本实用新型属于煤矿排水安全技术领域，具体涉及一种煤矿排水控制系统。
背景技术：
目前，在煤矿中由于雨水和江河水的渗透，在煤矿开采过程中存在水害，煤矿都安装煤矿排水系统，通过设置水仓来储存煤矿下的水，再通过离心泵将水仓中的水及时排出至地上，但是如果将综采区和储水区连通，发生透水事故，如果不能及时地将这些积水排送到井上，这样煤矿下的开采工作受到严重影响，易造成生产中断，严重会造成工作人员伤亡，带来巨大的经济损失和财产损失，因此对煤矿排水的监控有着十分重要的意义。然而，目前煤矿排水大部分是人工或者半人工方式，井下工作人员只能根据水位高低、手动开启离心泵，在煤矿出现水灾安全隐患时不能及时采取有效地防水措施。其次，目前一般采用一泵一管，即一台离心泵与一个管路连接，这样，当一个离心泵出现故障时，整个管路则不能正常工作，另一方面，一台离心泵对管道内水的流速和通过流量调节有限；再有，煤矿排水主排设备为离心泵，离心泵会局部产生真空，周围水以很高的流速冲向真空区域，众多水滴锤撞击叶片，离心泵振动并发出噪声，压头、流量下降，严重时不能输送水；且当离心泵被输送水的粘度较大时，离心泵内水的能量损失增大，导致离心泵的流量、压头减小，效率下降；另外，离心泵在工作过程中，泵轴、轴承等摩擦运动产生大量的热量，离心泵过热不但影响设备的正常运行，还影响离心泵的使用寿命，情况严重还会引发事故，威胁矿工的生命安全；最后，目前管路中流量不能实时检测，不能有效地防止离心泵动力转偏低或离心泵发生堵塞造成管路的流量不符合设定值，从而加大排水时间，影响生产效率。因此，现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理的煤矿排水控制系统，方便工作人员实时掌握煤矿排水的运行工况，保证煤矿排水系统安全和稳定运行。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿排水控制系统，其结构简单，实现方便，工作可靠性高，实现水位、离心泵工作参数、水粘度和输送管流量等参数的实时监测，方便工作人员实时掌握煤矿排水系统的运行工况，保证煤矿排水系统安全和稳定运行，实用性强。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种煤矿排水控制系统，其特征在于：包括排水装置和对所述排水装置进行控制的控制装置，所述排水装置包括水仓、主排水机构和备用排水机构，所述主排水机构包括第一主离心泵和第二主离心泵，所述备用排水机构包括第一备用离心泵和第二备用离心泵，所述第一主离心泵、第二主离心泵、第一备用离心泵和第二备用离心泵均与水仓连接，所述第一主离心泵和第二主离心泵输出端均与主输送管连接，所述第一备用离心泵和第二备用离心泵输出端均与备用输送管连接，所述控制装置包括微控制器以及与微控制器相接的电机模块和调节阀驱动器，所述微控制器的输入端接有用于检测水仓液位的液位传感器、用于检测第一主离心泵工作参数的第一主泵检测模块、用于检测第二主离心泵工作参数的第二主泵检测模块和用于检测第一备用离心泵工作参数的第一备用泵检测模块，以及用于检测第二备用离心泵工作参数的第二备用泵检测模块、用于检测水粘度的粘度测量模块、用于检测主输送管中流量的第一流量传感器和用于检测备用输送管中流量的第二流量传感器，所述第一主离心泵、第二主离心泵、第一备用离心泵和第二备用离心泵均由所述电机模块进行控制，所述第一主离心泵输出端与主输送管之间设置有第一调节阀，所述第二主离心泵输出端与主输送管之间设置有第二调节阀，所述第一备用离心泵输出端与备用输送管之间设置有第三调节阀，所述第二备用离心泵输出端与备用输送管之间设置有第四调节阀，所述主输送管分别通过第五调节阀和第六调节阀分别与主排水管和备用排水管连接，所述备用输送管分别通过第七调节阀和第八调节阀分别与主排水管和备用排水管连接，所述第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀、第六调节阀、第七调节阀和第八调节阀均与调节阀驱动器的输出端相接。
上述的一种煤矿排水控制系统，其特征在于：所述第一主离心泵和第二主离心泵均通过第一抽水管与水仓连接，所述第一备用离心泵和第二备用离心泵均通过第二抽水管与水仓连接，所述第一抽水管上设置有第一过滤器，所述第二抽水管上设置有第二过滤器。
