煤礦自動排水方案

1、XX煤礦-50M泵房無人值守系統(tǒng)技術方案目錄2.1. 概述3.2. 改造的必要性3.3. 改造方案3.4. 功能及特點4.1 .功能4.2 .特點5.5. 工作原理6.6. 系統(tǒng)組成6.7. 信號采集元器件組成9.8. ZM711智能測控裝置控制點數(shù)統(tǒng)計 109. 主界面顯示圖11十.-50泵房無人值守系統(tǒng)圖 13十一.系統(tǒng)設備報價表 14一. 概述-50M泵房共有3臺型號為MDM280-43 X3的水泵，揚程為90米，流量為 280立方米/小時，水泵轉(zhuǎn)速為1480r/m；配套電機型號為 YBKL1-4功率為160kw, 供電電壓為6000V,轉(zhuǎn)速：1480r/m；電流：60A。二.改造的必要

2、性1 . -50排水系統(tǒng)承擔著排出-50M水平所有涌水的重要任務，是保證礦井 安全生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)。排水系統(tǒng)各種設備能否安全、可靠、有效的運行，關系到 整個礦井的生產(chǎn)與安全。2 .排水設備不能實現(xiàn)自動開停、避峰填谷、科學調(diào)度、節(jié)能減排的要求。3 .不具備無人值守功能，不能在地面上實時查看井下運行情況，達不到國 家有關規(guī)定要求。三.改造方案1 .在每臺水泵出水管路上增加1個電動閘閥執(zhí)行機構(gòu)與電動閘閥用電動機 （礦用隔爆型）。2 .每臺泵新裝2個電磁閥（氣用、水用）。增加1個水壓傳感器，1個負壓 傳感器。3 .水泵房增加2臺真空泵（配防爆電機）。4 .增加2臺流量傳感器用于檢測水流量。5 .在水倉設

3、置1臺水位傳感器，檢測水倉水位。6 .安裝礦用隔爆型光纖攝像儀和礦用本安型語音報警箱，做到視頻監(jiān)控和 開泵擴音電話預警。安裝1臺急停開關（帶擴音電話），便于在檢修或有人工作 時閉鎖其它操作功能。7 .將原有的6000V啟動柜改造：內(nèi)置自動排水控制裝置和電動閥驅(qū)動裝置(380V),增加光端機，電量變送器。8為今后礦山供電自動化改造預留傳輸接口和傳輸通道，以免重復投資。四.系統(tǒng)功能及特點1 .系統(tǒng)功能(1)具有水位、電流、電壓、有功電量、無功電量、有功功率、無功功率、 功率因數(shù)、饋電狀態(tài)、設備開停和排水量，水壓，負壓監(jiān)測功能、煙霧報警功能。(2)具有備用電源。當電網(wǎng)停電后，繼續(xù)監(jiān)控時間不小于2小時

4、。(3)具有自檢功能。當系統(tǒng)中傳感器、分站、主站、傳輸電纜等設備發(fā)生 故障時，報警并記錄故障時間，故障設備，以供查詢及打印。(4)系統(tǒng)主機雙機備份，并具有自動切換功能。當工作主機發(fā)生故障時， 備份主機投入工作，保證系統(tǒng)的正常工作。(5)具有實時存儲功能。存儲功能包括：水位、溫度等主要測點模擬量 的實時監(jiān)測值；模擬量統(tǒng)計值(最大值、平均值、最小值)；報警及解除 報警時間及狀態(tài)；設備開/停時間及狀態(tài)；設備故障/恢復正常工作時間及狀 態(tài)等。(6)具有列表顯示功能。模擬量及相關顯示內(nèi)容包括地點、名稱、單位、報 警值、監(jiān)測值、最大值、最小值、平均值、傳感器故障。開關量顯示內(nèi)容包括地 點、名稱、開/停命令

5、、狀態(tài)、工作時間、開停次數(shù)、傳感器狀態(tài)。(7)具有模擬量實時曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標上用不同顏色 顯示最大值、平均值、最小值3種曲線。在一屏上，同時顯示不小于3個模擬量， 并設時間標尺，可顯示出對應時間標尺的模擬量值。在同一屏上顯示不小于3個模擬量是為了分析重要監(jiān)測物理量的變化規(guī)律。(8)具有模擬動畫顯示功能，以便形象、直觀、全面地反映安全生產(chǎn)狀況。 顯示內(nèi)容包括工藝流程模擬圖、相應設備開停狀態(tài)、相應模擬量數(shù)值等。具有漫 游、總圖加局部放大、分頁顯示等功能。為便于使用模擬圖，除具有一幅顯示泵 房概況的總圖外，一般按使用功能劃分多個系統(tǒng)圖。(9)具有系統(tǒng)設備布置圖顯示功能，以便及時了解

