专利名称：矿用水位报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿山开采等安全环境下的水情监控和报警及排注水的装置，尤其涉及一种矿用水位报警装置。
背景技术：
现在各矿山通用的水位报警控制装置，可以监视水位的高度，高水位时开泵，低水位时停泵。如开关或水泵出现故障，就会出现水漫出或烧毁电机的情况，给矿山安全生产带来了隐患，缺少注水功能的控制和报警。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能够监控水位高低并且能够报警、排注水的矿用水位报警装置。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种矿用水位报警装置，包括水位传感器、水泵、防爆开关，其特征是水位传感器通过线路连接主机，水泵连接防爆开关，防爆开关连接主机，显示箱连接主机，电源连接主机、防爆开关。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机通过接口连接井下基站，井下基站通过线路连接地面基站；所述的主机设有相对应的遥控发送器。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机包括主机壳体、主机盖板，线路板组件通过螺钉安装在主机壳体里面，主机壳体侧面设置有挡环、接地装置，主机盖板通过螺栓安装在主机壳体上。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述显示箱包括显示箱壳体、电缆引入装置，显示箱壳体与显示箱盖组件通过螺钉连接，显示箱安装有喇DA和指示灯，显示箱的喇叭和指示灯的线路穿过电缆引入装置、挡环连接线路板组件。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述水位传感器包括电缆引入装置、传感器壳体，电缆引入装置安装在传感器壳体的上端，传感器壳体里面设有环氧树脂，传感器壳体里面的下部安装芯片座，芯片座上安装芯片，电缆一端穿过电缆引入装置连接芯片，电缆的另一端连接主机上的线路板组件。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机上的挡环螺接压紧螺母，压紧螺母里面紧压堵板，堵板里面为密封圈，主机壳体上安装提耳，提耳上安装有提手，主机壳体、显示箱壳体都设有标志牌。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机上的线路板组件由嵌入式控制内核和LED组成；通信部分、音频部分、水位传感器输入部分、指示灯驱动部分、LED部分都连接在线路板组件上。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述装置采用嵌入式控制系统内核作为核心元件，传感器采集的水位信号由输入端子接入报警装置主机，经嵌入式内核运算后转换为即时水位数字量，并驱动LED数码管显示出来，该即时水位量与内部预存的高位控制参数、低位控制参数及报警水位值参数进行比较运算后，决定闭合继电器开启水泵开关还是断开继电器使水泵开关停止，或者启动报警；当通信端口收到来自监控网的查询指令时，内核接收指令并与本机编号进行比较，如果确实是查询本机的指令，立即将本机采集的水位信息上传至监控网络；所有预存的控制参数均可通过遥控器进行修改，并自动记忆保存，从而实现水泵的自动开停控制。本实用新型的优点效果在于在井下现场岗点和地面调度室都随时可以监视水位的情况，水位超出高低警戒线时，现场装置和地面调度室同时报警，调度员及现场人员能及时得到信息，采取应急措施，避免险情进一步扩展，装置既可用作排水控制和报警也可用作注水控制和报警，扩大了使用范围，安全稳定。
图I为本实用新型的使用原理图。图2为图I中主机部件的主视图。图3为图2的俯视图。图4为图2的左视图。图5为图I中显示箱部件的主视图。图6为图5的俯视图。图7为图5的左视图。图8为图I中传感器部件的装配图。图9为图4中线路板组件的内核9163FE的电路图。图10为图4中线路板组件的部分电路图。图11为图4中线路板组件的LED等部分的电路图。图12为图4中线路板组件的功放和通信部分的电路图。图13为图4中线路板组件的传感器和指示灯板驱动部分的电路图。附图中1、主机；2、显示箱；3、传感器；4、水泵；5、水仓；6、防爆开关；7、井下基站；8、地面基站；9、王机壳体；10、螺检；11、盖板；12、提手；13、提耳；14、压紧螺母；15、挡环；16、堵板；17、密封圈；18、接地装置；19、螺钉；20、线路板组件；21、标志牌；22、非本安接线端子；23、绝缘垫片；24、显示箱壳体；25、电缆引入装置；26、显示箱盖组件；27、电缆；28、传感器壳体；29、环氧树脂；30、芯片座；31、芯片。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明本实用新型的结构如图I所示，一种矿用水位报警装置，包括水位传感器3、水泵