上述的一种煤矿排水控制系统，其特征在于：所述电机模块包括第一主电机、第二主电机、第一备用电机和第二备用电机，所述第一主电机、第二主电机、第一备用电机和第二备用电机的输出端分别与第一主离心泵、第二主离心泵、第一备用离心泵和第二备用离心泵的输入端相接，所述第一主电机、第二主电机、第一备用电机和第二备用电机均与微控制器的输出端相接。
上述的一种煤矿排水控制系统，其特征在于：所述第一主泵检测模块、所述第二主泵检测模块、所述第一备用泵检测模块和所述第二备用泵检测模块的结构均相同，且所述第一主泵检测模块、所述第二主泵检测模块、所述第一备用泵检测模块和所述第二备用泵检测模块均包括数据采集模块以及与数据采集模块相接的温度传感器、真空度传感器和振动传感器。
上述的一种煤矿排水控制系统，其特征在于：所述微控制器为单片机、ARM微控制器或者DSP微控制器。
上述的一种煤矿排水控制系统，其特征在于：所述第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀、第六调节阀、第七调节阀和第八调节阀均为电动阀。
上述的一种煤矿排水控制系统，其特征在于：所述控制模块还包括参数设定模块和报警模块，所述参数设定模块的输出端与微控制器的输入端相接，所述报警模块的输入端与微控制器的输出端相接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置第一主泵检测模块、第二主泵检测模块、第一备用泵检测模块、第二备用泵检测模块分别对第一主离心泵、第二主离心泵、第一备用离心泵和第二备用离心泵的工作参数进行检测，保证各个离心泵能正常工作，提高离心泵的使用寿命。
2、本实用新型通过设置液位传感器、粘度测量模块、第一流量传感器和第二流量传感器分别对水仓的水位、水粘度、主输送管流量和备用输送管流量进行实时检测，避免水位、水粘度、主输送管流量和备用输送管流量不符合设定值，保证煤矿排水系统中离心泵安全稳定工作，提高排水效率，且设置所述第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第五调节阀、第六调节阀、第七调节阀和第八调节阀，实现煤矿自动化排水，且排水及时、高效率，操作简便。
3、本实用新型通过设置主排水机构和备用排水机构，保证排水系统能最大程度地满足煤矿排水需求，且避免主排水机构中断，造成煤矿事故。
4、本实用新型通过设置主排水机构包括第一主离心泵和第二主离心泵，备用排水机构包括第一备用离心泵和第二备用离心泵，从而实现两个主离心泵与主输送管连接或者两个备用离心泵与备用输送管连接，这样当主排水机构或者备用排水机构中一个离心泵出现故障时，整个管路仍能正常工作，同时，通过打开一台离心泵或者两台离心泵便于对输送管中水的流速和流量调节进行调节。
综上所述，本实用新型结构简单，实现方便，工作可靠性高，实现水位、离心泵工作参数、水粘度和输送管流量等参数的实时监测，方便工作人员实时掌握煤矿排水系统的运行工况，保证煤矿排水系统安全和稳定运行，实用性强。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图3为本实用新型所述第一主泵检测模块、第二主泵检测模块、第一备用泵检测模块和第二备用泵检测模块的电路原理图。
附图标记说明:
1—微控制器； 2—液位传感器； 3—第一主泵检测模块；
4—第二主泵检测模块； 5—第一备用泵检测模块；
6—第二备用泵检测模块； 7—粘度测量模块；
8—第一流量传感器； 9—第二流量传感器；
10—参数设定模块； 11—第一主电机； 12—第一主离心泵；
13—第二主电机； 14—第二主离心泵； 15—第一备用电机；
16—第一备用离心泵； 17—第二备用电机； 18—第二备用离心泵；
19—调节阀驱动器； 20—第一调节阀； 21—第二调节阀；
22—第三调节阀 23—第四调节阀 24—第五调节阀；
25—第六调节阀； 26—第七调节阀； 27—第八调节阀；
28—主输送管； 29—备用输送管； 30—主排水管；
31—备用排水管； 32—温度传感器； 33—真空度传感器；
34—振动传感器； 35—数据采集模块； 36—水仓；
