煤礦水泵自動控制系統(tǒng)(共12頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上煤礦水泵自動控制系統(tǒng)解決方案一、 概述煤礦水泵自動控制系統(tǒng)是根據(jù)煤礦礦井的實際情況，在原來的設(shè)施基礎(chǔ)上進行自動化改造，以使設(shè)備在無人干涉的情況下自動運行和自我診斷的一套系統(tǒng)。通過工業(yè)計算機的決策控制，對設(shè)備的運行狀態(tài)、運行過程進行自動檢測、自動控制，使設(shè)備達到最佳工作狀態(tài)，從而達到有效地節(jié)約能源、降低勞動強度、降低運行成本和延長設(shè)備使用壽命等目的。系統(tǒng)綜合了工業(yè)控制技術(shù)和現(xiàn)代軟件技術(shù)，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，并可與全煤礦自動化系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，作為全煤礦自動化系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。二、 系統(tǒng)功能和特點1、 無需人為干預(yù)，由工業(yè)計算機控制，根據(jù)水位自動啟、停水泵，自動實現(xiàn)水

2、泵的輪換工作，做出合理調(diào)度；2、 系統(tǒng)具有過載、欠壓、泄漏、超溫、軸溫等保護功能，當(dāng)出現(xiàn)以上狀況或電機出現(xiàn)故障，系統(tǒng)自動停止該水泵的工作，同時啟用備用水泵；3、 現(xiàn)場控制中心將采集的數(shù)據(jù)和調(diào)度策略傳至地面指揮中心，使地面指揮中心同步顯示水泵運行工況，地面指揮中心可以發(fā)出指令給現(xiàn)場控制中心，實現(xiàn)遠端指揮；4、 通過攝像機將水泵工況畫面?zhèn)鬏數(shù)浆F(xiàn)場控制中心和地面指揮中心，使現(xiàn)場控制中心和地面指揮中心能夠直觀的看到水泵現(xiàn)場的具體情況；5、 本系統(tǒng)保留了設(shè)備原先手動控制方式，手動控制具有優(yōu)先控制權(quán)，保證了即使系統(tǒng)出現(xiàn)故障，也可以在手動控制下實現(xiàn)水泵的正常工作；6、 系統(tǒng)的實時性好，對各設(shè)備的運行工況能夠

3、實時監(jiān)測、實時控制；7、 可以隨時查詢、打印實時趨勢及任意時間段的歷史趨勢；8、 人機界面顯示的內(nèi)容豐富、形象、直觀，操作簡單、易懂；9、 軟件中嵌入了大量的控制策略，可以根據(jù)實際情況做出不同的決策，大大提高了系統(tǒng)的自動化程度和智能程度；10、 根據(jù)不同時期的具體情況，可以對軟件的運行參數(shù)進行調(diào)整，以適應(yīng)復(fù)雜的情況，提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性；11、 系統(tǒng)能夠進行遠距離監(jiān)控，并可無限擴展；12、 軟件對操作權(quán)限進行了劃分，不同的值班人員具有不同的操作權(quán)限，并能夠?qū)χ蛋嗳藛T進行考勤。三、 系統(tǒng)組成整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集與檢測、現(xiàn)場監(jiān)測與控制、遠端監(jiān)控指揮三部分組成。1、 數(shù)據(jù)采集與檢測。數(shù)據(jù)采集由DCS模塊

