前進煤礦井水泵無人職守遠程控制系統(tǒng)設(shè)計方案終

1、. 南陽礦業(yè)前進礦井下水泵無人職守遠程控制系統(tǒng)設(shè)計方案PAGE ：.；PAGE 28湖南星奧信息技術(shù) 地址：長沙市張公嶺雄天路1號隆平高科技園金丹科技大廈0731-88421996 07319065 郵箱：kdlgxsina湘煤集團南陽礦業(yè)前進煤礦-250程度中央水泵無人職守遠程控制系統(tǒng)設(shè)計方案湖南星奧信息技術(shù)2021-05-13目 錄 TOC o 1-2 u 1.概述 PAGEREF _Toc293074103 h 31.1系統(tǒng)參數(shù) PAGEREF _Toc293074104 h 31.2一切權(quán)信息 PAGEREF _Toc293074105 h 32.系統(tǒng)建立

2、目的 PAGEREF _Toc293074106 h 32.1用戶需求分析 PAGEREF _Toc293074107 h 42.2系統(tǒng)功能及特點 PAGEREF _Toc293074108 h 43.系統(tǒng)設(shè)計原那么和根據(jù) PAGEREF _Toc293074109 h 53.1設(shè)計根據(jù) PAGEREF _Toc293074110 h 53.2設(shè)計原那么 PAGEREF _Toc293074111 h 53.3援用規(guī)范 PAGEREF _Toc293074112 h 64.系統(tǒng)總體設(shè)計 PAGEREF _Toc293074113 h 64.1控制方式 PAGEREF _Toc293074114

3、 h 74.2控制對象 PAGEREF _Toc293074115 h 84.3控制功能及要求 PAGEREF _Toc293074116 h 95.主要設(shè)備技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc293074117 h 165.1控制分站 PAGEREF _Toc293074118 h 175.2傳感器 PAGEREF _Toc293074119 h 175.3上位機 PAGEREF _Toc293074120 h 226.技術(shù)支持與效力 PAGEREF _Toc293074121 h 236.1保證機制 PAGEREF _Toc293074122 h 236.2咨詢效力 PAGEREF _Toc

4、293074123 h 236.3缺點呼應(yīng) PAGEREF _Toc293074124 h 246.4備品備件 PAGEREF _Toc293074125 h 246.5系統(tǒng)晉級 PAGEREF _Toc293074126 h 246.6保修效力 PAGEREF _Toc293074127 h 246.7人員培訓(xùn) PAGEREF _Toc293074128 h 247工程實施方案摘要及起止時間278.設(shè)備清單 PAGEREF _Toc293074129 h 27概述礦井排水系統(tǒng)承當著排出井下涌水的重要義務(wù)，是礦井平安消費的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，排水系統(tǒng)各種設(shè)備能否平安、可靠、有效的運轉(zhuǎn)，關(guān)系到整個礦井的消

5、費與平安。排水設(shè)備普通功率大，耗電量多，傳統(tǒng)排水只能靠人工手動控制泵的起停，無法利用排水設(shè)備與倉容，科學(xué)、合理的調(diào)度排水量與排水時間。因此傳統(tǒng)的礦井排水方式普遍存在能耗大、效率低、消費本錢高的缺陷?；谝陨暇売蓪崿F(xiàn)礦井排水自動化控制和地面遠程監(jiān)控，可根據(jù)水倉水位起停水泵，提高水泵有效利用率，大大降低消費本錢；可減少看護人員，相應(yīng)減少工資投入，并可充實設(shè)備維護檢修隊伍，提高維護質(zhì)量，減少事故發(fā)生，變事故發(fā)生后的被動檢修為自動的定期檢修，提高設(shè)備的運用率；可以保證平安消費，改善任務(wù)環(huán)境，提高勞動消費率；可有效的維護水泵電機等設(shè)備，延伸運用壽命，減少事故停機時間，提高排水才干；經(jīng)過調(diào)整開停時間避開電

6、力負荷頂峰期，有效地削峰填谷，節(jié)約電費開支。1.1系統(tǒng)參數(shù) 前進煤礦-250程度中央水泵房由4臺型號為D450-60/84*3型水泵組成，功率355KW，電壓為6KV，水泵流量450立方米/小時，水泵揚程為175.1米，排水管路為二趟，內(nèi)水倉容量為733立方米，外水倉容量為1102立方米。1.2一切權(quán)信息本技術(shù)方案的一切權(quán)歸屬山湖南星奧信息技術(shù)，假設(shè)沒有征求賣方的贊同和允許，不得復(fù)制、發(fā)表和提供應(yīng)其他任何人或單位。系統(tǒng)建立目的1、節(jié)省傳輸通道光纖、通訊設(shè)備等的反復(fù)投資費用和維護費用；節(jié)省數(shù)據(jù)庫、組態(tài)軟件、軟件開發(fā)等反復(fù)投資費用；搭建傳輸平臺、數(shù)據(jù)平臺和監(jiān)控平臺，一次投資，長期受害；2、在地面集

7、中監(jiān)測監(jiān)控，井下減員，減少井下人員傷亡的能夠性；改善任務(wù)環(huán)境，提高平安系數(shù)，保證職工人身平安；數(shù)據(jù)共享，報警聯(lián)動，減少由于礦井災(zāi)難所呵斥的損失；3、實現(xiàn)無人值守和定期巡檢，有效降低人員本錢；實現(xiàn)設(shè)備自動控制，減少工人勞動強度；減少崗位用工，提高全員效率；4、減少人工操作失誤，延伸設(shè)備運用壽命；提高對設(shè)備的缺點分析和判別才干，減少停機事故；加強對運輸?shù)恼{(diào)度和管理，提高運輸才干；5、為礦井自動化系統(tǒng)提供一個高速、平安、可靠的管理平臺；提高整體集成程度，發(fā)揚自動化系統(tǒng)的綜合管理效益；實現(xiàn)煤礦管控一體化，提高煤礦的平安消費管理調(diào)度程度。2.1用戶需求分析煤礦井下水泵是煤礦消費的主要設(shè)備之一，實現(xiàn)井下泵