4、防爆开关6，其特征是水位传感器3通过线路连接主机1，水泵4连接防爆开关6，防爆开关6连接主机1，显示箱2连接主机1，电源连接主机I、防爆开关6。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机I通过485接口连接井下基站7，井下基站7通过线路连接地面基站8 ;所述的主机I设有相对应的遥控发送器32。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机I包括主机壳体9、主机盖板11，线路板组件20通过螺钉19安装在主机壳体9里面，主机壳体9侧面设置有挡环15、接地装置18，主机盖板11通过螺栓10安装在主机壳体9上。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述显示箱2包括显示箱壳体24、电 缆引入装置25，显示箱壳体24与显示箱盖组件26通过螺钉19连接，显示箱2安装有喇叭和指示灯，显示箱2的喇叭和指示灯的线路穿过电缆引入装置25、挡环15连接线路板组件20。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述水位传感器3包括电缆引入装置25、传感器壳体18，电缆引入装置25安装在传感器壳体18的上端，传感器壳体18里面设有环氧树脂29，传感器壳体18里面的下部安装芯片座30，芯片座30上安装芯片31，电缆27 —端穿过电缆引入装置25连接芯片31，电缆27的另一端连接主机I上的线路板组件20。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机I上的挡环15螺接压紧螺母14，压紧螺母14里面紧压堵板16，堵板16里面为密封圈17，主机壳体9上安装提耳13，提耳13上安装有提手12，主机壳体9、显示箱壳体24都设有标志牌21。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机I上的线路板组件20由嵌入式控制内核和LED组成；通信部分、音频部分、水位传感器3输入部分、指示灯驱动部分、LED部分都连接在线路板组件20上。根据所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述装置采用嵌入式控制系统内核作为核心元件，传感器采集的水位信号由输入端子接入报警装置主机1，经嵌入式内核运算后转换为即时水位数字量，并驱动LED数码管显示出来，该即时水位量与内部预存的高位控制参数、低位控制参数及报警水位值参数进行比较运算后，决定闭合继电器开启水泵开关还是断开继电器使水泵开关停止，或者启动报警；当通信端口收到来自监控网的查询指令时，内核接收指令并与本机编号进行比较，如果确实是查询本机的指令，立即将本机采集的水位信息上传至监控网络；所有预存的控制参数均可通过遥控器进行修改，并自动记忆保存，从而实现水泵的自动开停控制。附图电路中的电器元件Rl- R57为金属膜电阻；Cl- C4、C9、CIO、C12为电解电容；C5- C8、C11、C. LB为固体介质电容；G1_ G4为光电藕合器；U1为三端稳压器；U2为霍尔传感器；P1为焊盘；D1_ D7为二极管；D8- DlO为发光二极管；DW1_ DW3稳压二极管；Q1、Q2为可控硅；S1为拨码开关；ZL1、BR为整流桥；PR1为排阻；RW1为精密可调电位器；U1_ U4、U7三端稳压器；U3- Ull为集成块；IC1为集成块；Y1为晶振；Q1_ Q6为三极管；F为熔断器；kl为固态熔断器；T1为变压器；P2为插针；P5为接线端子；PZ1为接线端子Jl为接线端子；B、K、VT、OUT、TX、T、RX为发光二极管；CZ为磁珠；LED为数码管；DC_DC为电源模块；IC2为驱动1C。下面为本实用新型的一个实施例ZSB127矿用水位报警装置一、概述I、用途和特点ZSB127矿用水位报警装置用于煤矿井下声光语言报警。整体设计合理，结构简单，安装方便，现场使用效果很好。2、型号及定义ZSB127二、主要技术指标一般要求a.装置各组成部分的连接；使用安全标志编号为MIA050181、并在有效期内的MYQ-O. 3/0. 5 (1.0-2. 5)mm2煤矿用移动轻型橡套软电缆，电缆长度彡100m (电感量=
