一种自动化排水控制系统及方法

1.本发明涉及工业自动化技术领域，特别是涉及一种自动化排水控制系统及方法。


背景技术：

2.目前，我国矿山仍普遍采用传统的排水系统，有的地方甚至还在采用人工排水。在一些工厂中的污水，一般都是先存储在一个污水井中，然后再集中将污水排放到处理站中，然而，传统的排水系统应急能力差，自动化程度低，不能根据水位或其它参数自动启停水泵，而有时在无人值守或者突然污水排放量大时，没有人工启动水泵排放污水，导致污水溢出来。这样就会造成非常不好的影响。而且现在的排水系统中，遇到下雨天时，会导致溢出来的污水随雨水流出去，造成环境污染。
3.鉴于现有排水系统的缺点，目前亟需开发一种无人值守就可以自动工作的自动化排水控制系统及方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种自动化排水控制系统及方法，解决传统排水系统无法在无人值守的情况下灵活排水，无法满足煤矿开采的要求，甚至容易污染环境的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种自动化排水控制系统，包括排水子系统和控制子系统，所述控制子系统用于控制所述排水子系统从水仓中抽水；
7.所述排水子系统包括排水单元和若干个并联的水引导单元；
8.所述水引导单元包括负压吸水模组和正压排水模组；
9.所述负压吸水模组与所述水仓通过管路连接，实现所述负压吸水模组从所述水仓中抽水；
10.所述正压排水模组分别与所述排水单元与所述负压吸水模组连接，从所述负压吸水模组中抽水，并通过所述排水单元将水排出；
11.所述控制子系统包括数据采集单元和plc控制单元；
12.所述数据采集单元设置在所述水仓、所述负压吸水模组和所述正压排水模组中，用于获取所述水仓、所述负压吸水模组和所述正压排水模组的状态信息；
13.所述plc控制单元与所述数据采集单元连接，用于获取数据采集单元采集的状态信息，所述plc控制单元与所述排水子系统连接，通过根据当前系统日期以及所述状态信息轮换选择不同的水引导单元进行工作。
14.进一步的，所述排水单元包括两个排水模组，分别为主排水模组和辅排水模组；
15.在所述主排水模组上设有主排水阀门以及与所述若干个水引导单元对应的若干个第一检修阀门，所述第一检修阀门与所述正压排水模组连接；
16.在所述辅排水模组上设有辅排水阀门以及与所述若干个水引导单元对应的若干个第二检修阀门，所述第二检修阀门与所述正压排水模组连接。
17.进一步的，所述负压吸水模组包括吸水段和负压水箱；
18.所述吸水段一端为吸水阀门，插入所述水仓中，用于从所述水仓中抽水，所述吸水段另一端为吸水段出水口，所述吸水段出水口与所述负压水箱连接，在吸水段管路上设有放气管路，在放气管路端部设有放气电动球阀；
19.所述负压水箱的一面设有吸水口，并通过所述吸水口与所述吸水段出水口连接，在所述负压水箱的箱体上还设有第一送水口；
20.进一步的，所述正压排水模组包括排水段和抽水装置；
21.所述抽水装置包括底座、水泵电机和多段泵，水泵电机和多段泵通过联轴器连接，二者设置在所述底座上；
22.所述多段泵包括第二送水口和第三送水口，所述多段泵的第二送水口与所述负压水箱的第一送水口连接，所述水泵电机带动所述多段泵从所述负压水箱中抽水；
23.所述排水段包括排水段管路、第一排水口、第二排水口和第四送水口，所述排水段的第一排水口与所述主排水模组的第一检修阀门连接，第二排水口与所述辅排水模组的第二检修阀门连接，所述排水段的第四送水口与所述多段水泵的第三送水口连接；
24.在所述排水段管路上设有注水管路，在所述注水管路端部设有注水电动球阀。
25.进一步的，所述数据采集单元包括管路流量计、正压传感器、温度传感器、负压传感器、第一液位传感器和第二液位传感器中的至少一种或几种；
26.所述管路流量计设置在所述排水段管路上，用于检测所述排水段管路的流量信息；
27.所述正压传感器设置在所述排水段管路上，用于检测所述排水段管路的压力信息；
28.所述温度传感器设置在所述水泵电机上，用于检测所述水泵电机工作时的温度信息；