8、房的遠程控制與監(jiān)測，是綜合自動化建立的重要組成部分。目前,在礦井泵房的排水系統(tǒng)設(shè)計中 ,普通設(shè)置多臺多級離心水泵 ,一組任務(wù)、一組備用 ,并設(shè)置了用于輪換檢修的水泵。這些水泵電壓高、功率大、運轉(zhuǎn)工況復(fù)雜，人工很難做到實時監(jiān)控。另外，對于水泵啟動前吸水管路的充水抽真空、水倉水位監(jiān)測、泵房內(nèi)設(shè)備的運轉(zhuǎn)與管理等任務(wù) ,普遍采用人工操作方式。傳統(tǒng)方式操作過程繁瑣、勞動強度大、人為要素多、啟泵時間長、自動化程度低，已不能順應(yīng)現(xiàn)代化礦井管理的要求 ,因此 ,有必要使泵房水泵實現(xiàn)自動化控制。2.2系統(tǒng)功能及特點1、實時在線監(jiān)測水倉水位，當水位到達上限時可以報警，自動開啟水泵；當水位到達下限時，發(fā)出聲光信號，

9、自動停泵；2、實時在線監(jiān)測水泵各工況參數(shù)，包括水位、流量、電壓、電流、壓力、功率、溫度、真空度、閘閥開啟度等；3、具有數(shù)據(jù)分析功能，對水泵的效率、電耗、工況點等進展分析，確保經(jīng)濟運轉(zhuǎn)；4、當水泵出現(xiàn)缺點時，可以及時報警，并可以自動開啟備用水泵，不能滿足排水才干時，根據(jù)涌水量情況自動確定開啟水泵臺數(shù)。系統(tǒng)應(yīng)具有以水倉水位為主，結(jié)合分時計費和避峰填谷原那么，確定開停水泵時間。同時根據(jù)水位控制原那么自動實現(xiàn)水泵的輪換任務(wù)；5、具有遠程、就地啟動、停頓功能；6、可現(xiàn)場、遠程編程，完善修正系統(tǒng)功能；7、水泵房現(xiàn)場以計算機圖形界面結(jié)合現(xiàn)場操作，最大程度簡化操作與形狀顯示；8、集中控制器采用三菱公司的FX2

10、N系列PLC及先進的過程控制軟件，實現(xiàn)井下排水監(jiān)控系統(tǒng)的最優(yōu)控制戰(zhàn)略；9、井下排水監(jiān)控系統(tǒng)的報警，信息顯示，報表統(tǒng)計處置可以全部融入整個礦井監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)；10、具備完善的系統(tǒng)維護功能；11、控制系統(tǒng)可以經(jīng)過以太網(wǎng)接入礦井工業(yè)以太干網(wǎng)，實現(xiàn)水泵監(jiān)控子系統(tǒng)與全礦井的自動化監(jiān)控系統(tǒng)信息共享；12、具有較強的兼容性和擴展性，為下一步綜合自動化集中控制做好擴展接口；13、具有實時現(xiàn)場工況監(jiān)控功能，并能將現(xiàn)場運轉(zhuǎn)情況圖像保管，可隨時查看各時間段設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況系統(tǒng)設(shè)計原那么和根據(jù)3.1設(shè)計根據(jù)1設(shè)計方案根據(jù)前進煤礦平安消費泵房自動化監(jiān)控實踐要求而做出。2系統(tǒng)設(shè)備符合前進煤礦消費環(huán)境條件，符合相關(guān)要求。

11、3.2設(shè)計原那么1、平安可靠性1、擁有遠端控制及就地控制兩種控制方式，當集中控制柜與遠端監(jiān)控平臺通訊中斷時，自動轉(zhuǎn)入就地控制方式。就地控制方式又可分為就地集中控制及就地手動控制。2、全方位監(jiān)控電機、水泵、啟動柜、真空系統(tǒng)等各環(huán)節(jié)，對系統(tǒng)出現(xiàn)的異?？梢蕴嵩缃o出預(yù)警。3、嚴厲規(guī)范地按照規(guī)定的程序?qū)λ眠M展自動啟、停。4、選用可靠的控制原器件，水泵房控制中心選用三菱公司的可編程控制器FX2N系列，繼電原件選用國產(chǎn)名牌的器件。2、先進性1、由于采用了光纖環(huán)網(wǎng)通訊傳輸技術(shù)使得數(shù)據(jù)傳輸更加快捷、可靠。2、采用了組態(tài)軟件控制編程技術(shù)，不僅使可靠性大為提高而且使程序更加具有通用性，也使系統(tǒng)的二次開發(fā)及擴容變得

12、更加規(guī)范、容易。3、本系統(tǒng)遵照礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)范子系統(tǒng)接口規(guī)范使得該系統(tǒng)可以非常容易地并入礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，與其它子系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。該控制系統(tǒng)是由地面操作員站、水泵控制分站二部分組成?？刂葡到y(tǒng)對泵房內(nèi)排水泵、射流系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、管道電動閥門和水泵軸震動等安裝實施了自動控制及運轉(zhuǎn)參數(shù)自動檢測，經(jīng)過檢測水倉水位、電機電流、電機電壓、閘閥開啟度、流量、真空度等參數(shù)，控制水泵任務(wù)?？刂葡到y(tǒng)面板上設(shè)有液晶觸摸屏，就地實時以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、籠統(tǒng)、實時地反映系統(tǒng)任務(wù)形狀以及水倉水位、電機任務(wù)電流、電機溫度、水泵溫度、排水管流量、水泵真空度等參數(shù)。通訊管理機將各種數(shù)據(jù)信息傳送到地