4、完成，模塊檢測傳感器狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)通過通訊模塊傳送至控制計算機。主要采集的模擬量數(shù)據(jù)有：水位、主電機電流、水泵軸溫、電機繞組溫度、電機軸溫、排水管流量、真空度等；數(shù)字量數(shù)據(jù)有：啟動柜真空斷路器和電抗器柜真空接觸器狀態(tài)、真空泵工作狀態(tài)、電動閥門狀態(tài)、水泵出水口壓力等。2、 現(xiàn)場監(jiān)測與控制?，F(xiàn)場監(jiān)測與控制部分由控制計算機、管理控制軟件、手動集中操作面板組成?？刂朴嬎銠C和管理控制軟件組成自動監(jiān)控系統(tǒng)，負責(zé)將模塊傳輸來的數(shù)據(jù)整理分析，根據(jù)控制策略做出決策，并將數(shù)據(jù)記錄存儲。手動集中操作面板與自動監(jiān)控系統(tǒng)平行實現(xiàn)控制功能，直接操作啟動柜。3、 遠端監(jiān)控指揮。遠端監(jiān)控指揮部分由計算機、管理軟件、網(wǎng)絡(luò)傳輸部

5、分組成，通過計算機網(wǎng)絡(luò)，同步顯示現(xiàn)場工況。遠端監(jiān)控具有開放的接口，可以擴展功能或接入其他系統(tǒng)。系統(tǒng)組成示意圖：四、 工作原理當(dāng)小井水位上升時，水位傳感器將信號傳至DCS柜，由模塊將信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C可識別的數(shù)字信號后，送至控制計算機。控制計算機對水位做出判斷，超過規(guī)定水位，先后發(fā)出打開真空泵閥門指令和打開真空泵指令至DCS柜，由DCS柜操縱水泵啟動柜先打開真空泵閥門后打開真空泵。同時真空傳感器將真空度通過DCS柜傳至計算機，計算機判斷真空度達到一定程度后，順序發(fā)出關(guān)閉真空泵閥門、關(guān)閉真空泵、啟動主電機指令，DCS柜收到上述指令后操縱啟動柜完成相應(yīng)動作。類似的，壓力傳感器或轉(zhuǎn)速互感器將數(shù)據(jù)經(jīng)DCS

6、柜傳到控制計算機，計算機根據(jù)預(yù)設(shè)條件打開排水電動閥門。以上流程完成一臺水泵的啟動過程。同時控制計算機不停的檢測水位信號，如果水位上升較快或水位達到另一規(guī)定的數(shù)值時，啟動另一臺水泵，直到水位符合預(yù)設(shè)的要求。在啟用水泵時選擇空閑時間最長的一組，實現(xiàn)水泵的合理調(diào)度。在泵的運轉(zhuǎn)過程中，電流互感器、溫度傳感器等設(shè)備將數(shù)據(jù)經(jīng)DCS柜轉(zhuǎn)換傳至控制計算機，從而對水泵的運行工況進行監(jiān)控。如果發(fā)現(xiàn)水泵運轉(zhuǎn)異常（水泵軸承、電機軸承、定子溫度超過設(shè)定溫度、管路出現(xiàn)漏水、過載等等），控制計算機發(fā)出一系列指令經(jīng)DCS柜停止水泵運轉(zhuǎn)，同時啟動備用水泵。在此過程中，計算機通過流量計、電流互感器等設(shè)備將流量、電流、揚程等數(shù)據(jù)發(fā)

7、出，計算機記錄下這些數(shù)據(jù)，供以后查詢，并計算有效功率。當(dāng)小井水位降低到規(guī)定位置時，水位傳感器將數(shù)據(jù)傳至DCS柜，DCS柜轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)后傳至控制計算機，控制計算機收到數(shù)據(jù)后做出判斷?？刂朴嬎銠C首先發(fā)出水泵出口的電動閥門的指令，同時檢測流量，當(dāng)流量接近為零時，控制計算機再發(fā)出關(guān)閉主電機的指令從而關(guān)閉主電機，完成關(guān)閉過程。上述由控制計算機采集到的數(shù)據(jù)，通過光纖傳至遠端地面控制計算機上，遠端計算機同步顯示水泵的運行工況。需要遠端控制中心控制時，遠端計算機將指令通過光纖發(fā)送到現(xiàn)場計算機，由現(xiàn)場計算機控制相應(yīng)的設(shè)備完成預(yù)定動作。因此現(xiàn)場計算機比遠端計算機有更高的控制權(quán)。設(shè)備發(fā)生故障時可以在現(xiàn)場控制中心的控制面

