本实用新型涉及矿井排水领域，尤其涉及一种具有冗余控制的矿井下排水机构。
背景技术：
矿山井下使用离心泵进行排水,长期以来一直采用人工操作排水,不但浪费人力,而且由于某些操作人员责任心差,常常出现开空泵等情况,进而造成烧泵事故,不仅增加了生产成本,而且影响安全生产。
现有技术中虽然已经使用水位传感器来感应矿井水位，如申请号为201520462865.X，通过设置与主控器连接的水位传感器，自动监测排水点的积水情况，当水位达到了设定的高水位时，水位传感器发出信号给主控器，主控器控制水泵启动开始排水:当水位低于设定的保水位时，水位传感器发出信号给主控器，主控器控制水泵停泵。此专利文件仅仅单纯的给出了主控器通过水位传感器来获取水位信息，进而控制水泵工作。此专利文件可以实现单一水位值的控制，但是如果控制一个水位区间时，通过单一水位传感器将无法完成区间控制，而且也未进一步公开水位传感器，主控器以及水泵的控制方式。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种具有冗余控制的矿井下排水机构，包括：排水区域，设置在排水区域的第一水位传感器、第二水位传感器，排水泵以及控制排水泵运行的控制装置；排水泵的供电端连接有三相连接线，三相连接线分别通过第一常开触点KM连接电源；
第一水位传感器在排水区域设置的高度高于第二水位传感器在排水区域设置的高度；
控制装置包括：变压器T，整流器U1，电容C1，电容C2，电容C3，二极管VD，第二线圈J，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，时基芯片U3，三极管V，第一线圈KM以及第二常开触点J；
变压器T的一次侧两端分别连接电源侧；变压器T的第一二次侧第一端连接整流器U1的第一端；变压器T的第一二次侧第二端连接整流器U1的第二端；整流器U1的第三端，电容C1第二端，三极管V发射极，电容C2第二端，时基芯片U3一脚，电容C3第二端，电阻R2第二端分别接地；
整流器U1的第四端，电容C1第一端，二极管VD阴极，第二线圈J第一端，时基芯片U3八脚，四脚，电阻R1第一端共同连接；二极管VD阳极，第二线圈J第二端分别与三极管V集电极连接；三极管V基极连接时基芯片U3三脚，时基芯片U3五脚通过电容C2接地，时基芯片U3二脚连接电阻R1第二端；时基芯片U3六脚，电容C3第一端，电阻R2第一端，第一水位传感器，电阻R3第一端共同连接；电阻R3第二端连接第二水位传感器；
变压器T的第二二次侧第一端连接第一线圈KM第二端；第一线圈KM第一端连接第二常开触点J第二端，第二常开触点J第一端连接变压器T的第二二次侧第二端。
优选地，控制装置还包括：稳压芯片U2；
稳压芯片U2一脚连接整流器U1的第四端和电容C1第一端；
稳压芯片U2三脚接地，稳压芯片U2二脚，二极管VD阴极，第二线圈J第一端，时基芯片U3八脚，四脚，电阻R1第一端共同连接。
优选地，稳压芯片U2采用7812。
优选地，时基芯片U3采用NE555芯片。
优选地，第一常开触点KM与电源之间设有电源开关；
第一常开触点KM与每相电源之间设有熔断器；
第一常开触点KM与排水泵4之间设有热继电器；
第一线圈KM第一端与第二常开触点J第二端之间连接有热继电器FR。
优选地，还包括：设置在排水区域内部的备用排水泵；
控制装置还包括：微控制器，备用排水泵控制电路；
第一水位传感器1，第二水位传感器，熔断器，热继电器以及备用排水泵控制电路分别与微控制器；
微控制器通过熔断器获取三相连接线的短路信息，通过热继电器获取排水泵故障信息，分别通过第一水位传感器和第二水位传感器获取排水区域水位信息；当微控制器接收短路信息，或接收到排水泵故障信息，且排水区域的水位信息达到预设排水高度时，微控制器通过备用排水泵控制电路控制备用排水泵运行对排水区域进行排水。
优选地，控制装置还包括：与微控制器连接的报警模块；
微控制器接收短路信息，或接收到排水泵故障信息时，微控制器控制报警模块发出报警信息。
从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
在在排水区域设置了第一水位传感器和第二水位传感器，第一水位传感器和第二水位传感器形成的水位的上限和水位的下限。用户可以根据排水区域的排水高度的需要，调整第一水位传感器和第二水位传感器的相对高度，来实现对排水泵的控制排水。在控制装置中，基于时基芯片U3对三极管V控制的导通与截止，使得控制第二常开触点J得电或失电，进而控制第一线圈KM的得电或失电，来实现第一常开触点KM对排水泵的控制。实现了在第一水位传感器和第二水位传感器之间的排水高度，对排水区域进行自动排水。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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实用新型的一些实施例，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。
