在煤礦開采過程中，由于煤層中含有大量的瓦斯氣體，易發(fā)生爆炸災(zāi)害，給開采帶來較大危險(xiǎn)。為**煤礦安全生產(chǎn)和職工的人身安全，防止瓦斯災(zāi)害，我們急需在煤礦開采過程中設(shè)計(jì)一種安全設(shè)備，使其可以直接深入現(xiàn)場(chǎng)直接抽放瓦斯，并通過管道將瓦斯氣體輸送到地面加以利用。
中國(guó)**CN205349409U公開了一種“礦用移動(dòng)式瓦斯抽放泵站”，其減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于安全生產(chǎn)，節(jié)省了大量材料消耗，但其存在如下問題：
(1)整個(gè)泵站只有一套水環(huán)式真空泵，缺乏冗余設(shè)計(jì)，系統(tǒng)不夠可靠，且維修時(shí)需要停機(jī)，影響連續(xù)使用。
(2)現(xiàn)有的煤礦瓦斯抽采泵站都是采用人工方式來值班運(yùn)行，不能實(shí)現(xiàn)智能化及自動(dòng)化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種智能化煤礦瓦斯抽采泵站及其工作方法，其運(yùn)行較加連續(xù)可靠，且能自動(dòng)監(jiān)測(cè)管道中和泵站周圍環(huán)境中的參數(shù)變量，并較終實(shí)現(xiàn)**。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種智能化煤礦瓦斯抽采泵站，包括有控制裝置，所述控制裝置連接控制有若干臺(tái)變頻器，
所述每個(gè)變頻器都連接控制有水環(huán)式真空泵，每個(gè)水環(huán)式真空泵與變頻器之間都安裝有接觸器，所述接觸器的控制回路與控制裝置電性連接，所述控制裝置能通過變頻器控制水環(huán)式真空泵的轉(zhuǎn)速，所述控制裝置能通過接觸器控制水環(huán)式真空泵的通斷，水環(huán)式真空泵內(nèi)裝有帶固定葉片的偏心轉(zhuǎn)子，是將水拋向定子壁，水形成與定子同心的液環(huán)，液環(huán)與轉(zhuǎn)子葉片一起構(gòu)成可變?nèi)莘e的一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)莘e真空泵。
還包括有水箱、進(jìn)水管路、排水管路、排氣管路和抽氣管路，所述水箱上裝設(shè)有補(bǔ)水管，所述補(bǔ)水管用于補(bǔ)充水箱中的水，所述水環(huán)式真空泵的循環(huán)水進(jìn)口通過進(jìn)水管路與水箱連通，所述水環(huán)式真空泵的循環(huán)水出口通過排水管路與水箱連通，所述水環(huán)式真空泵的抽氣口通過抽氣管路與煤礦的坑道連通，所述水環(huán)式真空泵的排氣口通過排氣管路與外界連通，所述水箱上裝設(shè)有凈水裝置，所述凈水裝置用于過濾水箱中水的雜質(zhì)，所述水箱中裝設(shè)有液位計(jì)、溫度傳感器和水質(zhì)檢測(cè)儀，所述液位計(jì)、溫度傳感器和水質(zhì)檢測(cè)儀與控制裝置電性連接。
所述水環(huán)式真空泵的循環(huán)水進(jìn)口安裝有進(jìn)水閥，所述水環(huán)式真空泵的循環(huán)水出口安裝有排水閥，所述水環(huán)式真空泵的抽氣口安裝有進(jìn)氣閥，所述水環(huán)式真空泵的排氣口安裝有排氣閥，所述進(jìn)水閥、排水閥、進(jìn)氣閥、排氣閥都與控制裝置電性連接。
所述水環(huán)式真空泵的循環(huán)水管道中裝設(shè)有流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，所述流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和水質(zhì)傳感器與控制裝置電性連接，所述水環(huán)式真空泵的抽氣管路上裝設(shè)有CO傳感器、負(fù)壓傳感器、溫度傳感器、甲烷濃度傳感器和流量傳感器，CO傳感器、負(fù)壓傳感器、溫度傳感器、甲烷濃度傳感器和流量傳感器都與控制裝置電性連接。
