矿用潜水排沙泵自动控制装置及自动控制方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及一种矿用潜水排沙泵自动控制装置及自动控制方法。
[0002]【背景技术】:
潜水排沙电泵主要应用于矿产开发行业，主要应用在含有甲烷或煤尘爆炸危险的煤矿井下采掘工作面排水、煤矿立井、斜井施工排水、矿井无水仓井底主排水、主井井底散煤仓自动排水、煤矿井下含有煤尘、泥沙等较小固体颗粒的地下水排放、救灾抢险排水等场合；一般长期在水下连续作业，工作环境十分恶劣，排沙泵损坏事故时有发生，其原因主要为电机内进水、电机过载、电机绕组超温、轴承高温损坏等，当电机内进水时，非常容易使电动机相间发生短路，同时排沙泵长期在潮湿环境下工作，绝缘阻抗降低时还会造成漏电现象，事故一旦发生，不仅导致整机损坏，还会影响人身安全。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种矿用潜水排沙泵自动控制装置及自动控制方法。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种矿用潜水排沙泵自动控制装置，其组成包括:双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器，所述的双金属片开关电机绕组温度传感器和所述的机械密封传感器与单片机电连接，所述的热敏电阻电机绕组温度传感器与比较器A电连接，所述的比较器A与所述的单片机电连接，所述的电机轴承温度传感器和所述的泵端轴承温度传感器分别与放大器电连接，所述的放大器与比较器B电连接，所述的比较器B与所述的单片机电连接，所述的电机湿度传感器与ΙΛ转换器电连接，所述的I/V转换器与比较器C电连接，所述的比较器C与所述的单片机电连接，所述的单片机一侧与LED状态灯、触控屏、扬声报警器、通讯模块分别电连接，所述的通讯模块和集控中心计算机电连接。
[0005]所述的矿用潜水排沙泵自动控制装置，所述的单片机采用STM32，所述的通讯模块采用RS485通讯接口，所述的电机轴承温度传感器和所述的泵端轴承温度传感器均采用PT100铂电阻传感器。
[0006]所述的矿用潜水排沙泵自动控制装置的自动控制方法，使用时将双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器安装在排沙泵上的相应位置，通过双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器对排沙泵采集相关数据，采集到的数据经过放大器，比较器处理后再经由单片机进行计算处理，将采集的信息融合的进行泵体映像显示在触控屏上，同时LED状态灯显示排沙泵的工作状态，当采集信息显示排沙泵出现故障时，扬声报警器扬声警示并切断电源避免危险；通过通讯模块将排沙泵的实时监测信息发送给集控中心计算机，方便工作人员根据显示信息进行相关处理。
[0007]有益效果:
1.本发明使用时将双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器安装在排沙泵上的相应位置，通过双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器对排沙泵采集相关数据，采集到的数据经过放大器，比较器处理后再经由单片机进行计算处理，将采集的信息融合的进行泵体映像显示在触控屏上，同时LED状态灯显示排沙泵的工作状态，当采集信息显示排沙泵出现故障时，扬声报警器扬声警示并切断电源避免危险；通过通讯模块将排沙泵的实时监测信息发送给集控中心计算机，方便工作人员根据显示信息进行相关处理。
[0008]本发明可以对排沙泵的流量、过流、过载、轴承温度、机封进水、无水空转、电动机温度等信号进行监测，并将监测数据传输到地面上的集控中心计算机根据监测参数来实时映像出排沙泵的工作状态，当出现异常情况时，集控中心计算机将采取保护措施进行保护处理，同时集控中心计算机也可以通过监测数据的变化来预判排沙泵可能会出现的故障，以达到预判功能，这样可以把不安全隐患消灭在萌芽状态，本装置能有效的提高生产率，降低维修成本，最大化的提高经济效益。
[0009]【附图说明】:
附图1是本发明的结构示意图。
[0010]附图2是本发明的放大器的电路图。
[0011]附图3是本发明的I/V转换器的电路图。
[0012]附图4是本发明的单片机的电路引脚图。
[0013]附图5是本发明的通讯接口的接口电路图。
[0014]附图6是本发明的比较器的电路图。
[0015]【具体实施方式】:
实施例1:
一种矿用潜水排沙泵自动控制装置，其组成包括:双金属片开关电机绕组温度传感器