29.所述负压传感器设置在所述负压水箱中，用于检测所述负压水箱内部的压力信息；
30.所述第一液位传感器设置在所述负压水箱中，用于检测所述负压水箱的水位信息；
31.所述第二液位传感器设置在所述水仓中，用于检测所述水仓的水位信息。
32.进一步的，所述plc控制单元分别与所述数据采集单元的管路流量计、正压传感器、温度传感器、负压传感器、第一液位传感器和第二液位传感器中的至少一种或几种连接，分别获取所述排水段管路的流量信息和压力信息、水泵电机工作时的温度信息、所述负压水箱内部的压力信息和水位信息以及所述水仓的水位信息中的至少一种或几种；
33.所述plc控制单元分别与所述主排水阀门、所述若干个第一检修阀门、所述辅排水阀门、所述若干个第二检修阀门、所述注水电动球阀、所述水泵电机、所述放气电动球阀和所述吸水阀门连接，用于控制各阀门的开启与关闭。
34.进一步的，所述控制子系统还包括云平台服务器、aprus适配器和监控显示单元；
35.所述云平台服务器与所述plc控制单元通过aprus适配器连接，用于存储所述plc控制单元采集的状态信息以及所述自动化排水控制系统的运行情况，供管理人员对所述自动化排水控制系统的健康状况进行预测，以此确定对所述自动化排水控制系统检修和维护
周期；
36.所述aprus适配器通过无线网络、有线网络、4g等接口与互联网连接，并通过485接口与所述plc控制单元相连，将plc控制单元所采集的数据加工整理、格式化，梳理成符合所述云平台服务器规范的数据，并通过4g/wifi等无线网络进行上传至云平台服务器；所述aprus适配器配带gps北斗卫星定位器；
37.可选的，所述云平台服务器包括基础数据平台模块、数据分析应用模块、数据显示应用模块；
38.所述基础数据平台模块，用于接收并保存aprus适配器发送的数据，对数据进行整理、组织、关联，维护一系列的逻辑规则并形成一系列的条件触发机制，把原始监测数据提供给所述数据分析应用模块，提供历史数据查询和历史数据下载的功能，同时能够给aprus适配器下发信息实现反向控制；
39.所述数据分析应用模块，用于对原始监测数据进行数学计算处理以及逻辑判断，形成统计计算和预警系统两大功能模块，同时处理得到的统计结果均会储存在基础数据平台模块中供所述数据显示应用模块调用；
40.所述数据显示应用模块，用于将所述统计结果以各种图表的形式展现给用户，所述各种图表形式包括曲线图、表盘图、柱状图、卡片、列表、地图和视频监控中的至少一种或几种的组合。
41.进一步的，所述控制子系统还包括用户端；
42.所述用户端为电子邮箱、电脑、手机及平板中的任意一种，用于登陆云平台服务器查看和下载监测数据和报警信息；
43.并通过用户端的微信公众号、手机app、手机短信及电子邮箱接收检测数据和报警信息。
44.本发明还提供了一种自动化排水控制方法，包括以下步骤：
45.根据plc控制单元的内部时钟信息确定当前日期；
46.根据所述当前日期确定工作的水引导单元以及排水模组；
47.控制水引导单元的正压排水模组以及负压吸水模组从水仓中抽水；
48.通过排水模组将正压排水模组的水排出；
49.plc控制单元根据数据采集单元采集的信息，轮换控制排水子系统进行工作。
50.进一步的，所述控制所述水引导单元的负压吸水模组从水仓中抽水之前还包括：
51.对水引导单元进行注水放气；
52.所述对水引导单元进行注水放气具体包括：
53.控制打开放气电动球阀；
54.控制打开注水电动球阀；
55.通过注水电动球阀、注水管路第四送水口、第三送水口、第二送水口和第一送水口向负压水箱注水。
56.进一步的，所述控制所述水引导单元的正压排水模组以及负压吸水模组从水仓中抽水具体包括：
57.控制正压排水模组的水泵电机进行工作；
58.通过所述水泵电机带动多段泵从负压水箱中抽水压入排水段中；
59.利用排水段引导至排水模组，利用所述排水模组将水排出；
60.通过吸水段的吸水阀门从水仓中抽水至负压水箱中。
61.进一步的，所述plc控制单元根据数据采集单元采集的信息，灵活控制排水子系统工作具体包括：
