自动进水排水装置

❶ 煤矿自动化排水系统设计及应用

文章从煤矿井下自动化排水系统的构成出发，结合自动化排水系统的应用实效，详细阐述了井下主排水泵房自动化排水系统控制器及监控系弯郑枯统的功能，简单介绍了中转水仓及分散小水窝自动化排水的现状。同时结合煤矿智能化建设的发展情况，提出了设备健康状况分析系统、水情监测系统的方案，提出了主排水泵房提高设备使用效率的方法，旨在为智能矿山的建设提供一定的指导建议。
在煤炭行业中，涌水量大的矿井占很大的比例，排水系统的安全可靠运行与矿井安全生产有着直接关系。目前，传统煤矿还坚持使用手动起停设备和人工监视的排水系统，自动化程度低、应急能力差，存在很大的安全隐患，同时为了完全覆盖井下排水地点，岗位工人数较多，劳动效率低。随着煤炭行业产能过剩的形势日趋严重，安全生产更是受到社会的普遍关注，当前科技进步迅速，在工业化信息化融合的时代背景下，实现无人值守自动化排水，是实现智能矿山的重要环节。实现主丛喊排水泵房无人值守，中转水仓以及离散小水窝自动排水，同时对排水设备运行状态进行监测，埋洞对能耗进行分析，对设备本身健康情况进行智能诊断，为设备的维护提供预防性检修计划，提高设备的使用寿命，减少故障率是未来智能矿井发展方向和必然趋势［1－3］。
1锦界煤矿水文条件及排水系统概述
锦界煤矿井田主要含水层有松散层孔隙潜水（沙层水）和直罗组孔隙裂隙承压含水层（风化岩水层）共两层含水层，前者包括河谷冲积层潜水和萨拉乌苏组潜水。局部区域存在烧变岩孔洞裂隙潜水。目前正常矿井涌水量为3700m3／h左右。涌水量主要构成如下：各综采工作面700m3／h左右、采空区1500m3／h左右、各个备用工作面探放水1500m3左右、以及各井筒大巷少量涌水。矿井设有2个中央主排水泵房，4个盘区排水泵房，2个潜排水泵房。根据现有主排水系统及管路设备，目前全矿排水能力为13300m3／h，可以满足矿井现有涌水量设防要求，并有较大的富余量。
2井下自动化排水系统
2.1主排水泵房自动化排水系统主排水泵房是煤矿井下排水系统的核心，为整个矿井排水系统提供动力。本文设备配置以锦界煤矿为依据，主排水泵房每台耐磨离心泵均配备大功率三相异步电动机、出水电动闸阀、排真空电动球阀以及压力传感器、真空度传感器等自动化设备。同时为了保证离心式水泵正常运转，矿井均配备排空气设备或制定专门方案。煤矿排水综合自动化系统主要对模拟量数据和数字量数据进行自动地采集和检测。模拟量检测的数据主要包括水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、三趟排水管流量等。数字量检测的数据主要包括水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力等。
以上数据的采集主要由PIC实现，传感器将模拟量数据传输给PLC，然后PLC对数据进行相应的计算处理，依据相关因素，判断出煤矿涌水量，以此来对水泵的开停进行控制。其余的一些模拟量数据大多是用来对自动控制系统的运行情况进行监督的，以便在系统运行出现故障时，及时的反馈信息，使系统及时的进行相关调整，避免损坏水泵和电机。各种的数据量信息被采集到PLC中之后，作为相关逻辑处理的条件和依据，对水泵的运行情况进行控制。在整个过程中，具体的处理方法是将模拟量信号在合适的采样定律下转换成数字信号，然后通过PLC对其进行的相应处理，从而实现对水泵的自动化控制［4，5］。
2.1.1主控系统主排水泵房主控系统由PLC控制器、I／O设备及各类传感器组成。自动化排水系统具备以下功能：①通过水位传感器实时监控水仓水位情况，控制器根据设置的高低水位发出起泵、停泵指令，并根据水位上涨和下降情况调整运行水泵数量；②根据设备均匀磨损的原则对工作、备用水泵进行切换，防止水泵由于长期闲置造成电机受潮等情况；③主排水泵控制系统具备一键起停功能，同时满足就地一键起停、远程一键起停、检修等多种控制方式；④系统具备过载保护、短路保护、缺相保护、欠压释放、过力矩保护及相序自动纠正等电机保护功能，具有水泵流量、压力保护功能［8，9］。
2.1.2监控系统自动排水监控系统是主排水泵房的中枢指挥，通过矿井环网实现主排水泵的数据上传与地面远程监控，实现了数据共享。为实现无人值守水泵房，基于锦界煤矿主排水泵房监控系统的应用实效与工程经验，水泵房监控系统应具备如下功能［6，7］：①水仓实时水位的在线监测，要求误差不超过01m；②主排水泵运行时的各种参数在线监测，如水泵运行状态，电机工作电压、工作电流，电动闸阀、电动球阀的开启状态，出水管的实时压力等；③排水管路安装流量计，监测管路瞬时流量和累计流量，可以监测排水管路的利用情况；④具备历史数据查询，运行时的实时监测数据均可存储于历史数据库中，实现历史回显，历史趋势分析等功能；⑤具备模拟值超限报警功能，同时将故障信息存储于报警记录历史数据中；同时可将故障信息推送至相关人员；