所述泵站上裝設(shè)有甲烷濃度傳感器、溫度傳感器和CO傳感器，所述甲烷濃度傳感器、溫度傳感器和CO傳感器與控制裝置電性連接，所述甲烷濃度傳感器、溫度傳感器和CO傳感器分別用于監(jiān)測(cè)泵站周圍環(huán)境的甲烷濃度、溫度和CO濃度。
所述水環(huán)式真空泵站由主電源和備用電源供電，當(dāng)主電源出現(xiàn)掉電欠壓等情況時(shí)，自動(dòng)切換至備用電源工作，切換時(shí)間控制在2分鐘以內(nèi)。
同時(shí)，基于以上的一種智能化煤礦瓦斯抽采泵站，本發(fā)明還提供了一種智能化煤礦瓦斯抽采泵站的工作方法：
電源自動(dòng)切換：
當(dāng)供電的電源出現(xiàn)掉電，欠壓情況時(shí)，自動(dòng)切換至另一備用的電源工作，切換時(shí)間控制在2分鐘以內(nèi)。
泵組自動(dòng)切換：
當(dāng)工作中的水環(huán)式真空泵出現(xiàn)故障時(shí)，比如電機(jī)溫度過高、電機(jī)電流異常、泵軸溫度過高、循環(huán)水管路堵塞等，其對(duì)應(yīng)的接觸器、進(jìn)水閥、排水閥、進(jìn)氣閥、排氣閥斷開；
當(dāng)工作中的水環(huán)式真空泵需要檢修時(shí)，其對(duì)應(yīng)的變頻器降低輸出頻率，同時(shí)開啟待機(jī)的水環(huán)式真空泵的進(jìn)水閥和排水閥，直至待機(jī)的水環(huán)式真空泵中的循環(huán)水的流量達(dá)到設(shè)定值，然后開啟待機(jī)的水環(huán)式真空泵的進(jìn)氣閥和排氣閥，然后將其頻率提高至設(shè)定值，然后關(guān)閉待檢修的水環(huán)式真空泵的進(jìn)氣閥和排氣閥，再關(guān)閉其進(jìn)水閥和排水閥，切換成功。
實(shí)時(shí)變量監(jiān)測(cè)：
實(shí)時(shí)通過泵站上的甲烷濃度傳感器和溫度傳感器監(jiān)測(cè)泵站周圍環(huán)境的甲烷濃度和溫度，當(dāng)泵站周圍環(huán)境的甲烷濃度達(dá)到報(bào)警值時(shí)，泵站發(fā)出報(bào)警，當(dāng)泵站周圍環(huán)境的甲烷濃度達(dá)到**限停機(jī)值時(shí),控制裝置關(guān)閉泵站的進(jìn)水閥、排水閥、進(jìn)氣閥、排氣閥，然后關(guān)閉主電源或備用電源；
實(shí)時(shí)通過水環(huán)式真空泵的抽氣管路內(nèi)的CO傳感器、負(fù)壓傳感器、溫度傳感器、甲烷濃度傳感器和流量傳感器監(jiān)測(cè)主管道內(nèi)的氣體變量，并上傳至控制裝置，當(dāng)水環(huán)式真空泵的抽氣管路內(nèi)的CO濃度達(dá)到24ppm的報(bào)警值時(shí),泵站發(fā)出報(bào)警，當(dāng)水環(huán)式真空泵的抽氣管路內(nèi)的CO濃度達(dá)到50ppm的**限停機(jī)值時(shí),控制裝置關(guān)閉泵站的進(jìn)水閥、排水閥、進(jìn)氣閥、排氣閥，然后關(guān)閉主電源或備用電源；
實(shí)時(shí)通過水環(huán)式真空泵的循環(huán)水管道中的流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和水質(zhì)傳感器監(jiān)測(cè)循環(huán)水的流量、壓力、溫度和水質(zhì)，并上傳至控制裝置,當(dāng)水環(huán)式真空泵的循環(huán)水管道中的水質(zhì)傳感器檢測(cè)到循環(huán)水的水質(zhì)有結(jié)晶等問題時(shí)，泵站發(fā)出報(bào)警。