62.获取温度传感器检测得到的水泵电机工作时的温度信息；
63.获取负压传感器检测得到的负压水箱内部的第一压力信息；
64.获取管路流量计检测得到的排水段管路的流量信息；
65.获取正压传感器检测得到的排水段管路的第二压力信息；
66.获取第一液位传感器检测得到的负压水箱的第一水位信息；
67.获取第二液位传感器检测得到的水仓的第二水位信息；
68.通过数据采集单元获取温度信息、第一压力信息、流量信息、第二压力信息、第一水位信息和第二水位信息中的一种或几种；
69.当plc控制单元判断所述负压传感器的第一压力信息超过第一压力上限阈值、所述第一液位传感器的第一水位信息超过第一水位上限阈值或所述第二液位传感器的第二水位信息高于第二水位上限阈值，产生对应的报警信号并提醒管理人员，同时紧急启动其他没有在工作的水引导单元以及对应的检修阀门，联合正在工作的水引导单元共同进行排水；
70.当plc控制单元判断所述温度传感器的温度信息超过温度上限阈值，产生对应的报警信号并提醒管理人员，同时关闭正在工作的水引导单元以及对应的检修阀门，紧急启动其他没有在工作的水引导单元以及对应的检修阀门进行排水；
71.当plc控制单元判断所述正压传感器的第二压力信息超过第二压力上限阈值或所述管道流量计的流量信息超过流量上限阈值时，产生对应的报警信号并提醒管理人员，同时判断分别与排水段的第一排水口和第二排水口连接的第一检修阀门和第二检修阀门是否打开，如果所述第一检修阀门和所述第二检修阀门有未打开的，则开启未打开的检修阀门，如果所述第一检修阀门和所述第二检修阀门都已经打开，紧急启动其他没有在工作的水引导单元以及对应的检修阀门，联合正在工作的水引导单元共同进行排水。
72.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
73.本发明提供的一种自动化排水控制系统及方法，在排水子系统中采用并联设置的多个水引导单元，多个水引导单元共用一个排水单元，控制系统根据日期灵活确定让哪个水引导单元进行工作，其他未处于工作状态的水引导单元作为备用，当处于工作状态的水引导单元发生故障时，可以及时切换水引导单元接着工作，避免了在无人值守且突发紧急情况时，传统的排水系统不能灵活排水，无法满足煤矿开采的要求，甚至污染环境的问题发生。
附图说明
74.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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
75.图1为本发明实施例1提供的一种自动化排水控制系统的排水子系统中排水子系统的结构图；
76.图2为本发明实施例1提供的一种自动化排水控制系统的排水子系统中排水单元的结构图；
77.图3为本发明实施例1提供的一种自动化排水控制系统的排水子系统中水引导单元的排水段的结构图；
78.图4为本发明实施例1提供的一种自动化排水控制系统的排水子系统中水引导单元的抽水装置的结构图；
79.图5为本发明实施例1提供的一种自动化排水控制系统的排水子系统中水引导单元的负压水箱的结构图；
80.图6为本发明实施例1提供的一种自动化排水控制系统的排水子系统中水引导单元的吸水段的结构图；
81.图7为本发明实施例2提供的一种自动化排水控制系统的组成图；
82.图8为本发明实施例3提供的一种自动化排水控制方法的流程图；
83.图9为本发明实施例3提供的一种自动化排水控制方法步骤s8的流程图。
84.符号解释：
85.1：排水单元；2：水引导单元；1
‑
1：主排水模组；1
‑
2：辅排水模组；
[0086]1‑1‑
1：第一检修阀门；1
‑1‑
2：主排水阀门；
[0087]1‑2‑
1：第二检修阀门；1
‑2‑
2：辅排水阀门；
[0088]2‑
1：负压吸水模组；2
‑
2：正压排水模组；
[0089]2‑1‑
1：负压水箱；2
‑1‑
2：吸水段；2
‑2‑
1：抽水装置；2
‑2‑
2：排水段；
[0090]2‑1‑1‑
1：吸水口；2
‑1‑1‑