⑥具有系统故障自诊断功能；⑦监控软件具有人机界面友好，操作简单直接，权限按需管理及动态画面直观显示等特点；⑧保证系统运行可靠、故障率低、维护方便、组态修改简便。煤矿排水综合自动化系统主要对模拟量数据和数字量数据进行自动地采集和检测。模拟量检测的数据主要包括水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、三趟排水管流量等。数字量检测的数据主要包括水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力等。以上数据的采集主要由PIC实现，传感器将书模拟量数据传输给PLC，然后PLC对数据进行相应的计算处理，依据相关因素，判断出煤矿涌水量，以此来对水泵的开停进行控制。其余的一些模拟量数据大多是用来对自动控制系统的运行情况进行监督的，以便在系统运行出现故障时，及时的反馈信息，使系统及时的进行相关调整，避免损坏水泵和电机。各种的数据量信息被采集到PLC中之后，作为相关逻辑处理的条件和依据，对水泵的运行情况进行控制。
2.1.3设备健康状况分析智能矿山是现代矿井发展的必然趋势，排水设备智能诊断是排水设备智能化的关键环节，了解设备实时运行及设备本身健康状况等信息是水泵房实现无人值守的前提条件。在水泵及电机上安装多维智能传感器，采用无线信号传输模式，实时监测水泵、电机的振动和温度（定子温度和轴温）等参数，并且建立电机及设备重要部件振动、声音、温度的频谱分析，提取故障判断特征量，根据特征量的大小进行分级报警，对电机潜在的机械损伤进行探测和预警，同时预测设备状况的发展趋势。传感器综合分站可采用蓝牙等无线通讯方式与检修人员手持终端连接，检修人员在靠近设备后即可读取设备的运行状态及健康状况，同时分站可将设备的报警、预警、检修、更换等信息直接推送至检修人员。
2.1.4排水系统能耗分析矿井主排水泵房均配有盘区变电所，实现自动化排水系统与变电所数据交互，通过智能分析，采用“削峰填谷”的用电原则，合理安排水泵运行时间，使水泵尽量在负荷低谷处运行，减少日负荷曲线的波动，减少电力线路的有功损失和无功损耗，节约电费。锦界煤矿中央2号水泵房水泵运行表见表1。排水管路在长期使用后会在管壁发生结垢现象，增加了管路的阻力，间接减小了管路流量，通过主排水泵房进水、出水管路上安装的流量计，对排水管路流量进行实时监测，数据后台分析，可以了解管路结垢的具体情况，对及时清除管路结垢，提高管路运行效率具有指导意义。锦界煤矿通过管路流量监测结合数据分析及时清理管路结垢，见表2。改善管路结垢情况后，水泵效率得到提升，吨水百米能耗提高5％左右。排水管路在长期使用后会在管壁发生结垢现象，增加了管路的阻力，间接减小了管路流量，通过主排水泵房进水、出水管路上安装的流量计，对排水管路流量进行实时监测，数据后台分析，可以了解管路结垢的具体情况，对及时清除管路结垢，提高管路运行效率具有指导意义。
2.2中转水仓、分散小水窝自动化排水
井下中转水仓担负着沿线排水过渡和补充排水动力的作用，传统煤矿仍设置岗位工对中转水仓水泵进行就地操作，劳动效率低。受巷道高度的影响，负压吸水罐自动排水装置的应用效果较差，目前中转水仓自动化排水通常配有离心式水泵、电动闸阀、注水排气电磁阀等自动化设备，在设计初期考虑管路与水泵相适应，提高水泵工况点的运行效率。从实际应用实效来看，注水电磁阀频繁起动，寿命较短，直接影响水泵的正常运行，因此需合理设置水泵起停高低水位，避免水泵频繁启动。井下分散小水泵主要靠水位探头开关量起停磁力启动器进行控制，由于井下分散小水窝设置较多，考虑设备的更新较频繁，组态画面无法及时更新，锦界煤矿依据设备的使用及位置制作电子标签，做到设备即接即显。
3井下水情监测分析系统
水害治理一直是矿井防治水的重点工作，目前矿排水系统不能直观体现井下水情变化的实际情况，如图1所示，通过对矿井采空区水位及入水、出水口增设水位及流量传感器，对井下回风巷道和泄水巷道的出水管路安装流量器，对矿井水情进行实时监测，系统提供矿井水情的趋势分析，通过先进物联网技术，实现矿井智能化联合排水，并为防治水工作提供决策性参考。水情监测系统除了能采集各监测点的水位，压力，水泵状态等信息外，还需具有继电输出功能，通过控制开关来起停水泵和发送报警预警的功能，实现水情监测的动态性、实时性、交互性。水情监测系统功能功能结构如图2所示，水情监测系统可绘制水情实时趋势曲线、历史趋势曲线，自动生成各类报表。
4结语
在介绍了煤矿自动化排水系统所具有的特点的基础上，又对自动化排水系统各部分工作的原理进行了研究，明确了煤矿自动化排水系统的工作原理，同时凸显出了在煤矿中应用自动化排水系统的优势及意义，以此来说明在煤矿中实施自动化排水的重要性以及必要性。锦界煤矿通过完善井下自动化排水监控系统实现主排水泵房、中转水仓及小水窝无人值守。在实现无人值守的基础上，进行矿井水情监测，提出矿井联合排水的方案。同时通过管路排水情况监测和合理安排水泵运行时间段，提高水泵运行效率，并及时处理水管结垢现象，提高管路运行效率，可降低吨水百米能耗5％左右。

