过滤掉水中的泥沙或者垃圾，防止它们被吸进水泵中，而对水泵内部器件造成磨 损或堵塞。滤水器内部还有底阀，它的作用是在抽真空装置失效情况下人工注水 充满泵体后直接开泵。

2。2。2 逆止阀

在出水闸阀的上方，一般安装有逆止阀，它在整个系统中扮演一个重要的角 色，当系统受到外部的影响而停止运行，或者没有按照正常的操作顺序就将水泵 停止时，它就能根据自身结构特性自动关闭，防止排水管中的水倒流回水泵里， 使叶轮倒转，毁坏水泵。所以，逆止阀大大提高了系统的安全性和可靠性。

2。2。3 负压传感器

按照水泵系统正常的启动顺序，要先打开射流泵，将水泵抽真空。当水泵里 的真空度达到一定程度后，再打开水泵电机。为了检测水泵里的真空度是否满足 条件，会将负压传感器安装在水泵的进水口，传感器检测到的信号转换成数字量 后传输给 CPU，然后与设计中的数据进行对比，如果数据相符，则表明真空度 满足开泵条件，如果不符，就不能开启，否则会造成水泵空转，烧毁水泵。水泵 的出水口安装有压力传感器，它的工作原理与负压传感器相同。

2。2。4 射流泵或真空泵

本系统是以离心式水泵为基础的自动排水系统，在启动系统的时候，要先对 水泵进行抽真空，将水泵和吸水管都装满水，满足系统要求的真空度后，才能开 启水泵，否则水泵开启后会吸不上水，造成空转，烧毁水泵[9]。系统每次运行都 需要对水泵进行抽真空，射流泵和真空泵都能很好的完成这项工作，虽然它们的 工作原理不同。和射流泵相比，真空泵具有更高的效率，所以抽真空速度更快， 可是需要专门配备驱动设备，较为复杂。而射流泵结构比较简单，工人安装操作 都更加容易，而且更加适应矿井的工作环境。所以本文选择了射流泵作为抽真空 的设备，射流阀为球阀。

2。2。5 射流泵工作原理

射流泵利用具有很高压力的水源，从喷嘴里喷射出速度非常快的水流，将周 围的空气卷走，形成真空。通过与水泵的连接吸走水泵中的空气，水泵中的气压 降低，就会通过吸水管将水仓中的水吸进水泵内。当满足系统设定的真空度后， 开启水泵，排水系统正常运行。射流泵的体积较小，没有运动的工作元件，结构 简单，能够可靠的运行，所以非常适合在井下排水系统中使用。

2。3 离心式水泵的启动和停机过程

2。3。1 启动过程

超声波液位传感器会实时地对水仓水位进行检测，并将信号传输到 PLC， PLC 会将接收到的数据与系统软件程序中设定的高水位进行比较，从而决定要不 要将水泵电机打开来进行排水。如果检测到的水位比设定的高水位要高，则 PLC 发出开启射流阀的命令，射流阀开启后给水泵抽真空。随着水泵中真空度的增加， 水仓中的水会经过吸水管注入水泵腔体中。同时，装在水泵入水口的负压传感器 会一直监测水泵中的真空度，并将数据传输到 PLC 中，然后 PLC 会根据接收到 的数据与系统软件设定的真空度进行比较，从而决定要不要开启电动机启动水 泵。如果检测到的真空度满足了要求，则 PLC 发出开启电机的命令，控制电机 的继电器线圈得电，触点闭合，电机开始运转，带动水泵叶轮转动[10]。水泵启动 后，水泵出水口的压力会越来越高，而出水口的压力传感器会将检测到的压力传 输给 PLC，PLC 会根据接收到的数据与程序设定的数据进行对比，从而决定要 不要打开出水闸阀进行排水。如果满足要求 PLC 会发出开启出水闸阀的命令， 同时关闭射流阀。这样完整的自动排水系统的启动过程就完成了。