13、面消費調(diào)度中心和消費設(shè)備控制中心，地面操作員站進展實時監(jiān)測監(jiān)控及報警顯示、缺點歷史查詢、模擬量曲線顯示和報表打印。該系統(tǒng)具有運轉(zhuǎn)可靠、操作方便 、自動化程度高等特點。視頻監(jiān)控系統(tǒng)將現(xiàn)場運轉(zhuǎn)工況以錄像的方式發(fā)送并保管到上位機，在上位機上以四畫面的方式顯示各設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況及吸水井液位變化。3.3援用規(guī)范GB 3836.4-83 GB 3836.1-83 GB 12173-90 MT 209-90 GBJ 93-86 GBJ 42-81 GB 50055-93系統(tǒng)總體設(shè)計煤礦排水系統(tǒng)承當排出井下全部涌水的重要義務(wù),是保證礦井平安消費的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其各種設(shè)備的可靠運轉(zhuǎn),關(guān)系到整個礦井的平安,能否到達經(jīng)濟

14、合理運轉(zhuǎn),關(guān)系到礦井的經(jīng)濟效益。因此,運用現(xiàn)代自動化控制技術(shù),實現(xiàn)煤礦排水系統(tǒng)的自動化控制,保證煤礦平安可靠、經(jīng)濟合理尤為3.1 系統(tǒng)組成本控制系統(tǒng)以PLC作為控制中心,觸摸屏為顯示和主要操作設(shè)備，經(jīng)過PLC檢測水泵設(shè)備和傳感器等的信號，控制水泵、真空泵等設(shè)備和電動閥門、電磁閥等執(zhí)行器的開啟與封鎖。PLC模擬模塊經(jīng)過傳感器采集現(xiàn)場壓力、流量、電壓、電流等信號，并顯示在上位機上，系統(tǒng)主要包括控制柜、配電柜、傳感器和執(zhí)行器等四部分。 1、控制柜：為礦用普通型柜體，主要由PLC、觸摸屏、中間繼電器、信號變送器、以太網(wǎng)絡(luò)交換機、開關(guān)電源、按鈕和指示燈等元器件組成，具備信號采集、變換、處置、輸出、顯示、

15、維護、缺點報警和通訊等多種功能。觸摸屏的作用是就地實時以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、籠統(tǒng)、實時地反映系統(tǒng)任務(wù)形狀以及水倉水位、電機任務(wù)電流、電機溫度、水泵溫度、排水管流量、水泵真空度等參數(shù)。2、配電柜根據(jù)現(xiàn)場實踐的選配部分：主要由斷路器、接觸器、熱繼電器等元器件組成，是電動閥門、真空泵、電動球閥等的配電回路。3、傳感器：主要包括超聲波液位計、超聲波流量計、負壓變送器、壓力變送器、電機繞組及軸承溫度傳感器、水泵軸承溫度傳感器、電機電壓及電流互感器、閥門位置行程開關(guān)和過轉(zhuǎn)矩行程開關(guān)等。 4、執(zhí)行器：包括多功能控制閥、電動球閥等。5、視頻監(jiān)控系統(tǒng)：包括攝像頭、數(shù)字硬盤錄像機、光纖、光端機、終

16、端盒等4.1控制方式為了滿足日常運轉(zhuǎn)、檢修、缺點處置等需求，具備兩種控制方式：就地、遠程。操作人員可采用不同方式控制各水泵的啟動和停頓：就地控制就地控制主要分為就地半自動控制與手動控制。就地半自動控制：半自動控制主要是指操作人員在井下值班室經(jīng)過控制柜上的觸摸屏，實現(xiàn)一鍵啟停水泵。當與地面通訊缺點或者日常檢修缺點處置時，操作人員可選擇就地控制形狀。遠程控制遠程控制主要分為遠程半自動控制與遠程全自動控制。半自動控制是指操作人員只需在地面控制中心操作鼠標鍵盤，一鍵啟停水泵，以及缺點解除等。并且經(jīng)過計算機語音系統(tǒng)發(fā)布報警提示。全自動控制是指系統(tǒng)根據(jù)水位高低用戶可以設(shè)置高低水位實現(xiàn)自動開停水泵，具有避峰

17、填谷時間段可設(shè)置、自動輪換、超限報警等功能?？刂品绞阶儞Q遠程和就地選擇：可以經(jīng)過就地控制柜上的遠程就地選擇開關(guān)，來切換遠程控制或就地控制。自動和手動選擇：可以經(jīng)過就地控制柜上的自動手動選擇開關(guān)，來切換自動控制或手動控制。當需求遠程和就地半自動控制時，自動手動選擇開關(guān)需打到自動形狀；當需求手動控制時PLC只監(jiān)視不控制，屏蔽PLC的輸出點，操作員經(jīng)過水泵原有自帶控制系統(tǒng)控制。遠控的兩種方式可以經(jīng)過上位機選擇。4.2控制對象水泵系統(tǒng) 圖4-1 水泵控制系統(tǒng)圖2水泵配電控制柜：控制系統(tǒng)就地顯示控制可采用液晶觸摸屏完成，可顯示水泵電機的電壓，電流以及功率因數(shù)；經(jīng)過指示燈顯示水泵及附屬設(shè)備的任務(wù)形狀；水泵

18、的開停及附屬設(shè)備開?？刂疲軐λ眠M展就地控制，可作為水泵的操作柜。顯示屏具有RS485通訊接口，經(jīng)過以太網(wǎng)或工業(yè)總線接口與上級監(jiān)控系統(tǒng)完成通訊，實現(xiàn)遠間隔 監(jiān)控。監(jiān)測需求的一切信號，經(jīng)傳感器檢測，送入相應(yīng)的信號變送器變成規(guī)范的420mA信號或15V信號，由變送器送入FX2N系列控制器配置的I/O模塊，實現(xiàn)對原始一次信號的采集，實現(xiàn)對所監(jiān)測信號的采集與傳輸，包括所需的電氣參數(shù)、水泵系統(tǒng)任務(wù)形狀、缺點等信號等。同時能接受上級監(jiān)控系統(tǒng)傳來的各種動作指令和維護調(diào)試指令并可靠執(zhí)行，實現(xiàn)遠方操作或自動化運轉(zhuǎn)控制、接受解鎖命令后能修正參數(shù)設(shè)定等。3水位檢測、流量檢測：超聲波水位計、超聲波流量計信號接入。4

