组成，其中；水位传感装置，实际上是一个类似反映水位高低的浮标装置，悬浮装置的机械部件随水位高低带动电位器随之改变其电阻信号值，电位器输出的电阻信号值进入检测电桥，而检测电桥将电阻信号值转换为相应的电信号输入到放大电路进行信号放大，经放大后的模拟信号输入到A/D转换器变为数字信号后并入单片机进行相应的数据处理；水流速传感装置，是通过配备安装的涡轮叶片传感装置实现的，涡轮叶片传感装置的转速随水流速的变化而变化，即水流速大，涡轮的转速也大，再经磁电转换装置把涡轮的转速转换为相应频率的电脉冲，经前置放大器放大后送入A/D转换器变为水流速数字信号，然后将这个水流速数字信号并入单片机进行相应的数据处理；
水流截面宽度电位器(水流截面宽度电位器)，用以根据预先设定的水流截面宽度所确定的相应电阻值，经放大电路整理后进入模数转换集电路(A/D转换器)，A/D转换器输出的水流截面宽度数字电信号并入单片机进行相应的数据处理；显示报警则是ー个单片机处理系统，其作用是对水位数字电信号、水流速数字电信号和水流截面宽度数字电信号进行数据运算处理，单片机输出的数字电信号一路进入IXD显示器，另一路进行驱动声光报警系统。第三路输出到监控分站，输入到监控分站的信号最终进入地面中心站的安全监控系统。水位、水流速和単位时间涌水量在LCD上的显示 可采用交替显示的方式进行，也可采用分行(或分段)进行显示。本发明具有良好的推广价值。
权利要求
1.一种井工矿山排水系统隐患报警监控装置包含有传感装置和仪器机体、监控分站、监控系统，其特征是(A)传感装置由悬浮传感装置、涡轮叶片传感装置、截面宽度电位器构成；(B)悬浮传感装置、涡轮叶片传感装置的传感输入端安装在预先设置的传感标准水槽内；(C)悬浮传感装置、涡轮叶片传感装置的传感输出端通过带有插头的引线引入到报警监控装置仪器的机体，并与之插座相连；(D)报警监控装置仪器的输出端通过引线输入到监控分站、监控系统。
2.按权利要求I所述的井工矿山排水系统隐患报警监控装置，其特征是悬浮传感装置安有浮球和传感电路，涡轮叶片传感装置安有涡轮旋转叶片和传感电路。
3.按权利要求2所述的井工矿山排水系统隐患报警监控装置，其特征是悬浮传感装置、涡轮叶片传感装置的传感输出端通过带有插头的引线引入到报警监控装置仪器的机体，报警监控装置仪器的机体包含有LCD显示器、音响报警装置、灯光报警装置和截面宽度电位器旋转盘，以及调零、标校和预先输入安全值所配备的遥控器。
4.按权利要求3所述的井工矿山排水系统隐患报警监控装置，其特征是报警监控装置仪器的机体设有输出端，通过引线输入到监控分站、监控系统。
全文摘要
井工矿山作业环境恶劣，技术手段落后，致使事故发生概率明显高于其他行业。本发明即是针对这一现状，就井工矿山水害综合治理的措施方面作出努力，对井下涌水量进行实时监控，进而达到及时预警水害事故变化的目的。井工矿山排水系统隐患报警监控装置的基本结构包括水位传感器、水流速传感器、水流截面宽度电位器和监控分站、监控系统组成。本发明可有效地提高井工矿山安全生产水平，特别是对矿山井下的排水监控作用鲜明，对矿山井下异常涌水能做到及时报警、及时预防和对水害事故及时处理。
文档编号E21F17/18GK102635403SQ20111003853
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月9日 优先权日2011年2月9日
发明者查干 申请人:查干