2：第一送水口；2
‑1‑1‑
3：负压传感器；2
‑1‑1‑
4：第一液位传感器；
[0091]2‑1‑2‑
1：吸水段管路；2
‑1‑2‑
2：吸水段出水口；2
‑1‑2‑
3：吸水阀门；2
‑1‑2‑
4：放气管路；2
‑1‑2‑
5：放气电动球阀；
[0092]2‑2‑1‑
1：底座；2
‑2‑1‑
2：水泵电机；2
‑2‑1‑
3：多段泵；2
‑2‑1‑
4：联轴器；2
‑2‑1‑
5：温度传感器；2
‑2‑1‑
6：第三送水口；2
‑2‑1‑
7：第二送水口；
[0093]2‑2‑2‑
1：排水段管路；2
‑2‑2‑
2：第一排水口；2
‑2‑2‑
3：第二排水口；2
‑2‑2‑
4：管路流量计；2
‑2‑2‑
5：正压传感器；2
‑2‑2‑
6：逆止阀；2
‑2‑2‑
7：电动阀门；2
‑2‑2‑
8：注水管路；2
‑2‑2‑
9：注水电动球阀；2
‑2‑2‑
10：防震压力表；2
‑2‑2‑
11：第四送水口。
具体实施方式
[0094]
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。
[0095]
本发明的目的是提供一种自动化排水控制系统及方法，解决传统排水系统无法在无人值守的情况下灵活排水，无法满足煤矿开采的要求，甚至容易污染环境的问题。
[0096]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实
施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0097]
实施例1：
[0098]
本发明提供了一种自动化排水控制系统，包括排水子系统和控制子系统，所述控制子系统用于控制所述排水子系统从水仓中抽水；
[0099]
如图1所示，所述排水子系统包括排水单元1和若干个水引导单元2；
[0100]
所述水引导单元2包括负压吸水模组2
‑
1和正压排水模组2
‑
2；
[0101]
所述负压吸水模组2
‑
1与所述水仓通过管路连接，实现所述负压吸水模组2
‑
1从所述水仓中抽水；
[0102]
所述正压排水模组2
‑
2分别与所述排水单元1和所述负压吸水模组2
‑
1连接，从所述负压吸水模组2
‑
1中抽水，并通过所述排水单元1将水排出；
[0103]
所述控制子系统包括数据采集单元和plc控制单元；
[0104]
所述数据采集单元设置在所述水仓、所述负压吸水模组2
‑
1和所述正压排水模组2
‑
2中，用于获取所述水仓、所述负压吸水模组2
‑
1和所述正压排水模组2
‑
2运行时的状态信息；
[0105]
所述plc控制单元与所述数据采集单元连接，用于获取数据采集单元采集的状态信息，所述plc控制单元与所述排水子系统连接，通过根据当前日期以及所述状态信息轮换选择不同的水引导单元进行工作。
[0106]
本实施例中，在排水子系统中采用并联设置的多个水引导单元，多个水引导单元共用一个排水单元，控制系统的plc控制单元可以根据日期轮换选择让哪个水引导单元进行工作，把其他未处于工作状态的水引导单元作为备用，当处于工作状态的水引导单元发生故障或突发紧急情况时，能够及时切换备用的水引导单元接着工作，避免了在无人值守且突发紧急情况时，由于不能灵活排水，无法满足煤矿开采的要求，导致污染环境的问题发生。
[0107]
在一些实施例中，为了缓解仅使用一根管道排水的压力，如图2所示，所述排水单元1包括两个排水模组，分别为主排水模组1
‑
1和辅排水模组1
‑
2；
[0108]
在所述主排水模组1
‑
1上设有主排水阀门1
‑1‑
2以及与所述若干个水引导单元对应的若干个第一检修阀门1
‑1‑
1，所述第一检修阀门1
‑1‑
1与所述正压排水模组2
‑
2连接；
[0109]
在所述辅排水模组1
‑
2上设有辅排水阀门1
‑2‑
2以及与所述若干个水引导单元对应的若干个第二检修阀门1
‑2‑
1，所述第一检修阀门1
‑2‑
1与所述正压排水模组2
‑
2连接。
[0110]
在具体实施时，所述负压吸水模组2
‑
1包括吸水段2