19、射流系統(tǒng)：真空度檢測、射流電磁閥控制、排氣管路電磁閥控制等。5抽真空系統(tǒng)：抽真空電機控制、排氣管路電磁閥控制、真空度檢測等。6有底閥水泵的控制：灌水、開泵。7視頻監(jiān)控系統(tǒng)：現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控、吸水井液位監(jiān)控。4.3控制功能及要求4.3.1水泵操作單臺水泵自動啟動的過程為：啟動抽真空系統(tǒng)、檢測真空度、啟泵、檢測水泵出水口壓力、水泵出水口多功能控制閥自動開啟。停機過程那么為經(jīng)過啟動柜停頓水泵，水泵出水口多功能控制閥自動封鎖。4.3.2運轉(zhuǎn)前形狀檢測開泵前必需檢查待開水泵的高壓柜及電機綜保的供電能否正常。待開水泵的各種顯示能否正常，水倉水位顯示能否正常，且應(yīng)無缺點顯示。4.3.3啟動系統(tǒng)根據(jù)水倉水位、上升

20、速度的情況啟動水泵，井下泵房排水泵的啟動方式有三種：1、自動 將任務(wù)方式選擇開關(guān)打在“自動位置； 當水倉水位高于上限水位時，計算機將自動選定射流管路和待開水泵，按照所設(shè)定的運轉(zhuǎn)程序，自動啟動待開水泵。2、半自動 任務(wù)方式選擇開關(guān)打在“半自動位置； 選定排水管路； 選定待開水泵，并確定射流管路； 按下待開水泵的啟動按鈕，計算機將按照所設(shè)定的運轉(zhuǎn)程序，自動啟動待開水泵。3、手動 任務(wù)方式選擇開關(guān)打在“檢修位置； 選定排水管路，翻開管路閘閥； 選定待開水泵，并確定射流管路； 開啟射流； 察看真空表，確認泵體內(nèi)已充水(否那么不能進展下一步操作)； 啟動電機； 水泵出水口多功能控制閥自動開啟，并察看電機

21、、水泵運轉(zhuǎn)情況能否正常； 封鎖射流。4.3.4運轉(zhuǎn)1、水泵在運轉(zhuǎn)期間，應(yīng)經(jīng)常進展以下觀測，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施： 電壓不得超越額定值的正負5，電流不得超越額定值； 察看壓力、真空和流量指示的變化情況； 察看模擬量的顯示和水倉水位的變化情況； 電機和水泵有無異狀； 檢查進、出水管路，泵體、閘門、盤根密封等有無漏水景象。2、水泵在運轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)以下情況之一時，應(yīng)緊急停： 水泵不上水； 水泵或電機有異狀； 電機或電氣設(shè)備冒火和冒煙； 泵體嚴重漏水； 平衡水失常；4.3.5正常停泵與啟動相對應(yīng)，正常停泵方式也有三種：1、自動：水泵在“自動任務(wù)方式下運轉(zhuǎn)，當水倉水位低于下限水位時，計算機將按照所設(shè)定的停泵

22、程序自動停頓運轉(zhuǎn)水泵。半自動：水泵在“半自動任務(wù)方式下運轉(zhuǎn)，需求停泵時，司機應(yīng)按下“停頓按鈕，計算機也將按照所設(shè)定的停泵程序自動停頓運轉(zhuǎn)水泵。3、水泵在“檢修任務(wù)方式下運轉(zhuǎn)，需求停泵時，司機應(yīng)按照以下順序操作： 封鎖出水管路手動閘閥； 封鎖水泵出水口手動閘閥，嚴禁閥門在開通位置停機； 待閥門封鎖到位后，停電動機。4.3.6缺點停泵1、水泵在“自動和“半自動任務(wù)方式下運轉(zhuǎn)，當發(fā)生缺點時，計算機將按照所設(shè)定的停泵程序自動停頓運轉(zhuǎn)水泵。2、水泵在“檢修任務(wù)方式下運轉(zhuǎn)，當發(fā)生缺點需求停泵時，應(yīng)按以下順序操作： 同時封鎖管路的手動閘閥，嚴禁閥門在開通位置停機； 待閥門封鎖到位后，停電動機； 不論水泵在哪

23、一種任務(wù)方式下運轉(zhuǎn)，當發(fā)生缺點需求緊急停泵時，司機可按下“急停按紐(帶機械自鎖)。3、缺點停泵后，查明缺點緣由，立刻向有關(guān)指點匯報。4、按下“缺點復(fù)位按紐，使系統(tǒng)恢復(fù)正常，為啟動備用水泵做好預(yù)備。4.3.7數(shù)據(jù)采集與檢測系統(tǒng)采集與檢測的數(shù)據(jù)：模擬量為電機電流、電機溫度、水泵軸溫、閘閥開度、出水口壓力、水倉水位、主排水管流量、真空度；數(shù)字量有：電動閘閥的開關(guān)限位、電磁閥形狀、電機運轉(zhuǎn)前往、電機缺點點、電動閥的任務(wù)形狀與開關(guān)限位、射流泵任務(wù)形狀。圖4-1水泵自動化控制程序系統(tǒng)圖數(shù)據(jù)采集主要由PLC實現(xiàn)，PLC經(jīng)過超聲波水位計延續(xù)檢測汲水小井水位，將水位變化信號進展轉(zhuǎn)換處置，計算出單位時間內(nèi)不同水位