0.8mH/km,电容量=0. 06uF/km,电阻值=12. 6 Q /km)。b.非本安接线端子与外壳间的电气间隙彡5. 0mm;爬电距离>8. 0mm。本安接线端子与外壳间的电气间隙3. Omm;爬电距离> 3. Omm0本安与非本安端子之间的距离>50mm。ZSB127-Z矿用隔爆兼本安型水位报警装置主机a.电源电压127V (AC 95V 140V)；b.工作电流< IOOmA ；c.供显示箱红灯的本安电源输出负载电流彡90 mA，输出电压范围11V 13V ；d.供显示箱红灯本安电源(I IV 13V /0V)交替输出时间0. 5±0. 2S ;e.供显示箱绿灯的本安电源输出负载电流彡70 mA，输出电压范围11V 13V ；f.供两路水位传感器的本安电源输出负载电流<20 mA，输出电压范围11V 13V ；g.输入控制信号(来自水位传感器)两路高低电平信号，低电平< IV，高电平彡9V ；h.本安参数Um 140V AC ；Uo 13. OV ；Io 410mA ；Lo 0. 2mH ；Co :15uF。ZSB12-X矿用本安型水位报警装置显示器a)红灯电源(11. OV 13. 0V)/OV 交替，交替时间0. 5±0.2S , I ^ 90 mA ；b)绿灯电源11. OV 13. 0V, I ^ 70 mA ；c)指示灯显示方式为绿、红LED单面显示，红灯和绿灯均为“实心圆”状，即“ ”；d)扬声器规格5W/8Q ；f)音响强度(dB):彡 85 ;g)光信号强度30m可见(黑暗中)，并可分辨颜色；h)本安参数Ui 13. OV ；Ii 410mA ；Li 0 ；Ci :0. IuF0GUHl矿用水位传感器a.电源电压DC 12V±1V;b.工作电流< IOmA c.输出信号高低电平信号,动作时输出不小于9V的电信号,不动作时输出不大于IV电信号；d.本安参数Ui 13. OV ；Ii 410mA ；Li 0 ；Ci :4. 7uF。主要功能当水位超过设定高度时，红灯闪烁并发出“水位超限，请注意安全”的报警声。当水位低于设定高度时，绿灯亮，无报警声。工作环境a)环境温度0°C +40°C ；b)平均相对湿度不大于95% (+25°C)；c)海拔海拔不超过2000m ;d)煤矿井下有瓦斯，煤尘爆炸危险的环境，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体场所。三、结构组成装置控制电路内部有语音报警和LED指示电路，安装在钢制壳体内。耐潮湿，抗干扰能力强。四、工作原理在煤矿井下巷道区域内，当水位超过设定高度时，红灯闪烁并发出“水位超限，请注意安全”的报警声。当水位低于设定高度时，绿灯亮，无报警声。五、安装I、将装置安装在巷道内，并注意防水防震。2、与装置的其它组成部分连接起来(见接线图)，接通电源。六、调试将装置使用电缆连接，然后接通电源，触发传感器，观察工作状态。七、使用维护及故障排除及时清除装置表面覆盖的灰尘和积水，检查装置安装是否牢固。如发现装置损坏应及时更换。八、标志、包装、运输及贮存8. I 标志8. I. I产品标志8. I. I. I外壳明显处应设置清晰的永久性凸纹或凹纹标志“Exd[ib] I”。8. I. I. 2应具备“MA”(应符合AQ1043的规定)安全标记。8. I. I. 3外壳明显处应设置牢固的警示牌和铭牌，铭牌应包括以下内容a)产品名称及型号；b)右上方有明显的“Ex”标志；c)防爆标志；d)主要技术指标；[0104]e)防爆合格证号；f)安全标志编号；g)生产编号与制造日期；h)生产单位。8.1.2包装标 记8. I. 2. I包装储运标志应符合GB/T 191的规定。8. I. 2. 2包装箱外壁应有明显的标志，内容包括a)厂名或厂标；b)产品名称及型号；c)外型尺寸和质量；d)出厂日期。8.2 包装8.2. I包装应采用复合防护包装类型，具有防水、防潮、防尘、防振能力。8.2.2包装箱内应提供下列文件a)装箱清单；b)产品合格证；c)使用说明书(编写按GB/T 9969的规定进行)；d)其他技术文件。8.3运输可采用包括水运、陆运和空运在内的各种运输方式。8.4储存应储存在通风良好的环境中，防止与腐蚀性气体物质接触。九、注意事项I)维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元器件的电气参数、规格和型号;2)(见附表)不得随意与其他未经联检的设备连接；3)隔爆腔井下严禁带电开盖！4)注意保护隔爆面，防止“失爆”。本实用新型在井下现场岗点和地面调度室都随时可以监视水位的情况，水位超出高低警戒线时，现场装置和地面调度室同时报警，调度员及现场人员能及时得到信息，采取应急措施，避免险情进一步扩展，装置既可用作排水控制和报警也可用作注水控制和报警，扩大了使用范围，安全稳定。上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种矿用水位报警装置，包括水位传感器(3)、水泵(4)、防爆开关(6)，其特征是水位传感器(3)通过线路连接主机(1)，水泵(4)连接防爆开关(6)，防爆开关(6)连接主机(1)，显示箱(2)连接主机(1)，电源连接主机(I)、防爆开关(6)。