‑1‑
2和负压水箱2
‑1‑
1；
[0111]
如图6所示，所述吸水段2
‑1‑
2一端为吸水阀门2
‑1‑2‑
3，插入所述水仓中，用于从所述水仓中抽水，所述吸水段另一端为吸水段出水口2
‑1‑2‑
2，所述吸水段出水口2
‑1‑2‑
2与所述负压水箱2
‑1‑
1连接，在所述吸水段上设有放气管路2
‑1‑2‑
4，在放气管路端部设有放气电动球阀2
‑1‑2‑
5；
[0112]
如图5所示，所述负压水箱2
‑1‑
1的一面设有吸水口2
‑1‑1‑
1，并通过所述吸水口2
‑1‑1‑
1与所述吸水段出水口2
‑1‑2‑
2连接，在所述负压水箱2
‑1‑
1的箱体上还设有第一送水口2
‑1‑1‑
2；
[0113]
对应的，所述正压排水模组2
‑
2包括排水段2
‑2‑
2和抽水装置2
‑2‑
1；
[0114]
如图4所示，所述抽水装置2
‑2‑
1包括底座2
‑2‑1‑
1、水泵电机2
‑2‑1‑
2和多段泵2
‑
和第二液位传感器中的至少一种或几种连接，分别获取所述排水段管路2
‑2‑2‑
1的流量信息和压力信息、水泵电机2
‑2‑1‑
2工作时的温度信息、所述负压水箱2
‑1‑
1内部的压力信息和水位信息以及所述水仓的水位信息中的至少一种或几种；
[0129]
所述plc控制单元分别与所述主排水阀门1
‑1‑
2、所述若干个第一检修阀门、所述辅排水阀门1
‑2‑
2、所述若干个第二检修阀门、所述注水电动球阀2
‑2‑2‑
9、所述水泵电机2
‑2‑1‑
2、所述放气电动球阀2
‑1‑2‑
5、所述吸水阀门2
‑1‑2‑
3、所述逆止阀2
‑2‑2‑
6和所述电动阀门2
‑2‑2‑
7连接，用于控制各阀门的开启与关闭。
[0130]
通过设计控制子系统包括plc控制单元和数据采集单元，将数据采集单元的各个传感器安装在排水子系统的各部件上，将plc控制单元与数据采集单元和排水子系统中的可控部件连接，使plc控制单元能够在系统工作的过程中实时的采集排水子系统各部件的状态信息，并根据状态信息控制排水子系统的各部件进行轮换工作。
[0131]
实施例2：
[0132]
本实施例包括实施例1的自动化排水控制系统相同的特征，在此基础上，如图7所示，为了方便管理人员对所述控制系统进行监控、检修和维护，所述自动化排水控制系统还包括云平台服务器；所述云平台服务器与所述plc控制单元通过aprus适配器以及网络连接，用于将plc控制单元采集的状态信息以及所述自动化排水控制系统的运行情况存储在云平台服务器，供管理人员对所述自动化排水控制系统的健康状况进行预测，以此确定对所述自动化排水控制系统检修和维护周期；
[0133]
所述自动化排水控制系统还包括监控显示单元，所述监控显示单元与所述plc控制单元连接，用于将plc控制单元采集的信息以及所述自动化排水控制系统在运行过程中的各种故障信息进行实时显示。
[0134]
在有些实施例中，还可以在监控显示单元上设置峰、谷、平的时间段，plc控制单元根据当地的峰、谷、平的时间段等因素合理调度水泵启动停止。
[0135]
在一些实施方式中，所述plc控制单元通过485总线与所述监控显示单元连接，以图形、图像、数据、文字、控制方式等，实时地反映系统工作状态、水仓水位、负压水箱水位，正压压力、负压压力、管路流量等参数。
[0136]
所述aprus适配器通过无线网络、有线网络、4g等接口与互联网连接，并通过485接口与所述plc控制单元相连，将plc控制单元所采集的数据加工整理、格式化，梳理成符合所述云平台服务器规范的数据方式，并通过4g/wifi等无线网络进行上传至云平台服务器。
[0137]
在具体实施时，所述aprus适配器配带gps北斗卫星定位器，设备所在地理位置信息会在所述数据显示应用模块中以地图的形式进行展现，且所述aprus适配器具有丰富的数据采集接口，支持rs
‑
485，rs
‑
232和can等接口；支持西门子、三菱等控制器；iic接口，可外接传感器。
[0138]
所述plc控制单元采用西门子s7
‑