24、段水位的上升速率，從而判別礦井的涌水量，自動投入或退出水泵。電機電流、水泵軸溫、電機溫度、排水管流量等傳感器，主要用于監(jiān)測水泵、電機的運轉(zhuǎn)情況，溫度超限報警。PLC采集各種系統(tǒng)中各個設(shè)備形狀的開關(guān)量信號進展處置，控制每個水泵系統(tǒng)的啟停。4.3.8水泵自動輪換為了防止備用泵、電氣設(shè)備和備用管路長期不用而導(dǎo)致設(shè)備受潮或出現(xiàn)其他缺點未經(jīng)及時發(fā)現(xiàn)，當任務(wù)泵出現(xiàn)緊急缺點需投入備用泵時，而不能及時投入以致影響礦井排程度安，本系統(tǒng)程序設(shè)計了3臺泵自動輪換任務(wù)，控制程序?qū)⑺脝⑼４螖?shù)及運轉(zhuǎn)時間和管路運用次數(shù)及流量等參數(shù)自動記錄累計，系統(tǒng)根據(jù)這些運轉(zhuǎn)參數(shù)按一定規(guī)律自動啟停水泵，使各水泵及其管路的運用率分布均勻，

25、當水泵在啟動或運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)缺點時，系統(tǒng)自動停頓缺點水泵、投入新的水泵排水，實現(xiàn)水泵自動輪換任務(wù)，同時系統(tǒng)自動發(fā)出聲光報警，并在操作屏和地面操作站上動態(tài)閃爍顯示，記錄事故，到達有缺點早發(fā)現(xiàn)、早處置。4.3.9自動控制系統(tǒng)控制設(shè)計選用了三菱FX2N系列為控制主機，該PLC為模塊化構(gòu)造，由數(shù)字量I/O、模擬量輸入、通訊口等模塊構(gòu)成。PLC自動化控制系統(tǒng)根據(jù)水倉水位的高低或者根據(jù)井下用電負荷的高、低峰和供電部門所規(guī)定的平段、谷段、峰段供電電價時間段等要素，建立數(shù)學(xué)模型，合理調(diào)度水泵，自動準確發(fā)出啟、停水泵的命令，控制水泵運轉(zhuǎn)。為了保證井下平安消費，系統(tǒng)可靠運轉(zhuǎn)，水位信號是水泵自動化一個非常重要的參數(shù)

26、，因此，系統(tǒng)設(shè)置在不同水艙的兩套超聲波水位傳感器，PLC將接遭到的模擬量水位信號分成假設(shè)干個水位段，計算出單位時間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判別礦井的涌水量，也本系統(tǒng)可以同時檢測井下供電電流值，計算用電負荷率，根據(jù)礦井涌水量和用電負荷，控制在用電低峰和一天中電價最低時開啟水泵，用電頂峰和電價高時停頓水泵運轉(zhuǎn)，以到達避峰填谷及節(jié)能的目的。4.3.10動態(tài)顯示就地動態(tài)模擬顯示選用操作屏，地面操作站系統(tǒng)動態(tài)模擬顯示采用組態(tài)王組態(tài)軟件開發(fā)，系統(tǒng)經(jīng)過圖形動態(tài)顯示水泵、真空泵、電磁閥和電動閘閥的運轉(zhuǎn)形狀，采用改動圖形顏色和閃爍功能進展事故報警，直觀地顯示電磁閥和電動閘閥的開閉位置，實時顯示水泵抽真空

27、情況和出水口壓力值。用實時趨勢圖方式和數(shù)字方式精確實時地顯示水倉水位，并在啟停水泵的水位段發(fā)出預(yù)告信號和低段、超低段、高段、超高段水位分段報警，用事先錄制的語音提示方式提示操作人員留意。采用圖形、趨勢圖和數(shù)字方式直觀地顯示趟管路的瞬時流量及累計流量、水泵軸溫、電機溫度等動態(tài)值，超限報警，自動記錄缺點類型、時間等歷史數(shù)據(jù)，并經(jīng)過每臺水泵的流量計算出水泵的有效功率，以提示巡檢人員及時檢修或改換水泵系統(tǒng)功能畫面參照圖4-2工程案例：-250水泵自動化控制程序系統(tǒng)圖4.3.11通訊接口PLC經(jīng)過485通訊協(xié)議與操作屏進展通訊，將水泵機組的任務(wù)形狀與運轉(zhuǎn)參數(shù)傳至操作屏，完成各數(shù)據(jù)的就地動態(tài)顯示；經(jīng)過井下

28、光纖，將水泵機組的運轉(zhuǎn)形狀、參數(shù)傳至地面消費指揮調(diào)度中心或機電控制中心，在地面生成圖形、趨勢圖和數(shù)字方式等直觀的界面信息，開放通訊協(xié)議，在地面監(jiān)控中心有上位機，上位機經(jīng)過OPC接入全礦井平安消費自動化控制網(wǎng)，管理人員在地面即可掌握井下主排水系統(tǒng)設(shè)備的一切檢測數(shù)據(jù)及任務(wù)形狀，又可根據(jù)自動化控制信息，實現(xiàn)井下主排水系統(tǒng)的三遙，并為礦指點提供消費決策信息。操作屏與監(jiān)測監(jiān)控站均可動態(tài)顯示主排水系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的模擬圖、運轉(zhuǎn)參數(shù)圖表，記錄系統(tǒng)運轉(zhuǎn)和缺點數(shù)據(jù)，并顯示缺點點。4.3.12 視頻監(jiān)控 在井下水泵房和吸水井液位位置裝有攝像頭，實時拍攝現(xiàn)場水泵運轉(zhuǎn)情況及吸水井液位變化，經(jīng)過光纖點對點方式以圖像的方式顯示在