图1为具有冗余控制的矿井下排水机构结构示意图。
具体实施方式
为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实用新型提供了一种具有冗余控制的矿井下排水机构，如图1所示，包括：排水区域3，设置在排水区域3的第一水位传感器1、第二水位传感器2，排水泵4以及控制排水泵4运行的控制装置；排水泵4的供电端连接有三相连接线，三相连接线分别通过第一常开触点KM连接电源；
第一水位传感器1在排水区域3设置的高度高于第二水位传感器2在排水区域3设置的高度；
控制装置包括：变压器T，整流器U1，电容C1，电容C2，电容C3，二极管VD，第二线圈J，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，时基芯片U3，三极管V，第一线圈KM以及第二常开触点J；
变压器T的一次侧两端分别连接电源侧；变压器T的第一二次侧第一端连接整流器U1的第一端；变压器T的第一二次侧第二端连接整流器U1的第二端；整流器U1的第三端，电容C1第二端，三极管V发射极，电容C2第二端，时基芯片U3一脚，电容C3第二端，电阻R2第二端分别接地；
整流器U1的第四端，电容C1第一端，二极管VD阴极，第二线圈J第一端，时基芯片U3八脚，四脚，电阻R1第一端共同连接；二极管VD阳极，第二线圈J第二端分别与三极管V集电极连接；三极管V基极连接时基芯片U3三脚，时基芯片U3五脚通过电容C2接地，时基芯片U3二脚连接电阻R1第二端；时基芯片U3六脚，电容C3第一端，电阻R2第一端，第一水位传感器1，电阻R3第一端共同连接；电阻R3第二端连接第二水位传感器2；
变压器T的第二二次侧第一端连接第一线圈KM第二端；第一线圈KM第一端连接第二常开触点J第二端，第二常开触点J第一端连接变压器T的第二二次侧第二端。
第一水位传感器1和第二水位传感器2形成了水位的上限和水位的下限。用户可以根据排水区域的排水高度的需要，调整第一水位传感器和第二水位传感器的相对高度，来实现对排水泵的控制排水。
当排水区域3的水位达到或超过第一水位传感器1时，第一水位传感器1和第二水位传感器2同时感应水位信息，三极管V导通，第二线圈J得电，第二常开触点J闭合，使得第一线圈KM得电，第一常开触点KM闭合，使得排水泵4通过三相连接线连接电源，排水泵4开始工作对排水区域3进行排水，当水位到达低于第二水位传感器2时，三极管V截止，第二线圈J失电，第二常开触点J断开，使得第一线圈KM失电，第一常开触点KM断开，使得排水泵4断开连接电源，排水泵4停止工作对排水区域3进行排水。本实用新型给出了具体的控制过程控制机构，并能够实现根据现场需要调节第一水位传感器1和第二水位传感器2的高度，而且可以完成区间控制，节省劳动力提高工作可靠性。
本实用新型中，控制装置还包括：稳压芯片U2；稳压芯片U2一脚连接整流器U1的第四端和电容C1第一端；稳压芯片U2三脚接地，稳压芯片U2二脚，二极管VD阴极，第二线圈J第一端，时基芯片U3八脚，四脚，电阻R1第一端共同连接。
稳压芯片U2采用7812。时基芯片U3采用NE555芯片。
第一常开触点KM与电源之间设有电源开关5；第一常开触点KM与每相电源之间设有熔断器7；第一常开触点KM与排水泵4之间设有热继电器6；第一线圈KM第一端与第二常开触点J第二端之间连接有热继电器FR。
本实用新型中，还包括：设置在排水区域3内部的备用排水泵；控制装置还包括：微控制器，备用排水泵控制电路；第一水位传感器1，第二水位传感器2，熔断器7，热继电器6以及备用排水泵控制电路分别与微控制器；微控制器通过熔断器7获取三相连接线的短路信息，通过热继电器6获取排水泵4故障信息，分别通过第一水位传感器1和第二水位传感器2获取排水区域3水位信息；当微控制器接收短路信息，或接收到排水泵4故障信息，且排水区域3的水位信息达到预设排水高度时，微控制器通过备用排水泵控制电路控制备用排水泵运行对排水区域3进行排水。
控制装置还包括：与微控制器连接的报警模块；微控制器接收短路信息，或接收到排水泵4故障信息时，微控制器控制报警模块发出报警信息。维护人员可以及时获取到故障信息或短路信息，及时处理排除故障。
这样当排水泵出现故障或者线路出现短路时，微控制器可以获取的故障或短路信息，排水区域3的水位达到或超过第一水位传感器1时，第一水位传感器1和第二水位传感器2同时感应水位信息，微控制器通过备用排水泵控制电路控制备用排水泵运行对排水区域3进行排水。当水位到达低于第二水位传感器2时，微控制器通过备用排水泵控制电路控制备用排水泵停止运行。这样构成了冗余控制包括对矿山井下进行排水。
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。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等如果存在是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。