200smart型，为模块化结构设计，由plc模块(数字量输入开关量输出)、ad模拟量输入模块、电源模块、通讯模块组成。
[0139]
如图7所示，在一些实施例中，所述云平台服务器包括基础数据平台模块、数据分析应用模块和数据显示应用模块。
[0140]
所述基础数据平台模块，用于接收并保存aprus适配器发送的数据，对数据进行整理、组织、关联，维护一系列的逻辑规则并形成一系列的条件触发机制，把原始监测数据提
供给所述数据分析应用模块，提供历史数据查询和历史数据下载的功能，同时能够给aprus适配器下发信息实现反向控制；所述基础数据平台模块可以实现历史数据查询、历史数据下载等功能。
[0141]
所述数据分析应用模块，用于对原始监测数据进行数学计算处理以及逻辑判断，形成统计计算和预警系统两大功能模块，同时处理得到的统计结果均会储存在基础数据平台模块中供所述数据显示应用模块调用；所述数据分析应用模块主要对原始监测数据进行统计分析，包括最大值、最小值、平均值、记数值、累加值、积分值等等，可生成统计报表。
[0142]
所述数据显示应用模块，可将数据以各种图表的形式展现给用户，包括曲线图、表盘图、柱状图、卡片、列表、地图、视频监控等等。
[0143]
如图7所示，为了方便进行远程控制，在一些实施例中还包括用户端，所述用户端为电子邮箱、电脑、手机及平板中的任意一种，用于登陆云平台服务器查看和下载监测数据和报警信息等；并通过用户端的微信公众号、手机app、手机短信及电子邮箱接收检测数据和报警信息等。
[0144]
本实施例提供了一种自动化排水控制系统，除了有与实施例1共同的优势以外，还设置了云平台服务器、监控显示单元和用户端，将plc控制单元获取的有关排水子系统的状态信息以及系统在工作时的报警信息通过aprus适配器进行规范化上传到云平台服务器中，通过云平台服务器的基础数据平台模块、数据分析应用模块和数据显示应用模块对规范化的数据进行处理，分析和显示；同时在现场设置了监控显示单元可以将报警信息以及排水子系统的状态信息实时显示给管理人员，管理人员还可以通过用户端登录云平台服务器查看检测数据和报警信息等，提供了一种可以远程对排水控制系统进行观测的手段。
[0145]
实施例3：
[0146]
如图8所示，为实施例1提供的自动化排水控制系统进行工作的流程，即本实施例提供的一种自动化排水控制方法，包括以下步骤：
[0147]
s1、根据plc控制单元的内部时钟信息确定当前日期；
[0148]
s2、根据当前日期确定工作的水引导单元2以及排水模组；
[0149]
s3、控制打开放气电动球阀2
‑1‑2‑
5；
[0150]
s4、控制打开注水电动球阀2
‑2‑2‑
9；
[0151]
s5、通过注水电动球阀2
‑2‑2‑
9、注水管路2
‑2‑2‑
8、第四送水口2
‑1‑1‑
2、第三送水口2
‑2‑1‑
7、第二送水口2
‑2‑1‑
6和第一送水口2
‑2‑2‑
11向负压水箱2
‑1‑
1注水；
[0152]
s6、控制水引导单元2的正压排水模组2
‑
2以及负压吸水模组2
‑
1从水仓中抽水，通过对应的排水模组将正压排水模组2
‑
2的水排出；
[0153]
s7、根据数据采集单元采集的信息，轮换控制排水子系统进行工作。
[0154]
具体实施时，如图9所示，步骤s6具体包括：
[0155]
s61、控制正压排水模组2
‑
2的水泵电机2
‑2‑1‑
2进行工作；
[0156]
s62、通过所述水泵电机2
‑2‑1‑
2带动多段泵2
‑2‑1‑
3从负压水箱2
‑1‑
1中抽水压入排水段2
‑2‑
2中；
[0157]
s63、利用排水段2
‑2‑
2引导至对应的排水模组，利用所述排水模组将水排出；
[0158]
s64、通过吸水段2
‑1‑
2的吸水阀门2
‑1‑2‑
3从水仓中抽水至负压水箱2
‑1‑
1中，循环往复。
[0159]
在一些实施例中，步骤s7具体包括：
[0160]
s71、获取温度传感器2
‑2‑1‑
5检测得到的抽水装置工作时的温度信息；
[0161]
s72、获取负压传感器2
‑1‑1‑
3检测得到的负压水箱内部的第一压力信息；