1、热敏电阻电机绕组温度传感器2、电机轴承温度传感器3、泵端轴承温度传感器4、电机湿度传感器5、机械密封传感器6，所述的双金属片开关电机绕组温度传感器和所述的机械密封传感器与单片机7电连接，所述的热敏电阻电机绕组温度传感器与比较器A 8电连接，所述的比较器A与所述的单片机电连接，所述的电机轴承温度传感器和所述的泵端轴承温度传感器分别与放大器9电连接，所述的放大器与比较器B 10电连接，所述的比较器B与所述的单片机电连接，所述的电机湿度传感器与ΙΛ转换器11电连接，所述的I/V转换器与比较器C 12电连接，所述的比较器C与所述的单片机电连接，所述的单片机一侧与LED状态灯13、触控屏14、扬声报警器15、通讯模块16分别电连接，所述的通讯模块和集控中心计算机17电连接。
[0016]实施例2:
根据实施例1所述的矿用潜水排沙泵自动控制装置，所述的单片机采用STM32，所述的通讯模块采用RS485通讯接口，所述的电机轴承温度传感器和所述的泵端轴承温度传感器均采用PT100铂电阻传感器。
[0017]实施例3:
一种利用实施例1-2所述的矿用潜水排沙泵自动控制装置的自动控制方法，使用时将双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器安装在排沙泵上的相应位置，通过双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器对排沙泵采集相关数据，采集到的数据经过放大器，比较器处理后再经由单片机进行计算处理，将采集的信息融合的进行泵体映像显示在触控屏上，同时LED状态灯显示排沙泵的工作状态，当采集信息显示排沙泵出现故障时，扬声报警器扬声警示并切断电源避免危险；通过通讯模块将排沙泵的实时监测信息发送给集控中心计算机，方便工作人员根据显示信息进行相关处理。
【主权项】
1.一种矿用潜水排沙泵自动控制装置，其组成包括:双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器，其特征是:所述的双金属片开关电机绕组温度传感器和所述的机械密封传感器与单片机电连接，所述的热敏电阻电机绕组温度传感器与比较器A电连接，所述的比较器A与所述的单片机电连接，所述的电机轴承温度传感器和所述的泵端轴承温度传感器分别与放大器电连接，所述的放大器与比较器B电连接，所述的比较器B与所述的单片机电连接，所述的电机湿度传感器与ΙΛ转换器电连接，所述的I/V转换器与比较器C电连接，所述的比较器C与所述的单片机电连接，所述的单片机一侧与LED状态灯、触控屏、扬声报警器、通讯模块分别电连接，所述的通讯模块和集控中心计算机电连接。2.根据权利要求1所述的矿用潜水排沙泵自动控制装置，其特征是:所述的单片机采用STM32，所述的通讯模块采用RS485通讯接口，所述的电机轴承温度传感器和所述的泵端轴承温度传感器均采用PTlOO铂电阻传感器。3.一种利用权利要求1-2所述的矿用潜水排沙泵自动控制装置的自动控制方法，其特征是:使用时将双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器安装在排沙泵上的相应位置，通过双金属片开关电机绕组温度传感器、热敏电阻电机绕组温度传感器、电机轴承温度传感器、泵端轴承温度传感器、电机湿度传感器、机械密封传感器对排沙泵采集相关数据，采集到的数据经过放大器，比较器处理后再经由单片机进行计算处理，将采集的信息融合的进行泵体映像显示在触控屏上，同时LED状态灯显示排沙泵的工作状态，当采集信息显示排沙泵出现故障时，扬声报警器扬声警示并切断电源避免危险；通过通讯模块将排沙泵的实时监测信息发送给集控中心计算机，方便工作人员根据显示信息进行相关处理。
【专利摘要】矿用潜水排沙泵自动控制装置及自动控制方法。排沙泵易发生故障。本发明方法包括：双金属片开关电机绕组温度传感器（1）和机械密封传感器（6）与单片机（7）电连接，热敏电阻电机绕组温度传感器（2）与比较器A（8）电连接，电机轴承温度传感器（3）和泵端轴承温度传感器（4）与放大器（9）电连接，放大器与比较器B（10）电连接，电机湿度传感器（5）通过I/V转换器（11）与比较器C（12）电连接，比较器A、比较器B、比较器C均与单片机电连接，单片机与LED状态灯（13）、触控屏（14）、扬声报警器（15）、通讯模块（16）电连接，通讯模块和集控中心计算机（17）电连接。本发明用于排沙泵自动控制。
【IPC分类】F04B49/06, F04B51/00
【公开号】CN104929922
【申请号】CN201510242102
【发明人】陈庆文, 刘彤军, 孙凯明, 白广利, 李麒, 赵寒涛, 吴冈, 周丽丽, 王涛, 石磊
【申请人】黑龙江省科学院自动化研究所
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月14日