本發(fā)明的有益效果：
(1)冗余設(shè)計(jì)，系統(tǒng)較加可靠，即使需要維修單個(gè)水環(huán)式真空泵時(shí)，也不影響整個(gè)泵站的持續(xù)運(yùn)行。
(2)自動(dòng)監(jiān)測(cè)管道中和泵站周圍環(huán)境中的參數(shù)變量，較終實(shí)現(xiàn)**。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例的管路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施例的控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖中:
1.控制裝置，2.變頻器，3.接觸器，4.水環(huán)式真空泵，51.主電源，52.備用電源，6.水箱，7.凈水裝置，8.補(bǔ)水管，9.進(jìn)水管路，10.排水管路，11.排氣管路，12.抽氣管路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
一種煤礦瓦斯抽采智能水環(huán)式真空泵，包括有控制裝置1，所述控制裝置1連接控制有若干臺(tái)變頻器2，所述每個(gè)變頻器2都連接控制有水環(huán)式真空泵4，每個(gè)水環(huán)式真空泵4與變頻器2之間都安裝有接觸器3，所述接觸器3的控制回路與控制裝置1電性連接。
還包括有水箱6、進(jìn)水管路9、排水管路10、排氣管路11和抽氣管路12，所述水箱6上裝設(shè)有補(bǔ)水管8，所述補(bǔ)水管8用于補(bǔ)充水箱6中的水，所述水環(huán)式真空泵4的循環(huán)水進(jìn)口通過進(jìn)水管路9與水箱6連通，所述水環(huán)式真空泵4的循環(huán)水出口通過排水管路10與水箱6連通，所述水環(huán)式真空泵4的抽氣口通過抽氣管路12與煤礦的坑道連通，所述水環(huán)式真空泵4的排氣口通過排氣管路11與外界連通，所述水箱6上裝設(shè)有凈水裝置7，所述凈水裝置7用于過濾水箱6中水的雜質(zhì)，所述水箱6中裝設(shè)有液位計(jì)、溫度傳感器和水質(zhì)檢測(cè)儀，所述液位計(jì)、溫度傳感器和水質(zhì)檢測(cè)儀與控制裝置1電性連接。
所述水環(huán)式真空泵4的循環(huán)水進(jìn)口安裝有進(jìn)水閥，所述水環(huán)式真空泵4的循環(huán)水出口安裝有排水閥，所述水環(huán)式真空泵4的抽氣口安裝有進(jìn)氣閥，所述水環(huán)式真空泵4的排氣口安裝有排氣閥，所述進(jìn)水閥、排水閥、進(jìn)氣閥、排氣閥都與控制裝置1電性連接；
所述水環(huán)式真空泵4的抽氣管路12上裝設(shè)有CO傳感器、負(fù)壓傳感器、溫度傳感器、甲烷濃度傳感器和流量傳感器，CO傳感器、負(fù)壓傳感器、溫度傳感器、甲烷濃度傳感器和流量傳感器都與控制裝置1電性連接；所述水環(huán)式真空泵4的循環(huán)水管道中裝設(shè)有流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，所述流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和水質(zhì)傳感器與控制裝置1電性連接。
所述泵站上裝設(shè)有甲烷濃度傳感器、溫度傳感器和CO傳感器，所述甲烷濃度傳感器、溫度傳感器和CO傳感器與控制裝置1電性連接，所述甲烷濃度傳感器、溫度傳感器和CO傳感器分別用于監(jiān)測(cè)泵站周圍環(huán)境的甲烷濃度、溫度和CO濃度。