[0162]
s73、获取管路流量计2
‑2‑2‑
5检测得到的排水段管路的流量信息；
[0163]
s74、获取正压传感器2
‑2‑2‑
4检测得到的排水段管路的第二压力信息；
[0164]
s75、获取第一液位传感器2
‑1‑1‑
4检测得到的负压水箱的第一水位信息；
[0165]
s76、获取第二液位传感器检测得到的水仓的第二水位信息；
[0166]
s77、当plc控制单元判断所述负压传感器2
‑1‑1‑
3的第一压力信息超过第一压力上限阈值、所述第一液位传感器2
‑1‑1‑
4的第一水位信息超过第一水位上限阈值或所述第二液位传感器的第二水位信息高于第二水位上限阈值，产生对应的报警信号并提醒管理人员，同时紧急启动其他没有在工作的水引导单元2以及对应的检修阀门，联合正在工作的水引导单元2共同进行排水；
[0167]
s78、当plc控制单元判断所述温度传感器2
‑2‑1‑
5的温度信息超过温度上限阈值，产生对应的报警信号并提醒管理人员，同时关闭正在工作的水引导单元2以及对应的检修阀门，紧急启动其他没有在工作的水引导单元2以及对应的检修阀门进行排水；
[0168]
s79、当plc控制单元判断所述正压传感器2
‑2‑2‑
4的第二压力信息超过第二压力上限阈值或所述管道流量计2
‑2‑2‑
5的流量信息超过流量上限阈值时，产生对应的报警信号并提醒管理人员，同时判断分别与排水段2
‑2‑
2的第一排水口2
‑2‑2‑
2和第二排水口2
‑2‑2‑
3连接的第一检修阀门1
‑1‑
1和第二检修阀门1
‑1‑
2是否打开，如果所述第一检修阀门1
‑1‑
1和所述第二检修阀门1
‑1‑
2有未打开的，则开启未打开的检修阀门，如果所述第一检修阀门1
‑1‑
1和所述第二检修阀门1
‑1‑
2都已经打开，紧急启动其他没有在工作的水引导单元2以及对应的检修阀门，联合正在工作的水引导单元2共同进行排水。
[0169]
为防止各抽水装置、管路长期不使用发生设备闲置故障、电器设备受潮或由于检修不及时导致没有及时排除故障，当正在工作的水引导单元2的抽水装置出现故障需紧急投入备用抽水装置时，不能及时启动影响矿井安全；本实施例设计了3个水引导单元2自动轮换工作控制，控制程序以时间管理的形式，进行抽水装置的轮换以及相应排水模组的配合倒换，功能以周为单位，例如：周一、三、五开启1号水引导单元2及主排水模组1
‑
1，周二、四、六开启2号水引导单元2及辅排水模组1
‑
2，周日则开启备用3号水引导单元2及主排水模组1
‑
1或辅排水模组1
‑
2。正常轮换倒机时间内，如轮换的1号水引导单元2此时发生故障，则系统自动越过时间管理程序，将立即开备用3号水引导单元2进行排水，并发送故障信息到plc控制单元，如果此时备用3号水引导单元2也由于检修、故障等其他原因停机，则此时系统将启动不在轮换时间内的2号水引导单元2进行排水，此时plc控制单元发送事故警告，提醒维修人员紧急到现场进行维修。
[0170]
在正常倒换时间内，如果水仓水位突然到达上限水位时，系统将直接越过时间管理及其他闭锁程序，直接启动当时轮换时间内的水引导单元2及备用水引导单元2同时开启主辅排水模组阀门进行排水，并发出警告。
[0171]
本实施例所提供的一种通过plc控制单元判断当前系统日期灵活选择不同的水引导单元2进行工作，同时获取数据采集单元采集的各种状态信息，根据状态信息判断排水子系统是否正常工作，如果有状态信息发生异常，则灵活控制水引导单元2进行轮换工作，避
免了在无人值守且突发紧急情况时，传统的排水系统不能灵活排水，无法满足煤矿开采的要求，甚至污染环境的问题发生。
[0172]
下面通过一个具体的实施例来说明本发明提供的自动化排水控制方法：
[0173]
实施例4：
[0174]
步骤1：初始化，plc控制单元上电初始化。
[0175]
步骤2：读取内部时钟。
[0176]
步骤3：如果时钟内星期计时等于周一、三、五，则开启主排水阀门1
‑1‑
2，关闭辅排水阀门1
‑2‑
2，为1号水引导单元2上电。如果主排水阀门1
‑1‑
2打开返回信号等于1(打开)，辅排水阀门1