29、上位機界面上，系統(tǒng)配置數(shù)字硬盤錄像機，可以將各時段的運轉(zhuǎn)錄像保管在硬盤里，監(jiān)控系統(tǒng)圖如下：4.3.12系統(tǒng)功能及特點1PLC控制程序采用模塊化構(gòu)造，系統(tǒng)可按程序模塊分段調(diào)試，分段運轉(zhuǎn)。該程序具有構(gòu)造明晰、簡捷、易懂，便于模擬調(diào)試，運轉(zhuǎn)速度快等特點。 2.傳感器檢測到的壓力、流量、電壓、電流等信號發(fā)送給PLC進展數(shù)據(jù)處置，計算出水泵運轉(zhuǎn)的實時效率。3PLC自動檢測水位信號，計算單位時間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判別礦井的涌水量，自動投入和退出水泵運轉(zhuǎn)臺數(shù)，合理地調(diào)度水泵運轉(zhuǎn)。 4系統(tǒng)根據(jù)水位和壓力控制原那么，自動實現(xiàn)水泵的輪換任務(wù)。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時對每臺泵的運轉(zhuǎn)時間進展累積，每次重新啟動泵時，系

30、統(tǒng)優(yōu)先啟動運轉(zhuǎn)時間少的水泵。5系統(tǒng)具有通訊接口功能，PLC可同時與操作屏及地面監(jiān)測監(jiān)控主機通訊，傳送數(shù)據(jù)，交換信息，實現(xiàn)水泵自動監(jiān)控功能。6系統(tǒng)可根據(jù)投入運轉(zhuǎn)泵組的位置，自動選擇啟動射流泵，假設(shè)在程序設(shè)定的時間內(nèi)達不到真空度，便有報警輸出。當射流泵出現(xiàn)缺點時，可以投入消防水進展注水。7在操作屏上動態(tài)監(jiān)控水泵及其附屬設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，實時顯示水位、流量、壓力、溫度、電流、電壓等參數(shù)，超限報警，缺點點自動閃爍。具有缺點記錄，支持歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。9系統(tǒng)維護功能有以下幾種：超溫維護：水泵長期運轉(zhuǎn)，當軸承溫度或定子溫度超出允許值時，經(jīng)過溫度維護安裝及PLC 實現(xiàn)超限報警。流量維護：當水泵啟動后或正常運

31、轉(zhuǎn)時，如流量達不到正常值，經(jīng)過流量維護安裝使本臺水泵停頓運轉(zhuǎn)，自動轉(zhuǎn)換為啟動另一臺水泵。電動機缺點：利用PLC及觸摸屏監(jiān)視水泵電機過電流、漏電、低電壓等電氣缺點，并參與控制。電動閘閥缺點：由閘閥的限位、開度指示檢測缺點，并參與水泵的聯(lián)鎖控制。10系統(tǒng)控制具有自動、半自動和手動檢修3種任務(wù)方式。自動時，由PLC檢測水位、壓力及有關(guān)信號，自動完成各泵組運轉(zhuǎn)，不需人工參與；半自開任務(wù)方式時，由任務(wù)人員選擇某臺或幾臺泵組投入，PLC自動完成已選泵組的啟停和監(jiān)控任務(wù)；手動檢修方式為缺點檢修和手動試車時運用，當某臺水泵及其附屬設(shè)備發(fā)生缺點時，該泵組將自動退出運轉(zhuǎn)，不影響其它泵組正常運轉(zhuǎn)。PLC柜上設(shè)有該泵

32、的制止啟動按鈕，設(shè)備檢修時，可防止其他人員誤操作，以保證系統(tǒng)平安可靠。系統(tǒng)可隨時轉(zhuǎn)換為自動和半自開任務(wù)方式運轉(zhuǎn)。11.系統(tǒng)具有實時監(jiān)控功能，可以遠程察看現(xiàn)場各水泵的運轉(zhuǎn)情況，并保管在數(shù)字硬盤。主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)接入設(shè)備的選用要思索很多的要素，尤其重要的幾點包括：規(guī)范化、可靠性、可擴展性等。規(guī)范化：接入設(shè)備從設(shè)計、技術(shù)和設(shè)備的選擇，為確保不同PLC廠家設(shè)備、不同運用、不同協(xié)議銜接，必需在最終接入工業(yè)以太網(wǎng)時支持國際規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)接口和協(xié)議，以提供高度的開放性。高可靠性：接入設(shè)備本身不應(yīng)對通訊網(wǎng)絡(luò)PLC 總線、工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)的可靠性產(chǎn)生影響。 可晉級和可擴展性：隨著技術(shù)不斷開展、新的規(guī)范和功能不斷添加，接

33、入設(shè)備必需可以進展固件晉級，已提供更先進、更多的功能。高性能：接入設(shè)備應(yīng)具備獨立的數(shù)據(jù)處置才干，可以不依賴于現(xiàn)有PLC處理器的處置才干，同時接入設(shè)備不應(yīng)對現(xiàn)有PLC系統(tǒng)的性能呵斥較大的影響，確?？刂七壿嫷恼Ｌ幹茫_保消費的平安。接入設(shè)備不應(yīng)呵斥網(wǎng)絡(luò)通訊的瓶頸，為確保監(jiān)控的實時性，接入設(shè)備與PLC設(shè)備銜接一側(cè)通訊速率應(yīng)不低于該類PLC之間互連所采用總線的最低通訊的速率。5.1控制分站含PLC、觸摸屏、工業(yè)以太網(wǎng)交換機、電源、輸入、輸出模塊、等元器件，判別發(fā)出各種控制信號，監(jiān)控水泵的運轉(zhuǎn)工況。實現(xiàn)水泵房的無人值守、遠程監(jiān)控，PLC的輸出信號運用中間繼電器隔離；PLC 的I/O接口應(yīng)有不少于20%

