秦冬松

（河南大有能源股份有限公司耿村煤矿机电二队，河南三门峡472431）

煤矿泵房水仓水位报警装置的设计与应用

秦冬松

（河南大有能源股份有限公司耿村煤矿机电二队，河南三门峡472431）

根据煤矿井下水仓的储水特点，介绍了一种水仓高低水位报警装置。详细阐述了该报警装置的工作原理和控制原理，并通过现场的使用，说明了该装置的可靠性和稳定性。

水仓；水位；PLC；传感器；报警

引言

煤矿井下排水系统是确保煤矿安全生产，防止矿井发生水灾的重要组成部分，如果排水系统不能正常运行，煤矿生产中产生的矿井水得不到及时的排出，将会给整个矿井的安全生产造成严重的危害。

目前有些煤矿水仓没有高低水位监测系统，主要靠水泵操作工进行巡视，观察水位情况来进行开停泵。如果水位过高没能及时开泵排水，将有可能造成淹泵，甚至淹井事故。如果水位过低，水泵的吸水管吸不到水，而长时间的空转，有可能造成水泵的损坏。鉴于此，设计了一种利用PLC进行控制监测水仓水位的高低变化，从而发出声光报警信号的装置，来提醒水泵操作工进行开停泵作业［1］。这个装置对于水泵操作工及时正确地操作水泵，确保矿井排水系统安全可靠具有重要的现实意义。

1　水仓水位报警装置的设计背景

耿村矿东延伸泵房位于东区第五通道，有2个水仓，一备一用，每个水仓有两台潜水泵，共四台潜水泵。

延伸泵房水仓原为使用潜水泵而设计，水仓较深，底部常有於煤，容易堵塞水泵，影响潜水泵的正常运转，导致无法及时排水。今年使用多级水泵代替原有的潜水泵，由于多级水泵的吸程有限，于是将多级水泵安装在距水仓口平面以下3.5 m深的平台上。由于在水仓口平面以下搭建平台，导致水位高低极不易观察，开泵工无法正常判断水位情况，需频繁下到泵坑内观察，在安全上也造成了一定的隐患。

2　水仓水位报警装置的工作原理

针对以上情况，设计了由PLC控制的检测水仓内水位高低情况的声光报警装置。本装置由上下3个限位传感器、PLC芯片（水位控制器）、中间继电器、指示灯、报警喇叭组成。当水仓内水面低于下限位传感器时，PLC芯片控制指示灯开始闪烁，同时喇叭发出：“水仓已空，请及时关泵”的提示音；反之，当水仓内水面高于上限位传感器时，指示灯开始闪烁，喇叭发出：“水仓已满，请及时开泵”的提示音［2］。

3　水仓水位报警装置的控制原理及电路图（见图1　）

图1　水仓水位报警装置电路图

1）水仓水满报警装置控制原理。当水仓内水面高于A点时，水位控制器动作，sk闭合，中间继电器ZJ得电，常闭断开，常开闭合，1ZJ1闭合，1ZJ2断开，线路导通，指示灯开始闪烁，报警喇叭发出：“水仓已满，请及时开泵”的提示音，提醒开泵人员开泵。开泵前，可先扭动开关NK使2ZJ失电，常闭断开，常开闭合，2ZJ1断开，2ZJ2闭合，指示灯灭，报警喇叭停止，为水仓开空报警做准备。

2）水仓空仓报警装置控制原理。当水仓内水面低于B点时，水位控制器动作，sk断开，中间继电器ZJ失电，常闭断开，常开闭合，1ZJ1断开，1ZJ2闭合，线路导通，指示灯开始闪烁，报警喇叭发出：“水仓已空，请及时关泵”的提示音，提醒开泵人员停泵。停泵后，可扭动开关NK使2ZJ得电，常闭断开，常开闭合，2ZJ1闭合，2ZJ2断开，指示灯灭，报警喇叭停止，为水仓水满报警做准备。

3）以上1、2步骤循环往复。

4　水仓水位报警装置的使用效果

通过在东延伸泵房水仓内安装满、空仓声光报警装置，方便了开泵职工了解水仓内水位情况，准确帮助泵工及时开、关泵，大大减少了泵工进入泵坑内的次数，减轻了泵工的劳动强度，同时也有效排除了泵工因频繁进入泵坑而带来的安全隐患。根据水仓内水位情况适时开、关泵，也避免了不必要的资源浪费，增加了水泵的使用寿命，单单在水泵这一项设备的管理上，就节省了相当可观的材料费。本装置自安装以来，运行稳定，误差极小，拆装十分方便，得到了一致好评。

［1］邱昆.水箱水位监测控制器［J］.实用电子文摘，1994（6）:16-18.

［2］许金宝.矿井水仓水位监测监控系统设计及应用［D］.沈阳:辽宁工程技术大学，2012.

（编辑：贾娟）

The Design And Application of Device for Coal Pump Sump Water Level Alarm

Qin Dongsong
（Gengcun Electric Team of Henan Dayou Energy Co.，Ltd.，Sanmenxia Henan 472431）

According to the characteristics of the water storage in the coal mine well，this paper introduces a kind of high and low water level alarm device，introduces the working principle and the control principle of the alarm device in detail，and the reliability and stability of the device are illustrated by the use of the field.

sump；water level；PLC；sensor；alarm

TD676

A

2095-0748（2016）13-0064-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.23

2016-05-24

秦冬松（1987—），男，河南陕县人，本科，助理工程师，现就职于河南大有能源股份有限公司耿村煤矿机电二队，研究方向：煤矿机电工作。