井下水位測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)痛點(diǎn)與技術(shù)需求

煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境中，水位監(jiān)測(cè)是防治水工作的核心環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)人工巡測(cè)的模式存在數(shù)據(jù)滯后、覆蓋盲區(qū)多、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，一旦遇到突發(fā)涌水，人工上報(bào)的時(shí)間差可能錯(cuò)過zuijia處置窗口。很多礦井的采區(qū)水倉(cāng)、掘進(jìn)迎頭、泵房集水池分散在不同標(biāo)高的巷道內(nèi)，早期的模擬式液位傳感器不僅精度受環(huán)境溫度波動(dòng)影響大，信號(hào)傳輸距離超過百米后就會(huì)出現(xiàn)衰減，后續(xù)還需要額外配置顯示儀表和變送模塊，整套系統(tǒng)布設(shè)成本高，維護(hù)點(diǎn)位多。

濟(jì)寧華瑞自動(dòng)化技術(shù)有限公司在服務(wù)不同礦井的過程中發(fā)現(xiàn)，很多中小礦井的自動(dòng)化改造預(yù)算有限，卻需要滿足煤礦安全規(guī)程中對(duì)井下水位連續(xù)監(jiān)測(cè)的強(qiáng)制要求。不少用戶反饋，外購(gòu)的成套監(jiān)測(cè)設(shè)備往往功能冗余，實(shí)際日常運(yùn)行只用得上水位數(shù)據(jù)采集和上傳兩個(gè)基礎(chǔ)功能，額外投入的成本沒有對(duì)應(yīng)的使用價(jià)值。這種現(xiàn)實(shí)需求直接推動(dòng)了本安型液位采集設(shè)備的定向研發(fā)，去掉非必要的冗余模塊，把核心測(cè)量、本安防護(hù)、信號(hào)穩(wěn)定傳輸?shù)墓δ茏鲈鷮?shí)，讓設(shè)備能直接適配現(xiàn)有井下監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，不需要額外增加配套轉(zhuǎn)換裝置。

防爆本安設(shè)計(jì)適配井下復(fù)雜工況

這款液位采集設(shè)備按照礦用本質(zhì)安全型要求設(shè)計(jì)，整機(jī)電路的能量被限制在點(diǎn)燃井下瓦斯、煤塵混合物的Zui小能量以下，即便電路內(nèi)部出現(xiàn)短路、故障產(chǎn)生電火花，也不會(huì)引燃周圍的爆炸性氣體環(huán)境。外殼采用耐腐蝕的密封結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)井下巷道內(nèi)潮濕、多粉塵、存在少量腐蝕性霧氣的環(huán)境，防護(hù)結(jié)構(gòu)可避免沖洗巷道時(shí)的水滴直接侵入設(shè)備內(nèi)部。

設(shè)備的供電回路、信號(hào)輸出回路都設(shè)置了限流、限壓保護(hù)，從電路源頭限制能量輸出，不需要額外搭配防爆隔離柵就能直接接入井下本安監(jiān)控系統(tǒng)。傳感器探頭采用靜壓式測(cè)量原理，投入到水倉(cāng)液面下后，通過檢測(cè)液體靜壓力換算實(shí)際液位高度，沒有機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期浸泡在污水中也不容易出現(xiàn)卡滯故障，相比翻板、浮球式液位計(jì)，更適合井下污水中含有煤泥、漂浮雜物的使用場(chǎng)景。

連續(xù)采集功能的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用價(jià)值

設(shè)備支持24小時(shí)連續(xù)液位采集，測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到礦井監(jiān)控平臺(tái)，值守人員在調(diào)度室就能看到各個(gè)水倉(cāng)的實(shí)時(shí)水位、水位上升速率。。

和人工定時(shí)抄錄數(shù)據(jù)的模式相比，連續(xù)采集留下的歷史水位曲線，還能幫技術(shù)人員分析各個(gè)采掘區(qū)域的涌水規(guī)律，排查老空區(qū)積水的滲流通道，為后續(xù)防治水措施調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐。設(shè)備的信號(hào)傳輸采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的本安輸出制式，可直接接入現(xiàn)有煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的分站，不需要額外更換傳輸線路，老礦井改造時(shí)只需要把探頭安裝到水倉(cāng)內(nèi)，接線后就能完成數(shù)據(jù)接入，大幅縮短施工周期。

設(shè)備參數(shù)與安裝適配性

該設(shè)備針對(duì)井下常見的5米到10米深度水倉(cāng)做了量程適配，測(cè)量精度滿足煤礦日常水位監(jiān)測(cè)的誤差要求，輸出信號(hào)可匹配現(xiàn)有監(jiān)控分站的通用采集端口。設(shè)備整機(jī)重量較輕，安裝時(shí)不需要在水倉(cāng)上方做重型支架，通過固定投入式探頭的吊繩就能調(diào)整探頭的入水深度，探頭底部做了防淤積設(shè)計(jì)，即便水倉(cāng)底部沉積一定厚度的煤泥，也不會(huì)堵住壓力感應(yīng)孔，減少日常清理維護(hù)的工作量。

選型與采購(gòu)注意事項(xiàng)

礦井在選型時(shí)，需要先確認(rèn)各個(gè)水倉(cāng)的實(shí)際深度，匹配對(duì)應(yīng)的測(cè)量量程，避免探頭安裝后出現(xiàn)超量程測(cè)量導(dǎo)致的精度偏差。對(duì)于水中煤泥含量較高的采區(qū)水倉(cāng)，需要定期提拉探頭清理表面附著的煤泥，保證壓力感應(yīng)端不受堵塞。采購(gòu)時(shí)可根據(jù)礦井現(xiàn)有監(jiān)控分站的信號(hào)制式，匹配對(duì)應(yīng)的輸出接口類型，確保數(shù)據(jù)能直接上傳到現(xiàn)有平臺(tái)，不需要額外加裝轉(zhuǎn)換模塊。

濟(jì)寧華瑞自動(dòng)化技術(shù)有限公司會(huì)為采購(gòu)用戶提供現(xiàn)場(chǎng)安裝指導(dǎo)，根據(jù)不同礦井的水倉(cāng)布局給出探頭安裝位置的建議，減少用戶現(xiàn)場(chǎng)摸索的時(shí)間。如果有批量測(cè)點(diǎn)的配置需求，可結(jié)合礦井的泵房聯(lián)動(dòng)邏輯，同步匹配對(duì)應(yīng)數(shù)量的采集設(shè)備，快速完成井下水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的全覆蓋。