6、系統(tǒng)配置、運行狀況、 便于管理與維修。顯示內(nèi)容包括傳感器、執(zhí)行機構(gòu)、分站、電控箱、主站和電纜 等設備的設備名稱、位置和運行狀態(tài)等。(10)具有報表、曲線、柱狀圖、模擬圖、初始化參數(shù)等召喚打印功能(定 時打印功能可選)，以便于報表分析。(11)具有人機對話功能，以便于系統(tǒng)生成、參數(shù)修改、功能調(diào)用。(12)具有防雷措施，防止雷電擊毀設備。(13)具有抗干擾措施。(14)具有初始化參數(shù)掉電保護功能，以防停電后，初始化參數(shù)丟失。(15)具有網(wǎng)絡通信功能，具有統(tǒng)一校時功能，便于礦領導及上級主管部門 對監(jiān)控信息的利用。(16)地面設備具有防靜電措施。(17)系統(tǒng)工作穩(wěn)定，性能可靠，出廠前進行連續(xù) 7天的穩(wěn)

7、定性試驗，系統(tǒng) 軟件死機率應小于1次/720小時。(18)系統(tǒng)調(diào)出整幅實時數(shù)據(jù)畫面的響應時間小于 5秒。2 .系統(tǒng)特點?每臺水泵的保護、閥門控制、電參數(shù)和模擬量的采集，均采用獨立單元，輸入輸出均進入電磁啟動器，每臺水泵單元只是從電磁啟動器中輸出 RS485 信號。使系統(tǒng)布線簡單、運行可靠、獨立性強、一臺水泵發(fā)生故障，其他系 統(tǒng)照常運行。?選用視頻、音頻、監(jiān)聽、數(shù)字控制等多媒體效果，形成了一套完整的多媒體控制系統(tǒng)。?水泵現(xiàn)場有閉鎖性急停開關，無論在設備檢修還是人員檢查時，只需按下急停開關，無論采用哪種方式的操作都不能開機，確?，F(xiàn)場人員不受傷害。?自動方式時無需人為干預，由下位機自動控制，根據(jù)水位

8、自動啟、停水泵，自動實現(xiàn)水泵的輪換工作，做出合理調(diào)度；?本系統(tǒng)保留了設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；?系統(tǒng)的實時性好，對各設備的運行工況能夠?qū)崟r監(jiān)測、實時控制；?可以隨時查詢、打印實時趨勢及任意時間段的歷史趨勢；?人機界面顯示的內(nèi)容豐富、形象、直觀，操作簡單、易懂；?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；?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，以適應復雜的情況，提高了系統(tǒng)的適應性；?系統(tǒng)能夠進行遠距離監(jiān)控，并可無限擴展。五.工作原理當水位上

9、升時，水位傳感器將信號傳至起動器，由模塊將信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟K識 別的數(shù)字信號后，送至CPU。CPU對水位做出判斷，超過規(guī)定水位，先后發(fā)出 打開氣路電磁閥指令、水路電磁閥指令和電動閘閥指令，完成一臺水泵的啟動過 程。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 位符合預設的要求。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。上述由采集模塊采集的數(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（具有控制權(quán)限），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)場計算機控制相應的設備完成 預定動作。六.系統(tǒng)組成1 .數(shù)據(jù)

10、采集與檢測數(shù)據(jù)采集由裝在啟動柜中的DCS模塊完成，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、排水管流量等；數(shù)字量數(shù)據(jù)有：真空接觸器狀態(tài)、水泵工作狀態(tài)、電動閥門 狀態(tài)、水泵出水口壓力等。2 .現(xiàn)場監(jiān)測與控制現(xiàn)場監(jiān)測與控制部分由控制 CPU、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。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)絡傳輸部分組成，通過計算機網(wǎng) 絡，同步顯

11、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)。4 .視頻監(jiān)控在井下安裝3臺攝像機，管理人員可實時了解現(xiàn)場情況；6. ZM711測控裝置用于控制水泵電機的開停及電動閥、電磁閥的供電。用于將各檢測的傳感器數(shù)據(jù)進行采集、整理、輸出。通過可編輯的邏輯關系、各傳感器的動作返回信號，將采集的數(shù)據(jù)記錄、存儲。輸出控制信號用于控制電磁閥開啟、關閉；電動閘閥的開啟、關閉。(2內(nèi)置閥門開關驅(qū)動裝置用于電動閘閥開啟時的供電。電磁閥驅(qū)動裝置用于水、氣電磁閥開啟時的供電 具有電量計量功能。（5 ZM711型智能測控裝置是以新型微控制器為核心的智能化礦用電子設備，能方便地與多種傳感器、執(zhí)行器配接，構(gòu)成