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❷ 公厕高位水箱自动排水原理

高位水箱设上上限和下下限水位开关。一旦水箱水位到达上上限水位，自控系统就控制水泵停止供水或小流量供水。当高位水箱到达下下限水位时，系统给出报警信号可由自动或人工反应方式，启动水泵供水。

虹吸是利用液面高度差的作用力现象，将液体充满一根倒U形的管状结构内后，将开口高的一端置于装满液体的容器中，容器内的液体会持续通过虹吸管向更低的位置流出。

虹吸的实质是因为液体压强和大气压强而产生。因为h1<h2,，所以根据帕斯卡定律p=ρgh，装置中左管中的液体压强小于右管的液体压强；

另外，在B点跟C点分别有大气压的作用，大气压表现为上低下高，但在此处B点与C点高度相对地球的大气压计算高度来说，可以忽略两者间的大气压强差值。

所以，p1-ρgh1>p2-ρgh2，那么在A左端的压强就大于A右端的的压强，在大气压和液体压强的共同作用下，水朝一个方向移动。

(2)自动进水排水装置扩展阅读

虹吸金融应用

虹吸金融理论认为技术面分析可以解决基本面对于利用内幕消息进行盈利群体，导致的基本面分析失效的局面，比如一个国家利用制造紧张关系影响商品价格进行风险投资盈利，这在金融信息化高度发达的现代社会是完全可能的；