34、的備用量；控制柜為礦用普通型，PLC選用三菱公司的FX2N系列PLC。顯示器尺寸不小于10英寸?？刂乒駪?yīng)外形美觀、裝配結(jié)實、分區(qū)明顯、維護方便?？刂乒耠娫聪鋬?nèi)置控制變壓器；為防止凝露景象以及潮濕氣流腐蝕內(nèi)部電器設(shè)備，PLC柜內(nèi)設(shè)置溫濕度控制安裝，以確保電氣設(shè)備的枯燥；控制柜可經(jīng)過以太網(wǎng)模塊接入工業(yè)以太干網(wǎng)，實現(xiàn)水泵監(jiān)控子系統(tǒng)與全礦井的監(jiān)控系統(tǒng)信息共享。5.2傳感器5.2.1 超聲波液位計特點 最大量程可達40m 固體料位丈量可達25m。 最小分辨率1mm。 LCD/LED大顯示屏。 智能信號處置技術(shù)。 全塑料防腐外殼：防護等級IP67。 專利的換能器構(gòu)造：小量程物位計法蘭安裝時，對法蘭接納長度

35、無要求。 簡單的按鍵設(shè)定參數(shù)：無需等待容器排空或加滿，無需附加的遙控器。 靈敏的安裝方式 ：螺紋法蘭、固定孔支架。 探頭可加長：順應(yīng)冰冷地域室外密閉容器安裝，防止結(jié)霜。 配有高低位雙繼電器：四線制提供此功能。 家劉和直流供電方式可選：四線制和分體機主機提供此功能。5.2.2 浮球液位開關(guān)磁鋼浮子式水位信號器根本上是由浮子、導(dǎo)管、干簧管以及外管等組成。干簧管是把兩片鐵鎳合金簧片封鎖在玻璃管內(nèi),常開的舌簧片分別固定在玻璃管的兩端,在永磁場的作用下,簧片被磁化,其自在端產(chǎn)生的磁性正好相反,利用“異性相吸的原理,抑制簧片的作用力矩,使簧片動作,從而使電路閉合,當永磁體遠離干簧管時,簧片即斷開。 浮子是

36、一個內(nèi)裝永磁鐵的可浮動的塑料球。水位的升降使浮子相應(yīng)地產(chǎn)生變化,永久磁鐵的磁力使導(dǎo)管內(nèi)的干簧接點動作,發(fā)出相應(yīng)的水面信號。5.2.3 電動球閥電動球閥是一種由球體旋轉(zhuǎn)而開閉水路的新型電動閥門,其順應(yīng)的供水壓力范圍廣、不受泥沙、污水影響、供水通徑大、任務(wù)過程中通電時間短、任務(wù)穩(wěn)定可靠。主要技術(shù)參數(shù):任務(wù)電壓: 24V DC(本安電源)；任務(wù)電流: 70mA DC；任務(wù)控制電流: 5mA DC；水壓順應(yīng)范圍: 0 7MPa；水溫順應(yīng)范圍: 060；球閥開啟速度: 15秒；球閥開啟通徑: 625.2.4 電磁流量計全數(shù)字量處置，抗干擾才干強，丈量可靠，精度高、流量丈量范圍可達150：1 超低EMI開

37、關(guān)電源，適用電源電壓變化范圍大，抗EMI性能好。 采用16位嵌入式微處置器，運算速度快, 精度高，可編程頻率低頻矩形波勵磁，提高了流量丈量的穩(wěn)定性，功耗低。 采用SMD器件和外表貼裝SMT技術(shù)，電路可靠性高。 管道內(nèi)無可動部件，無阻流部件，丈量中幾乎沒有附加壓力損失。 在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實踐需求在線修正量程。 丈量結(jié)果與流速分布，流體壓力，溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關(guān)。 高明晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，運用方便，操作簡單，易學(xué)易懂。 具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號輸出。選配 具有自檢與自結(jié)論功能。 小時總量計錄功能，以小時為單位記錄流量總量，適用于分時

38、計量制選配 內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累計量反向累計量及差值積算量，內(nèi)部設(shè)有不掉電一直，可記錄16次掉電時間。選配 紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠間隔 非接觸操作轉(zhuǎn)換器一切功能選配5.2.5 壓力變送器變送器根據(jù)管道中的壓力與空氣中的壓力差，將壓力差變成電信號送給控制安裝主機內(nèi)，主機將此電信號復(fù)原成實踐壓力信號。該本質(zhì)平安型壓力變送器專門用于煤礦井下管道安裝方式的變送器，該變送器選用進口不銹鋼隔離膜片敏感器件，將芯裝入一不銹鋼殼體內(nèi)，將殼體直接安裝于被測壓力的管道上，丈量準確，長期穩(wěn)定性好，并具有優(yōu)良的密封和防腐性能。5.2.6 多功能水泵控制閥可根據(jù)現(xiàn)場實踐選取用途安裝在市政

39、、建筑、鋼鐵、冶金、石油、化工、煤氣天然氣、食品、醫(yī)藥、電站、核電、水利及灌溉等領(lǐng)域的取水、送水、潛水、污水泵房及石油、化工流體的保送系統(tǒng)中，融電動閥、止回閥和水錘消除器三種設(shè)備的功能于一體，能有效地提高系統(tǒng)平安可靠性，滿足系統(tǒng)自動化控制要求。特點平安可靠性高，具有速閉、緩閉以及吸能腔三種消除水錘措施，而且動作完全聯(lián)鎖，不會產(chǎn)生誤動作。無需操作控制，當水泵啟停時，巧妙地利用閥門前后介質(zhì)的壓力變化來控制動力，使閥門自動按照水泵操作規(guī)程的要求進展動作。無需專業(yè)調(diào)試，閥門動作不受水泵揚程及流量變化的影響，順應(yīng)范圍廣。根本無需維修，壽命長。節(jié)能效果明顯，利用進口端的壓力進入膜片下腔支撐膜片壓板及閥桿的