12、礦用監(jiān)控子系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)采集 處理、信息編碼傳輸、超限報警斷電、遠方控制、就地控制、自檢測試、就地顯 示、就地設備檢修等功能，它可以與多種型號的綜合監(jiān)控系統(tǒng)配套使用主要技術參數(shù)傳輸速度傳輸距離傳輸信道傳輸方式轉(zhuǎn)換誤差容 量模擬量輸入信號開關量輸入信號開關量輸出信號供電電源19200bps不小于45km兩芯礦用屏蔽低頻通信電纜或光纜異步時分制基帶傳輸不大于0.5% （相當于1bit ）20路模擬或開關量輸入，10路開關量輸出，10路模擬量輸入420Ma/0 10V無電位接點或高低電平，高電平不小于3V,低電平不大于1V輸出電流大于2mA寸，輸出電壓不小于6V輸入電流為2mA寸，輸出端電壓應不大于

13、1V12V,0.5A地面主機通過傳輸接口的放大和隔離向測控器發(fā)送初始化、測試命令，測控 器則根據(jù)主機的命令類型回送相應的信息，根據(jù)主機的初始化信息對各有關的輸入口進行采集和處理，并將所有的信息放入發(fā)送緩沖區(qū)等待發(fā)送。發(fā)送給地面主 機的信息在CRT上或模擬盤上進行顯示7.傳感器水位傳感器采用投入式液位傳感器。 傳感器采用一用一備的運行方式，確保系統(tǒng)正常運行。七.主要信號采集元器件組成廳P名稱型號數(shù)量單位生產(chǎn)廠家1流量傳感器GLY12臺楠江集團2水位傳感器GUY52臺楠江集團3壓力傳感器GPD2003臺楠江集團4負壓傳感器GPD80G3臺淮北安全儀器廠56煙霧傳感器GQL0.1(A)2臺焦作科誠7

14、閥門電動裝置YBDF2-321-43臺南陽微特8電磁閥DF4/7.56臺棗莊遠大八.ZM711智能測控裝置控制點數(shù)統(tǒng)計根據(jù)主要輸入輸出設備，統(tǒng)計控制點數(shù)如下:廳P控制點名稱控制點類型DIDOAIAO1電動閘閥開到位32電動閘閥關到位33電磁閥開到位64電磁閥關到位65打開電動閘閥36關閉電動閘閥37打開電磁閥68電磁閥返回69電動閘閥返回310軸承溫度611水倉水位212氣口真空度313水口壓力314管道流量215水泵電機電壓316水泵電機電流317泵房溫度218泵房煙霧2九.小港煤礦-50泵房無人職守系統(tǒng)-50泵房無人值守系統(tǒng)圖十.阿冰）商（水：i閥30系統(tǒng)設備報價表廳P設備名稱型號單位數(shù)量

15、單價總價廠家安標證號備注.現(xiàn)場傳感器部分1流量傳感器GLY1臺21300026000安裝在 總出水 管路2水位傳感器GUY5臺21900038000投入式3壓力傳感器GPD200臺39000270004負壓傳感器GPD80G(0 80)臺3390011700淮北煤礦安全儀器廠MFB080082氣路真 空度5溫度傳感器GWD40臺軸承溫 度與泵 房溫度6煙霧傳感器GQL0.1(A)臺231006200焦作科誠泵房煙 霧二.閥門控制部分1智能測控裝置Zm711臺319000570002智能保護器Zm711-1臺3320096003閥門開關驅(qū)動裝置Zm711-3臺310003000閘閥供 電4電磁閥

16、驅(qū)動裝置Zm711-4臺38002400電磁閥 供電5電量變送器YD2300支39200276006電磁閥DF4/7.5臺6350021000棗莊遠大200332817閥門電動裝置ZB45臺322000660008真空泵SK-3臺22100042000不含啟 動器二.集中控制及數(shù)據(jù)傳輸部分（二）礦用本安電源KDW28臺245009000宜興三恒（三）隔爆型接線箱4 口臺320006000浙江電光（四）多媒體光端機ZMD485對11800018000山東中煤 電器四,音視頻監(jiān)控部分（一）礦用隔爆型光纖攝 像儀KQB-127J臺2800016000山東中煤 電器20069680（三）擴音電話Ktc11.3臺2590011800濟南知順20043516五.地面監(jiān)控及軟件部分（一）監(jiān)控主機1GB/80G/DVD套11200012000臺灣研華（二）視頻卡HC08個315004500山東中煤 電器（三）傳輸接口KJ233-J臺141004100山東中煤 電器（四）礦井排水監(jiān)控