37—第一过滤器； 38—第二过滤器； 39—报警模块。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括排水装置和对所述排水装置进行控制的控制装置，所述排水装置包括水仓36、主排水机构和备用排水机构，所述主排水机构包括第一主离心泵12和第二主离心泵14，所述备用排水机构包括第一备用离心泵16和第二备用离心泵18，所述第一主离心泵12、第二主离心泵14、第一备用离心泵16和第二备用离心泵18均与水仓36连接，所述第一主离心泵12和第二主离心泵14输出端均与主输送管28连接，所述第一备用离心泵16和第二备用离心泵18输出端均与备用输送管29连接，所述控制装置包括微控制器1以及与微控制器1相接的电机模块和调节阀驱动器19，所述微控制器1的输入端接有用于检测水仓36液位的液位传感器2、用于检测第一主离心泵12工作参数的第一主泵检测模块3、用于检测第二主离心泵14工作参数的第二主泵检测模块4和用于检测第一备用离心泵16工作参数的第一备用泵检测模块5，以及用于检测第二备用离心泵18工作参数的第二备用泵检测模块6、用于检测水粘度的粘度测量模块7、用于检测主输送管28中流量的第一流量传感器8和用于检测备用输送管29中流量的第二流量传感器9，所述第一主离心泵12、第二主离心泵14、第一备用离心泵16和第二备用离心泵18均由所述电机模块进行控制，所述第一主离心泵12输出端与主输送管28之间设置有第一调节阀20，所述第二主离心泵14输出端与主输送管28之间设置有第二调节阀21，所述第一备用离心泵16输出端与备用输送管29之间设置有第三调节阀22，所述第二备用离心泵18输出端与备用输送管29之间设置有第四调节阀23，所述主输送管28分别通过第五调节阀24和第六调节阀25分别与主排水管30和备用排水管31连接，所述备用输送管29分别通过第七调节阀26和第八调节阀27分别与主排水管30和备用排水管31连接，所述第一调节阀20、第二调节阀21、第三调节阀22、第四调节阀23、第五调节阀24、第六调节阀25、第七调节阀26和第八调节阀27均与调节阀驱动器19的输出端相接。
本实施例中，通过设置第一主泵检测模块3、第二主泵检测模块4、第一备用泵检测模块5、第二备用泵检测模块6分别对第一主离心泵12、第二主离心泵14、第一备用离心泵16和第二备用离心泵18的工作参数进行检测，保证各个离心泵能正常工作，提高离心泵的使用寿命。
本实施例中，通过设置主排水机构和备用排水机构，保证排水系统能最大程度地满足煤矿排水需求，且避免主排水机构中断，造成煤矿事故。
本实施例中，通过设置主排水机构包括第一主离心泵12和第二主离心泵14，备用排水机构包括第一备用离心泵16和第二备用离心泵18，从而实现两个主离心泵与主输送管28连接或者两个备用离心泵与备用输送管29连接，这样当主排水机构或者备用排水机构中一个离心泵出现故障时，整个管路仍能正常工作，同时，通过打开一台离心泵或者两台离心泵便于对输送管中水的流速和流量调节进行调节。
如图1所示，本实施例中，所述第一主离心泵12和第二主离心泵14均通过第一抽水管与水仓36连接，所述第一备用离心泵16和第二备用离心泵18均通过第二抽水管与水仓36连接，所述第一抽水管上设置有第一过滤器37，所述第二抽水管上设置有第二过滤器38。
本实施例中，通过设置第一过滤器37和第二过滤器38，对水仓36中水进行过滤，避免第一主离心泵12、第二主离心泵14、第一备用离心泵16或者第二备用离心泵18以及管路堵塞。
如图2所示，本实施例中，所述电机模块包括第一主电机11、第二主电机13、第一备用电机15和第二备用电机17，所述第一主电机11、第二主电机13、第一备用电机15和第二备用电机17的输出端分别与第一主离心泵12、第二主离心泵14、第一备用离心泵16和第二备用离心泵18的输入端相接，所述第一主电机11、第二主电机13、第一备用电机15和第二备用电机17均与微控制器1的输出端相接。
如图3所示，本实施例中，所述第一主泵检测模块3、所述第二主泵检测模块4、所述第一备用泵检测模块5和所述第二备用泵检测模块6的结构均相同，且所述第一主泵检测模块3、所述第二主泵检测模块4、所述第一备用泵检测模块5和所述第二备用泵检测模块6均包括数据采集模块35以及与数据采集模块35相接的温度传感器32、真空度传感器33和振动传感器34。
本实施例中，所述微控制器1为单片机、ARM微控制器或者DSP微控制器。
本实施例中，所述第一调节阀20、第二调节阀21、第三调节阀22、第四调节阀23、第五调节阀24、第六调节阀25、第七调节阀26和第八调节阀27均为电动阀。
如图2所示，本实施例中，所述控制模块还包括参数设定模块10和报警模块39，所述参数设定模块10的输出端与微控制器1的输入端相接，所述报警模块39的输入端与微控制器1的输出端相接。