国际经济一体化已经形成了可以容纳国家财富的规模市场，如果利用内幕消息套利，在基本面有时非常难以判断，技术面就解决了这种不足，技术分析不是万能的，但没有技术分析的独立基本面分析显然无法规避许多未知事件。

例如，一个军事争端地区决定进行和谈，如果这对国际社会稳定起到重要作用，同时国际黄金市场足够容纳这个国家的大笔对冲资金，该地区国家完全有可能利用黄金市场进行风险放大交易牟利，如果单从基本面分析，很难把握该事件的进展情况，但如果从技术面分析，则可以从相关市场数据得出正确的判断。

❸ 厕所自动冲水箱的原理

厕所自动冲水箱的原理

每个座便器水箱都要安装自动冲水装置,它里面都有一个浮球阀，随着水箱里的水位升高，浮球产生的浮力越来越大。

水位升高到预定值时，浮球产生的浮力会通过一种跷跷板的结构传到放水的塞子,只要按住排水按钮就可以将塞子自动拔起。

水放完后,塞子在弹簧的作用下自动回位,进入下一轮的注水循环。

(3)自动进水排水装置扩展阅读

厕所水箱漏水怎样办:

一、水箱内部零件老化:若是水箱内部零件老化的话,没有其他选择,你只就需要赶紧改换零件了。

二、马桶以及下水管连接处漏水:如果马桶以及下水管连接处漏水则需要从新安装马桶,从新进行封胶。

三、马桶自身呈现裂缝:马桶呈现裂缝致使漏水的话换1个新马桶。

四、马桶的进水组以及出水组问题:需要打开水箱,看见水箱满溢,水从1个水管流出则表明进水组坏掉,若是有进水的声音则是出水组坏了。

五、水箱漏水:可以把下水机心拿下,清算水垢,若仍是不行就需要换马桶了。

六、对于于水箱材质的问题,解决办法就是将马桶水箱拆分开来,1个1个一一进行检查看是马桶水箱里面的零件是不是完好,如果有1些零件坏了的话,能修则修,对于于不能修的就进行改换,如果对于于太过劣质的抽水水箱,烂患上比较多的,建议改换整个水箱了,以避免带来更严重的后果。

七、对于于马桶下水管的问题的解决办法就是细心检查马桶与下水管接口处,是否松动了,或者者是管道烂了,这时候候,如果是管道烂了就需要从新改换管道,如果是,没接好,就需要重新用1些铁丝之类的或者者在外面去买1些可以将其固定的材料,将其固定好便可。

八、对于于马桶的排水阀的问题,这个有点繁杂,由于设计到许多专业工具进行检测,建议尽可能请修马桶的工人进行专业的维修,这样以保证马桶的正常使用。

❹ 结合实际谈自动控制在给排水中的应用

给排水自动控制
给排水系统的监控和管理也是由现场监控站和管理中心来实现。其最终目的是实现管网的合理调度，也就是说，无论用户水量怎样变化， 管网中各个水泵都能及时改变其运行方式，实现泵房的最佳运行。为此，监控系统需随时监视大楼给排水系统，并自动储水及排水；当系统出现 异常情况或需要维护时，电脑将产生讯号，通知管理人员处理。
产品介绍：

给排水系统的监控主要包括:

水泵的自动启停控制、水位流量、压力的测量与调节；
使用水量、排水量的测量；
污水处理设备运转的监视、控制；
水质检测；
节水程序控制；
故障及异常状况的记录等。
现场监控站内的控制器按预先编制的软件程序来满足自动控制的要求，
即根据水箱 和水池的高/低水位信号来控制水泵的启/停及进水控制阀
的开关，并且进行溢水和枯水的预警等。当水泵出现故障时，备用水泵
则自动投入工作， 同时发出报警。