‑2‑
2关闭返回信号等于0(关闭)执行步骤4，否则输出故障。
[0177]
如果时钟内星期计时等于周二、四、六，则开启辅排水阀门1
‑2‑
2，关闭主排水阀门1
‑1‑
2，为2号水引导单元2上电。如果主排水阀门信号1
‑1‑
2等于0(关闭)，辅排水阀门信号1
‑2‑
2等于1(打开)执行步骤4，否则输出故障。
[0178]
如果时钟内星期计时等于周日，则开启主排水阀门1
‑1‑
2，关闭辅排水阀门1
‑2‑
2，为3号水引导单元2上电。如果主排水阀门1
‑1‑
2信号等于1(打开)，辅排水阀门1
‑2‑
2信号等于0(关闭)执行步骤4，否则输出故障。
[0179]
步骤4：如果负压水箱2
‑1‑
1的第一液位传感器2
‑1‑1‑
4信号等于1(有水)执行步骤5。否则打开放气、注水电动球阀延时5分钟(计时根据负压水箱2
‑1‑
1的大小及注水流量而定)，如果延时时间内负压水箱2
‑1‑
1的第一液位传感器2
‑1‑1‑
4信号等于1(有水)执行步骤5，否则输出故障报警。
[0180]
步骤5：关闭放气、注水阀门，延时30秒。如果放气、注水电动球阀信号等于0(关闭)执行步骤6，否则输出故障报警。
[0181]
步骤6：数据采集，如果水泵电机2
‑2‑1‑
2的温度传感器2
‑2‑1‑
5数据小于设定值w，执行步骤7，否则输出故障报警。
[0182]
步骤7：数据采集，如果水仓的第二液位传感器数据大于设定值h，执行步骤8，否则继续执行数据采集。
[0183]
步骤8：打开水泵电动阀门2
‑2‑2‑
7延时30秒，如果水泵电动阀门2
‑2‑2‑
7信号等于1(开启)执行步骤9，否则输出故障报警。
[0184]
步骤9：水泵电机2
‑2‑1‑
2启动排水。如果水泵电机2
‑2‑1‑
2启动信号等于1(启动)执行步骤10，否则输出故障报警。
[0185]
步骤10：流量数据采集，延时5秒(延时时间根据水泵电机2
‑2‑1‑
2启动时间而定)，如果管路流量计2
‑2‑2‑
4数据大于程序内设定值l1执行步骤11，否则输出故障报警。(设定值l1，根据多段泵2
‑2‑1‑
3的排水能力而设定)
[0186]
步骤11：正压数据采集，延时5秒(延时时间根据水泵电机2
‑2‑1‑
2启动时间而定)，如果正压传感器2
‑2‑2‑
5数据大于设定值p1执行步骤12，否则输出故障报警。(设定值p1根据水泵电机2
‑2‑1‑
2最佳运行状态时采集的压力值而设定)
[0187]
步骤12：负压数据采集，延时5秒(延时时间根据水泵电机2
‑2‑1‑
2启动时间而定)，如果负压传感器2
‑1‑1‑
3数据小于p2执行步骤13，否则输出故障报警。(设定值p2，根据水泵电机2
‑2‑1‑
2最佳工作状态时采集的数据而设定并留有一定的抖动时间)
[0188]
步骤13：水仓水位数据采集，如果第二液位传感器数据小于设定值l2(设定值l2，
根据吸水段2
‑1‑
2的吸水阀门2
‑1‑2‑
3插入水仓下的深度而定，l2值要高于吸水阀门2
‑1‑2‑
3的高度)执行步骤14，否则继续执行数据采集。
[0189]
步骤14：关闭排水阀门，延时30秒，如果排水阀门信号等于0(关闭)执行步骤15，否则输出故障报警。
[0190]
步骤15：正常关闭水泵电机2
‑2‑1‑
2，等待下次开机排水。
[0191]
本实施例提供了关于实施例3所提供的一种自动化排水控制方法的具体步骤，在步骤3中plc控制单元根据时钟内的日期选择不同的搭配模式，即根据不同的日期轮换不同的水引导单元2和排水模组进行排水，同时在工作过程中由plc控制单元监测各传感器的信息，实时输出故障信息或继续执行，控制水引导单元2进行轮换工作，避免了在无人值守且突发紧急情况时，传统的排水系统不能灵活排水，无法满足煤矿开采的要求，甚至污染环境的问题发生。
[0192]
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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。