8、板上直接手動操縱水泵的啟停。工作流程示意圖：五、 管理控制軟件介紹1、 軟件運行環(huán)境：基于PC的工業(yè)控制計算機，奔騰133MHz以上CPU、128MB以上內(nèi)存，Microsoft Windows 2000及以上版本操作系統(tǒng)。2、 軟件主界面：從軟件界面上顯示的內(nèi)容豐富，可以直觀的看到各個水泵的運行工況，水位的高低，觀察到近期內(nèi)水位走勢，通過水位的曲線圖能夠提前分析出水位變化，起到預(yù)警的作用。3、 軟件用Visual C+開發(fā)，快速、穩(wěn)定，控制功能強；軟件根據(jù)不同的環(huán)境和實際情況，采用不同的控制策略，具有無可比擬的靈活和智能優(yōu)勢。六、 現(xiàn)場視頻監(jiān)控本系統(tǒng)除通過數(shù)據(jù)監(jiān)控設(shè)備運行情況外，還可通過視頻

9、攝像機實時觀察到現(xiàn)場畫面，兩方面結(jié)合可取得如同工作人員親臨現(xiàn)場操作一樣的效果。視頻監(jiān)控界面：數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)(JDVR)可集音視頻數(shù)據(jù)實時采集與壓縮、聯(lián)動報警、輔助設(shè)備控制、網(wǎng)絡(luò)遠程控制等于一體，數(shù)據(jù)壓縮采用H.264算法，聲音與畫質(zhì)非常清晰、可將現(xiàn)場情況錄制在硬盤中，以便于在需要的情況下回查。 視頻監(jiān)控部分的主要特點.穩(wěn)定性高：系統(tǒng)各功能模塊互不干擾，協(xié)同工作，即便在突然斷電的情況下亦也不會造成原有數(shù)據(jù)丟失，重新啟動后會按照原配置信息繼續(xù)運行。圖像畫質(zhì)清晰：可采用Half-D1格式進行壓縮存儲，使得不論本地還是遠程均可以得到清晰的畫質(zhì)。運行速度快：獨特的線程處理技術(shù)使得系統(tǒng)在具有了高穩(wěn)定性的同時

10、仍然保證了系統(tǒng)的流暢運行，相比同類產(chǎn)品，本系統(tǒng)可運行于更低配置。支持移動偵測、支持預(yù)置點設(shè)置和聯(lián)動報警，（如瓦斯探測器）。支持16路報警輸入和輸出，無需報警主機，報警輸出支持聲卡報警和PC喇叭報警。支持16路視頻實時預(yù)覽與壓縮，支持16路音頻輸入。音視頻實時壓縮和復(fù)合通過硬件完成，不占用CPU資源。支持遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸與控制。全中文圖形界面，操作直觀，設(shè)置方便。靈活的畫面分割設(shè)置，支持11種畫面分割模式，支持視頻畫面的隨意組合。支持所有狀態(tài)的自動記憶功能。主要技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)支持16路視頻輸入、16路音頻輸入、16路報警輸入、16路報警輸出。視頻壓縮比特率、圖像壓縮質(zhì)量靈活可調(diào)，錄像文件每小時40-160M。支持獨立的音頻監(jiān)聽功能，監(jiān)聽、錄音效果佳。支持移動偵測功能，每通道可獨立設(shè)置8個偵測區(qū)域。支持無視頻信號偵測與報警。支持預(yù)覽抓圖與回放抓圖功能。錄像回放支持單畫面、四畫面同時回放，錄像文件可自動刪除也支持日志記錄的查詢、打印，支持系統(tǒng)信息查看。支持用戶管理與鎖定功能。七、 系統(tǒng)主要設(shè)備按照一個泵組列