煤礦自動(dòng)排水方案

1、XX煤礦-50M泵房無(wú)人值守系統(tǒng)技術(shù)方案 目 錄目 錄2一概述3二改造的必要性3三改造方案3四功能及特點(diǎn)41.功能42.特點(diǎn)5五工作原理6六系統(tǒng)組成6七信號(hào)采集元器件組成9八ZM711智能測(cè)控裝置控制點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)10九主界面顯示圖11十-50泵房無(wú)人值守系統(tǒng)圖13十一系統(tǒng)設(shè)備報(bào)價(jià)表14一 概述50M泵房共有3臺(tái)型號(hào)為MDM280-43×3的水泵，揚(yáng)程為90米，流量為280立方米/小時(shí)，水泵轉(zhuǎn)速為1480r/m；配套電機(jī)型號(hào)為YBKL1-4功率為160kw，供電電壓為6000V，轉(zhuǎn)速：1480r/m；電流：60A。 二 改造的必要性1. 50排水系統(tǒng)承擔(dān)著排出50M水平所有涌水的重要任務(wù)，

2、是保證礦井安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。排水系統(tǒng)各種設(shè)備能否安全、可靠、有效的運(yùn)行，關(guān)系到整個(gè)礦井的生產(chǎn)與安全。2. 排水設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)停、避峰填谷、科學(xué)調(diào)度、節(jié)能減排的要求。3. 不具備無(wú)人值守功能，不能在地面上實(shí)時(shí)查看井下運(yùn)行情況，達(dá)不到國(guó)家有關(guān)規(guī)定要求。三 改造方案1. 在每臺(tái)水泵出水管路上增加1個(gè)電動(dòng)閘閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)與電動(dòng)閘閥用電動(dòng)機(jī)（礦用隔爆型）。2. 每臺(tái)泵新裝2個(gè)電磁閥（氣用、水用）。增加1個(gè)水壓傳感器，1個(gè)負(fù)壓傳感器。3. 水泵房增加2臺(tái)真空泵（配防爆電機(jī)）。4. 增加2臺(tái)流量傳感器用于檢測(cè)水流量。5. 在水倉(cāng)設(shè)置1臺(tái)水位傳感器，檢測(cè)水倉(cāng)水位。6. 安裝礦用隔爆型光纖攝像儀和礦用本安型語(yǔ)

3、音報(bào)警箱，做到視頻監(jiān)控和開(kāi)泵擴(kuò)音電話預(yù)警。安裝1臺(tái)急停開(kāi)關(guān)（帶擴(kuò)音電話），便于在檢修或有人工作時(shí)閉鎖其它操作功能。7. 將原有的6000V啟動(dòng)柜改造：內(nèi)置自動(dòng)排水控制裝置和電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)裝置（380V），增加光端機(jī)，電量變送器。8 為今后礦山供電自動(dòng)化改造預(yù)留傳輸接口和傳輸通道，以免重復(fù)投資。四 系統(tǒng)功能及特點(diǎn)1. 系統(tǒng)功能（1）具有水位、電流、電壓、有功電量、無(wú)功電量、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、饋電狀態(tài)、設(shè)備開(kāi)停和排水量，水壓，負(fù)壓監(jiān)測(cè)功能、煙霧報(bào)警功能。（2）具有備用電源。當(dāng)電網(wǎng)停電后，繼續(xù)監(jiān)控時(shí)間不小于2小時(shí)。（3）具有自檢功能。當(dāng)系統(tǒng)中傳感器、分站、主站、傳輸電纜等設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警

4、并記錄故障時(shí)間，故障設(shè)備，以供查詢及打印。（4）系統(tǒng)主機(jī)雙機(jī)備份，并具有自動(dòng)切換功能。當(dāng)工作主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，備份主機(jī)投入工作，保證系統(tǒng)的正常工作。（5）具有實(shí)時(shí)存儲(chǔ)功能。存儲(chǔ)功能包括：水位、溫度等主要測(cè)點(diǎn)模擬量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值； 模擬量統(tǒng)計(jì)值（最大值、平均值、最小值）； 報(bào)警及解除報(bào)警時(shí)間及狀態(tài)；設(shè)備開(kāi)/停時(shí)間及狀態(tài)；設(shè)備故障/恢復(fù)正常工作時(shí)間及狀態(tài)等。（6）具有列表顯示功能。模擬量及相關(guān)顯示內(nèi)容包括地點(diǎn)、名稱、單位、報(bào)警值、監(jiān)測(cè)值、最大值、最小值、平均值、傳感器故障。開(kāi)關(guān)量顯示內(nèi)容包括地點(diǎn)、名稱、開(kāi)/停命令、狀態(tài)、工作時(shí)間、開(kāi)停次數(shù)、傳感器狀態(tài)。（7）具有模擬量實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線顯示功能。在同一