40、分量，阻力損失小。5.3上位機工控機采用研華IPC610H系列；PLC編程軟件采用三菱公司的GX Developer8.5；觸摸屏組態(tài)軟件采用維綸公司的Weinview；上位機組態(tài)軟件采用亞控公司的組態(tài)王6.53；顯示器選用22英寸的液晶顯示器。5.4 攝像頭 攝像儀由防爆外殼和機芯組成，機芯固定在防爆外殼內(nèi)。機芯由電源板、光端機、攝像機三部分組成。攝像機采用黑白1/3CCD感光器件 600TV 超低照度0.001LUX、強光抑制功能，輸出1Vp-p全電視視頻信號，光端機將視頻信號轉(zhuǎn)換為光信號并傳輸至地面監(jiān)控中心，起到實時監(jiān)視作用。構(gòu)造表示圖如下：環(huán)境條件：環(huán)境溫度540；海拔高度不超越200

41、0m；空氣相對濕度不大于9525時；在有瓦斯、煤塵爆炸危險的場所； 在無破壞絕緣的腐蝕性氣體或蒸汽的場所；在無顯著振動和沖擊的場所；污染等級為3級；安裝類別為類。技術(shù)支持與效力6.1保證機制產(chǎn)品符合國家技術(shù)及管理要求，具有相應(yīng)資質(zhì)；企業(yè)具有相應(yīng)資質(zhì)；企業(yè)內(nèi)部人員平安審查制度；現(xiàn)場施工授權(quán)及用戶確認制度；客戶呼應(yīng)中心及用戶跟蹤效力制度；產(chǎn)品運用備案制度，每臺產(chǎn)品檔案及用戶聯(lián)絡(luò)信息等工程信息均報國家相關(guān)管理部門備案；缺點處置規(guī)程，設(shè)備改換由用戶監(jiān)視進展。6.2咨詢效力湖南星奧信息客戶咨詢效力中心7x24小時向客戶提供信息與技術(shù)方面的咨詢和效力。技術(shù)人員將回答客戶提出的各種技術(shù)問題，并在客戶允許的情

42、況下，進展面對面的技術(shù)交流效力。咨詢效力中心：湖南星奧信息技術(shù)技術(shù)支持部聯(lián)絡(luò)：073188421996 88421995 ：0731884219956.3缺點呼應(yīng)用戶發(fā)現(xiàn)問題后，經(jīng)過我方提供的技術(shù)支持熱線，向其申報設(shè)備缺點排除懇求。我方技術(shù)支持中心根據(jù)用戶提供的信息，按照缺點分級規(guī)范對缺點進展分級，并在規(guī)定的時間內(nèi)對用戶的缺點進展處置。假設(shè)經(jīng)過遠程方式可以對缺點進展定位的，那么可以遠程對缺點進展詳細的處置直到缺點排除。假設(shè)無法經(jīng)過遠程方式對缺點進展定位，那么我方的技術(shù)工程師在規(guī)定的時間內(nèi)前往缺點現(xiàn)場搜集信息、定位和處理問題。6.4備品備件湖南星奧設(shè)有備件倉庫，擁有充足的產(chǎn)品的備件，為客戶提供及

43、時的維修效力6.5系統(tǒng)晉級湖南星奧將對系統(tǒng)提供晉級支持效力，并就客戶對系統(tǒng)功能的需求變化與客戶展開親密協(xié)作，協(xié)助客戶對系統(tǒng)擴展進展完善的設(shè)計和實施。6.6保修效力湖南星奧對所提供的設(shè)備自驗收合格起免費保修一年，在此期間提供免費的硬件保修和系統(tǒng)軟件晉級效力。在保修期內(nèi)，如因湖南星奧的設(shè)備問題使系統(tǒng)出現(xiàn)缺點，無法正常運用，除非出現(xiàn)人力不可抗拒的情況，湖南星奧保證在48小時內(nèi)到現(xiàn)場檢修或用一樣產(chǎn)品改換缺點設(shè)備。湖南星奧為保證用戶的利益，提供用戶長久的技術(shù)支持，在用戶購買的設(shè)備超出保證期后，仍向用戶提供與保證期內(nèi)同等質(zhì)量的技術(shù)效力，包括效力呼應(yīng)時間、到達現(xiàn)場時間、處置處理問題的效果等。經(jīng)過解答用戶提出

44、的問題，指點用戶技術(shù)人員，對設(shè)備進展診斷和維修。設(shè)備保修期滿后，本公司將繼續(xù)為買方提供良好的效力，并保證在一定時期內(nèi)免費提供軟件晉級。賣方備有充足的備品、配件，可及時向買方提供技術(shù)效力和備件效力。如診斷為硬件損壞，本公司將提供備件。壞損件維修通常采用返修方式。6.7人員培訓(xùn)完善的人員培訓(xùn)是一切現(xiàn)代科技運用的根底，也是本工程勝利的關(guān)鍵。我們?yōu)槊旱V井下人員管理系統(tǒng)工程設(shè)計了一套完好的培訓(xùn)方案，安排閱歷豐富的講師，對工程各類任務(wù)人員，施以專業(yè)的培訓(xùn)，以期到達為用戶培訓(xùn)出一支訓(xùn)練有素的操作維護與管理隊伍，保證系統(tǒng)高效、可靠的運轉(zhuǎn)，提高運營質(zhì)量和降低運營本錢。井下泵房遠程控制系統(tǒng)采用了目前先進的工業(yè)控制及計算機技術(shù)，對職工的素質(zhì)提出更高的要求。為保證系統(tǒng)的平安、高效運轉(zhuǎn)，必需擁有一批高素質(zhì)的技術(shù)工人和管理人員，中標方應(yīng)仔細做好崗前培訓(xùn)任務(wù)。1按現(xiàn)代化礦井的消費要求，上崗的人員都應(yīng)進展嚴厲的崗前培訓(xùn)，培訓(xùn)人員范圍包括工人及管理人員。2培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)注重實際培訓(xùn)和實際操作相結(jié)合，充分利用職工教育、電化教育、網(wǎng)絡(luò)教育等方式進展根底性、常規(guī)性、專業(yè)性培訓(xùn)。區(qū)別中級管理人員、系統(tǒng)運用人員和系統(tǒng)維護人員，做到培訓(xùn)內(nèi)容各有偏