产品参数：

非正常情况快速报警
非正常情况是指流入污水井中流量过大或超过正常排放标准，应及早报警采取措施。出
现这种情况的原因主要有进水阀、消防水阀损坏；水管爆裂；大量雨水渗漏等。这种情况如
不及时采取措施后果是十分严重的，而及早发现并处理可减少损失。

判断方法可采用判断流量的方法来确定，可利用楼控系统中水位检测点来确定，不增加
设备，经济性较好。一般楼控系统中，均设置4个水位点：低水位、高水位、超高水位、中
间水位。判定低水位和中间水位的积水时间就可判断出流量大小是否属正常情况。

污水井正常水位定时排放
潜水泵的启停控制一般的要求是高水位起泵、低水位停泵，污水在正常水位是不自动排
放的，这样就会造成电梯井道、泵房等场所长期潮湿，危害电气设备的正常运转，给管理上
带来不便，另外也占用了一定的存水空间，采取定时排放的方法就可以解决这个问题。

非常情况起动双泵
非常情况是指在流入污水井中的流量超过单泵排放流量的情况，在此情况下，双泵起动
会起到很好的效果，由于潜水泵的设计是普通情况的闱水排放，一般设计排量10L/S左右，
因此在非常情况下不一定能起到完全的作用，但是如果能双历史意义同时使用，那么流量加
大一倍一定会起到积极的作用，也会争取到时间，减少损失，如在火警时，消防电梯底坑积
水不及时排放，会危及消防人员的生命安全，在水泵房切断装置失灵的情况下，也可作为后
备保护及报警装置。当然，解决非常情况的关键是切断水源，并非排放。

可靠性
由于仍然是两台泵，只不过是同时使用而已，属于互为备用的情况，并且出水管是开口
设计，压力不变，只是出水管流量加大一倍，相互之间并不影响，因此，运行的可靠性不受
影响，特别是已经出现了非常情况，一台泵运行已没有意义，就是要采取非常的措施。

经济性
采取双泵起动的措施，如需增加很多投资，那就没有实际意义。不如加大原系统设计，
而正是有良好的经济性，才会有此方案。我们知道一般楼宇的污水泵设计，扬程在22m左
右、流量约40m3∕h、相应配电机功率不超过5.5kW。因此在一般情况下，不需要较大的变
动，只需将主开关脱扣器增大就可以了，而此种情况并不增加投资（在同一等级）。
由于潜水泵电机容量较小，对总用电负荷不会起较大的影响，并且不会同时起动，几乎可
以不用考虑对用电负荷的影响，因此在经济上可行，具有实用价值。

进水管加切断装置及水位监视
目前在进水管加电动阀切段装置，已被广泛采用。由于经常发生泵房被淹的事故，都
在进水管加上电动阀以保证安全，但目前做法大多采用独立式的做法，即安置一套装置在
现场，超水位报警信号就近安装或引至控制室，此做法智能化程度不高，纳入到楼控系统
中是必然的，这样可以提高系统集成化程度及管理水平，另外由于给水池的重要性，可做
成水位模拟显示画面，考虑也可增加几个水位监测点，即由几个数字量实现模拟效果，此
方法也可以应用到膨胀水箱等需要水位监测的场合。

在楼宇给排水系统中，采用以上几种方法可以提高楼宇给排水系统的智能化程度，可
预防水淹事故的发生及提高楼宇的管理水平，也是对楼宇智能化系统的补充及完善。基本
上应用了原有的设备材料，增加的设备很少、经济性好，具有非常好的实用性，因此在楼
宇的智能化建设中得到广泛的应用。

❺ 自动排水

浮球控制是靠浮球打开，水位下降后靠水吸力复位，间隔时间靠进水量控制。

缺点是水量较小时复位不准。同时容易漏水。

❻ 供暖系统的排水装置有哪三种

一般就是用简单的 闸阀或蝶阀+排水管。如果是用集水井囤放，不能自动排水的话，就还得装个抽水泵，把冷凝排水抽出去。