2.根据权利要求I所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机(I)通过485接口连接井下基站(7)，井下基站(7)通过线路连接地面基站(8);所述的主机(I)设有相对应的遥控发送器(32)。
3.根据权利要求I所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机(I)包括主机壳体(9)、主机盖板(11)，线路板组件(20)通过螺钉(19)安装在主机壳体(9)里面，主机壳体(9)侧面设置有挡环(15)、接地装置(18)，主机盖板(11)通过螺栓(10)安装在主机壳体(9)上。
4.根据权利要求I所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述显示箱(2)包括显示箱壳体(24)、电缆引入装置(25)，显示箱壳体(24)与显示箱盖组件(26)通过螺钉(19)连接，显示箱(2)安装有喇叭和指示灯，显示箱(2)的喇叭和指示灯的线路穿过电缆引入装置(25)、挡环(15)连接线路板组件(20)。
5.根据权利要求I所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述水位传感器(3)包括电缆引入装置(25)、传感器壳体(18)，电缆引入装置(25)安装在传感器壳体(18)的上端，传感器壳体(18)里面设有环氧树脂(29)，传感器壳体(18)里面的下部安装芯片座(30)，芯片座(30)上安装芯片(31)，电缆(27) —端穿过电缆引入装置(25)连接芯片(31)，电缆(27)的另一端连接主机(I)上的线路板组件(20 )。
6.根据权利要求I所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机(I)上的挡环(15)螺接压紧螺母(14)，压紧螺母(14)里面紧压堵板(16)，堵板(16)里面为密封圈(17)，主机壳体(9)上安装提耳(13)，提耳(13)上安装有提手(12)，主机壳体(9)、显示箱壳体(24)都设有标志牌(21)。
7.根据权利要求I所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述主机(I)上的线路板组件(20)由嵌入式控制内核和LED组成；通信部分、音频部分、水位传感器(3)输入部分、指示灯驱动部分、LED部分都连接在线路板组件(20)上。
8.根据权利要求I所述的矿用水位报警装置，其特征在于所述装置采用嵌入式控制系统内核作为核心元件，传感器采集的水位信号由输入端子接入报警装置主机(I )，经嵌入式内核运算后转换为即时水位数字量，并驱动LED数码管显示出来，该即时水位量与内部预存的高位控制参数、低位控制参数及报警水位值参数进行比较运算后，决定闭合继电器开启水泵开关还是断开继电器使水泵开关停止，或者启动报警；当通信端口收到来自监控网的查询指令时，内核接收指令并与本机编号进行比较，如果确实是查询本机的指令，立即将本机采集的水位信息上传至监控网络；所有预存的控制参数均可通过遥控器进行修改，并自动记忆保存，从而实现水泵的自动开停控制。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用水位报警装置，包括水位传感器、水泵、防爆开关，其特征是水位传感器通过线路连接主机，水泵连接防爆开关，防爆开关连接主机，显示箱连接主机，电源连接主机、防爆开关；所述主机通过接口连接井下基站，井下基站通过线路连接地面基站；所述的主机设有相对应的遥控发送器。在井下现场岗点和地面调度室都随时可以监视水位的情况，水位超出高低警戒线时，现场装置和地面调度室同时报警，调度员及现场人员能及时得到信息，采取应急措施，避免险情进一步扩展，装置既可用作排水控制和报警也可用作注水控制和报警，扩大了使用范围，安全稳定。
文档编号E21F17/18GK202417601SQ20112055136
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者任金凤, 刘成新, 刘永奎, 卢庆水, 孙彦峰, 李震, 王家国, 王西彬, 秦奋, 霍公厚 申请人:枣庄联创实业有限责任公司