本实用新型使用时，通过参数设定模块10预先设定高水位设定值、低水位设定值、第一流量设定值、第二流量设定值、水粘度设定值、温度设定值、真空度设定值和振动量设定值；液位传感器2实时检测煤矿下水仓36中的水位并将采集到的水位发送至微控制器1，当微控制器1接收到的水位大于高水位设定值时，微控制器1控制主排水机构或者备用排水机构进行排水，当主排水机构工作时，微控制器1通过第一主电机11控制第一主离心泵12工作，同时，微控制器1通过调节阀驱动器19控制第一调节阀20和第五调节阀24或者第一调节阀20和第六调节阀25打开，第一主离心泵12通过第一抽水管将水仓36中水经过主输送管28输送至主排水管30或者备用排水管31，以实现煤矿排水，避免水仓36中水位高于高水位设定值产生生产事故；当微控制器1接收到的水位不大于低水位设定值时，微控制器1控制第一主离心泵12停止工作，且控制第一调节阀20和第五调节阀24或者第一调节阀20和第六调节阀25关闭，避免水仓36中水位偏低，造成离心泵空转；第一流量传感器8对主输送管28中的流量进行检测，并将检测到的第一流量发送至微控制器1，微控制器1将接收到的第一流量与第一流量设定值进行比较，当第一流量传感器8检测到的第一流量不符合第一流量设定值(即需要增大主输送管28中的流量和流速)或者第一主离心泵12工作参数不符合设定值时，微控制器1通过第二主电机13控制第二主离心泵14工作，同时，微控制器1通过调节阀驱动器19控制第二调节阀21和第五调节阀24或者第二调节阀21和第六调节阀25打开，以加大排水量；且通过对主输送管28中的流量进行实时检测，避免因离心泵动力转偏低或离心泵发生堵塞造成主输送管28中的流量流量不符合第一流量设定值，减少排水时间，提高生产效率；当主排水机构发生故障停止工作时，则启动备用排水机构工作时，微控制器1通过第一备用电机15控制第一备用离心泵16工作，同时，微控制器1通过调节阀驱动器19控制第三调节阀22和第七调节阀26或者第三调节阀22和第八调节阀27打开，第一备用离心泵16通过第二抽水管将水仓36中水经过备用输送管29输送至主排水管30或者备用排水管31，以实现煤矿排水，直至水仓36中水位不大于低水位设定值时，第一备用离心泵16停止工作；当第二流量传感器9检测到的设定值不符合第一流量设定值(即需要增大备用输送管29中的流量和流速)或者第一备用离心泵16工作参数不符合设定值时，微控制器1通过第二备用电机17控制第二备用离心泵18工作，同时，微控制器1通过调节阀驱动器19控制第四调节阀23和第七调节阀26或者第四调节阀23和第八调节阀27打开，以加大排水量；在煤矿排水的过程中，粘度测量模块7实时检测煤矿下水仓36中的水粘度并将采集到的水粘度发送至微控制器1，当微控制器1接收到的水粘度不符合水粘度设定值时，微控制器1控制第一主离心泵12、第二主离心泵14、第一备用离心泵16或者第二备用离心泵18停止工作，避免离心泵被输送水的粘度较大时，离心泵内水的能量损失增大，导致离心泵的流量、压头减小，效率下降；在第一主离心泵12、第二主离心泵14、第一备用离心泵16和第二备用离心泵18排水的过程中，温度传感器32对离心泵的工作进行实时检测，并将检测到的工作温度发送至微控制器1，真空度传感器33对离心泵的真空度进行实时检测，并将检测到的真空度发送至微控制器1，振动传感器34对离心泵的振动量进行实时检测，并将检测到的振动量发送至微控制器1，微控制器1将接收到的工作温度、真空度和振动量分别与温度设定值、真空度设定值和振动量设定值进行比较，当温度传感器32检测到的工作温度不符合温度设定值、真空度传感器33检测到的真空度不符合真空度设定值或者振动传感器34检测到的振动量不符合振动量设定值时，即当第一主离心泵12、第二主离心泵14、第一备用离心泵16和第二备用离心泵18的工作参数不符合设定值时，微控制器1控制第一主离心泵12、第二主离心泵14、第一备用离心泵16或者第二备用离心泵18停止工作，且微控制器1通过报警模块39进行报警提示，避免过热、振动量或者真空度不符合正常工作设定值，造成离心泵的损害，且保证煤矿排水系统中离心泵安全稳定工作，提高排水效率和离心泵使用寿命；该排水控制系统实现水位、离心泵工作参数、水粘度和输送管流量等参数的实时监测，方便工作人员实时掌握煤矿排水系统的运行工况，保证煤矿排水系统安全和稳定运行，实用性强。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。