5、坐標(biāo)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(shí)顯示不小于3個(gè)模擬量，并設(shè)時(shí)間標(biāo)尺，可顯示出對(duì)應(yīng)時(shí)間標(biāo)尺的模擬量值。在同一屏上顯示不小于3個(gè)模擬量是為了分析重要監(jiān)測(cè)物理量的變化規(guī)律。（8）具有模擬動(dòng)畫(huà)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(yīng)設(shè)備開(kāi)停狀態(tài)、相應(yīng)模擬量數(shù)值等。具有漫游、總圖加局部放大、分頁(yè)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(gè)系統(tǒng)圖。（9）具有系統(tǒng)設(shè)備布置圖顯示功能，以便及時(shí)了解系統(tǒng)配置、運(yùn)行狀況、便于管理與維修。顯示內(nèi)容包括傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、分站、電控箱、主站和電纜等設(shè)備的設(shè)

6、備名稱、位置和運(yùn)行狀態(tài)等。（10）具有報(bào)表、曲線、柱狀圖、模擬圖、初始化參數(shù)等召喚打印功能（定時(shí)打印功能可選），以便于報(bào)表分析。（11）具有人機(jī)對(duì)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(shè)備。（13）具有抗干擾措施。（14）具有初始化參數(shù)掉電保護(hù)功能，以防停電后，初始化參數(shù)丟失。（15）具有網(wǎng)絡(luò)通信功能，具有統(tǒng)一校時(shí)功能，便于礦領(lǐng)導(dǎo)及上級(jí)主管部門(mén)對(duì)監(jiān)控信息的利用。（16）地面設(shè)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(jìn)行連續(xù)7天的穩(wěn)定性試驗(yàn)，系統(tǒng)軟件死機(jī)率應(yīng)小于1次/720小時(shí)。（18）系統(tǒng)調(diào)出整幅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫(huà)面的響應(yīng)時(shí)間小于5秒。2. 系統(tǒng)

7、特點(diǎn)Ø 每臺(tái)水泵的保護(hù)、閥門(mén)控制、電參數(shù)和模擬量的采集，均采用獨(dú)立單元，輸入輸出均進(jìn)入電磁啟動(dòng)器，每臺(tái)水泵單元只是從電磁啟動(dòng)器中輸出RS485信號(hào)。使系統(tǒng)布線簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、獨(dú)立性強(qiáng)、一臺(tái)水泵發(fā)生故障，其他系統(tǒng)照常運(yùn)行。Ø 選用視頻、音頻、監(jiān)聽(tīng)、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)。Ø 水泵現(xiàn)場(chǎng)有閉鎖性急停開(kāi)關(guān)，無(wú)論在設(shè)備檢修還是人員檢查時(shí)，只需按下急停開(kāi)關(guān)，無(wú)論采用哪種方式的操作都不能開(kāi)機(jī)，確?，F(xiàn)場(chǎng)人員不受傷害。Ø 自動(dòng)方式時(shí)無(wú)需人為干預(yù)，由下位機(jī)自動(dòng)控制，根據(jù)水位自動(dòng)啟、停水泵，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水泵的輪換工作，做出合理調(diào)度；Ø 本系

8、統(tǒng)保留了設(shè)備原先手動(dòng)控制方式，手動(dòng)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(dòng)控制下實(shí)現(xiàn)水泵的正常工作；Ø 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性好，對(duì)各設(shè)備的運(yùn)行工況能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)控制；Ø 可以隨時(shí)查詢、打印實(shí)時(shí)趨勢(shì)及任意時(shí)間段的歷史趨勢(shì)；Ø 人機(jī)界面顯示的內(nèi)容豐富、形象、直觀，操作簡(jiǎn)單、易懂；Ø 軟件中嵌入了大量的控制策略，可以根據(jù)實(shí)際情況做出不同的決策，大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和智能程度；Ø 根據(jù)不同時(shí)期的具體情況，可以對(duì)軟件的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)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；Ø 系統(tǒng)能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控，并可無(wú)限擴(kuò)展。五 工作原理