所述泵站裝設(shè)有抑爆裝置，所述抑爆裝置與控制裝置1電性連接，所述抑爆裝置能夠抑制燃燒或爆炸火焰?zhèn)鞑?，?dāng)出現(xiàn)火源或發(fā)生爆炸事故時(shí)，抑爆裝置通過火焰?zhèn)鞲衅骷皶r(shí)檢測(cè)到火源或者爆炸火焰信號(hào)，然后迅速噴射出滅火劑，撲滅火源或爆炸火焰，將爆炸抑制在始發(fā)階段，起到阻斷爆炸范圍進(jìn)一步擴(kuò)大的作用。
所述水環(huán)式真空泵站由主電源51或備用電源52供電，當(dāng)主電源51出現(xiàn)掉電欠壓等情況時(shí)，自動(dòng)切換至備用電源52工作，切換時(shí)間控制在2分鐘以內(nèi)。
具體工作方法：
電源自動(dòng)切換：
當(dāng)供電的電源5出現(xiàn)掉電，欠壓情況時(shí)，自動(dòng)切換至另一備用的電源5工作；
泵組自動(dòng)切換：
當(dāng)工作中的水環(huán)式真空泵4出現(xiàn)故障時(shí)，比如電機(jī)溫度過高、電機(jī)電流異常、泵軸溫度過高、循環(huán)水管路堵塞等，其對(duì)應(yīng)的接觸器3、進(jìn)水閥、排水閥、進(jìn)氣閥、排氣閥斷開；
當(dāng)工作中的水環(huán)式真空泵4需要檢修時(shí)，其對(duì)應(yīng)的變頻器2降低輸出頻率，同時(shí)開啟待機(jī)的水環(huán)式真空泵4的進(jìn)水閥和排水閥，直至待機(jī)的水環(huán)式真空泵4中的循環(huán)水的流量達(dá)到設(shè)定值，然后開啟待機(jī)的水環(huán)式真空泵4的進(jìn)氣閥和排氣閥，然后將其頻率提高至設(shè)定值，然后關(guān)閉待檢修的水環(huán)式真空泵4的進(jìn)氣閥和排氣閥，再關(guān)閉其進(jìn)水閥和排水閥，切換成功；
實(shí)時(shí)變量監(jiān)測(cè)：
實(shí)時(shí)通過泵站上的甲烷濃度傳感器和溫度傳感器監(jiān)測(cè)泵站周圍環(huán)境的甲烷濃度和溫度，當(dāng)泵站周圍環(huán)境的甲烷濃度達(dá)到報(bào)警值時(shí),泵站發(fā)出報(bào)警，當(dāng)泵站周圍環(huán)境的甲烷濃度達(dá)到**限停機(jī)值時(shí),控制裝置1關(guān)閉泵站的進(jìn)水閥、排水閥、進(jìn)氣閥、排氣閥，然后關(guān)閉主電源51或備用電源52；
實(shí)時(shí)通過水環(huán)式真空泵4的抽氣管路12內(nèi)的CO傳感器、負(fù)壓傳感器、溫度傳感器、甲烷濃度傳感器和流量傳感器監(jiān)測(cè)主管道內(nèi)的氣體變量，并上傳至控制裝置1，當(dāng)水環(huán)式真空泵4的抽氣管路12內(nèi)的CO濃度達(dá)到24ppm的報(bào)警值時(shí),泵站發(fā)出報(bào)警，當(dāng)水環(huán)式真空泵4的抽氣管路12內(nèi)的CO濃度達(dá)到50ppm的**限停機(jī)值時(shí),控制裝置1關(guān)閉泵站的進(jìn)水閥、排水閥、進(jìn)氣閥、排氣閥，然后關(guān)閉主電源51或備用電源52；
實(shí)時(shí)通過水環(huán)式真空泵4的循環(huán)水管道中的流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和水質(zhì)傳感器監(jiān)測(cè)循環(huán)水的流量、壓力、溫度和水質(zhì)，并上傳至控制裝置1,當(dāng)水環(huán)式真空泵4的循環(huán)水管道中的水質(zhì)傳感器檢測(cè)到循環(huán)水的水質(zhì)有結(jié)晶等問題時(shí)，泵站發(fā)出報(bào)警。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
