[发明专利]充填管道阀门智能切换控制装置及方法、采空区充填方法

权利要求书

1.一种充填管道阀门智能切换控制装置，基于超声波监测技术并用于矿山水固混合料浆输送管道线上的阀门控制，

包括充填主管路(1)、充填分支管(2)以及排水分支管(3)，所述充填分支管(2)上设有控制通断的充填阀门(4)，所述排水分支管(3)上设有控制通断的排水阀门(5)，

其特征在于，

所述充填主管路(1)上设有用于通过超声波定向透射以反应出所述充填主管路(1)内的流体状态的超声波传感装置(6)，

所述充填阀门(4)、所述排水阀门(5)以及所述超声波传感装置(6)分别通信连接至控制器(7)，所述控制器(7)通信连接至充填站控制台(8)，

所述控制器(7)依据所述充填站控制台(8)发出的指令信号和所述超声波传感装置(6)输出的信号以控制所述充填阀门(4)与所述排水阀门(5)之间的开闭切换；

超声波传感装置(6)对充填主管路(1)内的流体状态进行实时监控并将信息数据传输至控制器(7)；控制器(7)依据充填站控制台(8)发送的操作指令以及从超声波传感装置(6)接收到的信息数据，进而及时获取充填阀门(4)与排水阀门(5)之间的阀门切换时机，并且结合超声波传感装置(6)、充填阀门(4)、排水阀门(5)三者的位置关系以及三者之间连接管道内的流体容积，进而精准实现充填阀门(4)与排水阀门(5)之间的阀门切换；确保持续稳定的充填料浆能够通过充填阀门(4)并进行相应的采空区充填，而引管水、冲洗水、混入引管水的充填料浆以及混入冲洗水的充填料浆均通过排水阀门(5)排出。

2.根据权利要求1所述的充填管道阀门智能切换控制装置，其特征在于，

所述控制器(7)采用所述超声波传感装置(6)输出的超声波幅值平稳信号作为控制所述充填阀门(4)与所述排水阀门(5)之间开闭切换的切换控制信号；或者

所述控制器(7)采用所述超声波传感装置(6)输出的超声波幅值对应的料浆质量浓度信号作为控制所述充填阀门(4)与所述排水阀门(5)之间开闭切换的切换控制信号；或者

所述控制器(7)采用所述超声波传感装置(6)输出的超声波幅值突变信号作为控制所述充填阀门(4)与所述排水阀门(5)之间开闭切换的切换控制信号。

3.根据权利要求1所述的充填管道阀门智能切换控制装置，其特征在于，

所述控制器(7)包括用于将所述超声波传感装置(6)输出的信号进行滤波处理去除杂波的滤波模块、用于采集并计算超声波幅值的计算模块以及用于按照时间顺序储存信号数据的储存模块。

4.根据权利要求1所述的充填管道阀门智能切换控制装置，其特征在于，

所述控制器(7)还包括用于人工确认由所述控制器(7)发出的所述充填阀门(4)和所述排水阀门(5)的启停指令的人工操作界面。

5.一种充填管道阀门智能切换方法，采用权利要求1至4中任一项所述的充填管道阀门智能切换控制装置，

其特征在于，包括以下步骤：

排水阀门(5)开启，充填阀门(4)关闭；

充填主管路(1)输送引管水润管；

充填主管路(1)输送充填料浆；

监测充填主管路(1)内的流体状态，判断由充填主管路(1)输送充填料浆到超声波传感装置(6)位置时，立即或按设定延时开启充填阀门(4)直至开启到位后关闭排水阀门(5)；

充填主管路(1)输送充填料浆对采空区进行充填，直到充填至预定的充填量；

充填主管路(1)输送冲洗水推送管内的充填料浆并冲洗管道；

监测充填主管路(1)内的流体状态，判断由充填主管路(1)输送冲洗水到超声波传感装置(6)位置时，立即或按设定延时开启排水阀门(5)直至开启到位后关闭充填阀门(4)；

充填主管路(1)输送冲洗水直至冲洗完毕。