9、當(dāng)水位上升時(shí)，水位傳感器將信號(hào)傳至起動(dòng)器，由模塊將信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟K識(shí)別的數(shù)字信號(hào)后，送至CPU。CPU對(duì)水位做出判斷，超過(guò)規(guī)定水位，先后發(fā)出打開(kāi)氣路電磁閥指令、水路電磁閥指令和電動(dòng)閘閥指令，完成一臺(tái)水泵的啟動(dòng)過(guò)程。如果水位上升較快或水位達(dá)到另一規(guī)定的數(shù)值時(shí)，啟動(dòng)另一臺(tái)水泵，直到水位符合預(yù)設(shè)的要求。在啟用水泵時(shí)選擇空閑時(shí)間最長(zhǎng)的一組，實(shí)現(xiàn)水泵的合理調(diào)度。水位測(cè)控裝置關(guān)閉水泵打開(kāi)射流抽真空系統(tǒng)真空度滿足要求打開(kāi)水泵關(guān)閉射流系統(tǒng)上述由采集模塊采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)光纖傳至遠(yuǎn)端地面控制計(jì)算機(jī)上，遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)同步顯示水泵的運(yùn)行工況。需要遠(yuǎn)端控制中心控制時(shí)（具有控制權(quán)限），遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)將指令通過(guò)光纖發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)，

10、由現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)控制相應(yīng)的設(shè)備完成預(yù)定動(dòng)作。六 系統(tǒng)組成1 數(shù)據(jù)采集與檢測(cè)數(shù)據(jù)采集由裝在啟動(dòng)柜中的DCS模塊完成，模塊檢測(cè)傳感器狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)通訊模塊傳送至控制計(jì)算機(jī)。主要采集的模擬量數(shù)據(jù)有：水位、主電機(jī)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(dòng)閥門(mén)狀態(tài)、水泵出水口壓力等。2. 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與控制現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與控制部分由控制CPU、管理控制軟件、手動(dòng)集中操作面板組成?？刂朴?jì)算機(jī)和管理控制軟件組成自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將模塊傳輸來(lái)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(chǔ)。手動(dòng)集中操作面板與自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)平行實(shí)現(xiàn)控制功能。3 遠(yuǎn)端監(jiān)控指揮遠(yuǎn)端監(jiān)控指揮部分由計(jì)算機(jī)、管理軟件

11、、網(wǎng)絡(luò)傳輸部分組成，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，同步顯示現(xiàn)場(chǎng)工況。遠(yuǎn)端監(jiān)控具有開(kāi)放的接口，可以擴(kuò)展功能或接入其他系統(tǒng)。4 視頻監(jiān)控在井下安裝3臺(tái)攝像機(jī)，管理人員可實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況； 6 ZM711測(cè)控裝置用于控制水泵電機(jī)的開(kāi)停及電動(dòng)閥、電磁閥的供電。用于將各檢測(cè)的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、輸出。通過(guò)可編輯的邏輯關(guān)系、各傳感器的動(dòng)作返回信號(hào)，將采集的數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)。輸出控制信號(hào)用于控制電磁閥開(kāi)啟、關(guān)閉；電動(dòng)閘閥的開(kāi)啟、關(guān)閉。 內(nèi)置閥門(mén)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置用于電動(dòng)閘閥開(kāi)啟時(shí)的供電。 電磁閥驅(qū)動(dòng)裝置用于水、氣電磁閥開(kāi)啟時(shí)的供電。 具有電量計(jì)量功能。 ZM711型智能測(cè)控裝置是以新型微控制器為核心的智能化礦用電子設(shè)備，能

12、方便地與多種傳感器、執(zhí)行器配接，構(gòu)成礦用監(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(bào)警斷電、遠(yuǎn)方控制、就地控制、自檢測(cè)試、就地顯示、就地設(shè)備檢修等功能，它可以與多種型號(hào)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)配套使用。主要技術(shù)參數(shù) 傳輸速度 19200bps 傳輸距離 不小于45km 傳輸信道 兩芯礦用屏蔽低頻通信電纜或光纜傳輸方式 異步時(shí)分制基帶傳輸轉(zhuǎn)換誤差 不大于0.5%（相當(dāng)于1bit）容 量 20路模擬或開(kāi)關(guān)量輸入，10路開(kāi)關(guān)量輸出，10路模擬量輸入模擬量輸入信號(hào) 420Ma/010V 開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào) 無(wú)電位接點(diǎn)或高低電平，高電平不小于3V，低電平不大于1V開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào) 輸出電流大于2mA時(shí)，輸出電壓不

13、小于6V 輸入電流為2mA時(shí)，輸出端電壓應(yīng)不大于1V供電電源 12V,0.5A地面主機(jī)通過(guò)傳輸接口的放大和隔離向測(cè)控器發(fā)送初始化、測(cè)試命令，測(cè)控器則根據(jù)主機(jī)的命令類(lèi)型回送相應(yīng)的信息，根據(jù)主機(jī)的初始化信息對(duì)各有關(guān)的輸入口進(jìn)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(jī)的信息在CRT上或模擬盤(pán)上進(jìn)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(yùn)行方式，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。七 主要信號(hào)采集元器件組成序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量單位生產(chǎn)廠家1流量傳感器GLY12臺(tái)楠江集團(tuán)2水位傳感器GUY52臺(tái)楠江集團(tuán)3壓力傳感器GPD2003臺(tái)楠江集團(tuán)4負(fù)壓傳感器GPD80G3臺(tái)淮北

14、安全儀器廠56煙霧傳感器GQL0.1(A)2臺(tái)焦作科誠(chéng)7閥門(mén)電動(dòng)裝置YBDF2-321-43臺(tái)南陽(yáng)微特8電磁閥DF4/7.56臺(tái)棗莊遠(yuǎn)大八 ZM711智能測(cè)控裝置控制點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)根據(jù)主要輸入輸出設(shè)備，統(tǒng)計(jì)控制點(diǎn)數(shù)如下：序號(hào)控制點(diǎn)名稱控制點(diǎn)類(lèi)型DIDOAIAO1電動(dòng)閘閥開(kāi)到位32電動(dòng)閘閥關(guān)到位33電磁閥開(kāi)到位64電磁閥關(guān)到位65打開(kāi)電動(dòng)閘閥36關(guān)閉電動(dòng)閘閥37打開(kāi)電磁閥68電磁閥返回69電動(dòng)閘閥返回310軸承溫度611水倉(cāng)水位212氣口真空度313水口壓力314管道流量215水泵電機(jī)電壓316水泵電機(jī)電流317泵房溫度218泵房煙霧2九十 -50泵房無(wú)人值守系統(tǒng)圖十一 系統(tǒng)設(shè)備報(bào)價(jià)表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)

15、單位數(shù)量單價(jià)總價(jià)廠家安標(biāo)證號(hào)備注一 現(xiàn)場(chǎng)傳感器部分1流量傳感器GLY1臺(tái)21300026000安裝在總出水管路2水位傳感器GUY5臺(tái)21900038000投入式3壓力傳感器GPD200臺(tái)39000270004負(fù)壓傳感器GPD80G(080)臺(tái)3390011700淮北煤礦安全儀器廠MFB080082氣路真空度5溫度傳感器GWD40臺(tái)軸承溫度與泵房溫度6煙霧傳感器GQL0.1(A)臺(tái)231006200焦作科誠(chéng)泵房煙霧二.閥門(mén)控制部分1智能測(cè)控裝置Zm711臺(tái)319000570002智能保護(hù)器Zm711-1臺(tái)3320096003閥門(mén)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置Zm711-3臺(tái)310003000閘閥供電4電磁閥驅(qū)動(dòng)裝

16、置Zm711-4臺(tái)38002400電磁閥供電5電量變送器YD2300支39200276006電磁閥DF4/7.5臺(tái)6350021000棗莊遠(yuǎn)大200332817閥門(mén)電動(dòng)裝置ZB45臺(tái)322000660008真空泵SK-3臺(tái)22100042000不含啟動(dòng)器三集中控制及數(shù)據(jù)傳輸部分(二)礦用本安電源KDW28臺(tái)245009000宜興三恒(三)隔爆型接線箱4口臺(tái)320006000浙江電光(四)多媒體光端機(jī)ZMD485對(duì)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(tái)2800016000山東中煤電器20069680(三)擴(kuò)音電話Ktc11.3臺(tái)2590011800濟(jì)南知順20043516五.地面監(jiān)控及軟件部分(一)監(jiān)控主機(jī)1GB/80G/DVD套11200012000臺(tái)灣研華(二)視頻卡HC08個(gè)315004500山東中煤電器(三)傳輸接口KJ233-J臺(tái)141004100山東中煤電器(四)