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矿用井下自动化排水系统

一、系统介绍

目前,我国大多数煤矿的井下水泵房使用的仍然是传统的人工操作排水系统,以离心式水泵系统为主。水泵的开停及选择切换均由人工完成,还做不到根据水位或其它参数自动开停水泵。这种人工的检测控制方法效率低、故障率高,已经不适应煤炭行业发展的需要,取而代之的是自动化排水系统。

我公司设计的煤矿井下自动化排水系统,可实时检测水仓水位、管路流量、电机电压、电机电流等参数,并根据水仓水位的高低、矿井用电信息等因素,建立智能模型,控制水泵轮流工作并适时启动备用泵,合理地调度多台水泵运行,从而达到避峰填谷、节能的目的。同时,系统可以将各设备的工作状态及水仓水位、电机工作电流、电机温度、轴承温度、排水管流量等参数,以图形、图像、文字等方式,通过触摸屏直观、形象、实时地反映出来,并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。

系统设计以安全、可靠、先进为原则,实现在安全生产指挥调度中心对井下排水系统泵房的所有设备进行网络监视和控制,做到泵房无人值守、设备安全可靠运行。

二、系统结构

系统采用分布式结构。主要由井下控制主站、控制分站和综合操作台等构成。所有数据均由以太网或工业总线进行传输。PLC控制柜与各个传感器之间采用矩阵结构连接。

控制分站采用矿用隔爆监本安型PLC控制箱作为主控设备,具有防潮、抗干扰能力强、编程简单、安全稳定、维护方便等特点。

三、系统特点

1)系统根据水位和压力控制原则,自动实现水泵的轮换工作,提高了水泵的综合利用率,延长了水泵的使用寿命。

2系统可根据投入运行泵组的位置,自动选择启动就近的真空泵,若在设定的时间内达不到真空度,便可自动启动备用真空泵。

3系统根据电网负荷和峰谷供电时间段,以“避峰填谷”为原则自动选择开、停水泵时间,提高矿井的电网运行质量。

4自动检测水位信号,计算单位时间内不同水位段水位的上升速率,从而计算出矿井的涌水量,并根据涌水量自动调整投入和退出水泵运行的台数,合理地调度水泵运行。

5系统精确、稳定、安全的运行,避免了由人为失误造成的人员伤害和经济损失,为矿井的安全生产奠定了坚实的基础。

四、系统主要功能

1 实时数据检测:通过地面主机可监视各个水泵的运行情况及主要的运行参数,如水泵的开停状态、电压电流参数、电机轴承温度、水流量大小和水的压力。可以根据实时数据分析设备运行状态,做出报警提示,为设备的安全稳定运行提供了可靠的依据。

2 对设备的运行进行全自动管理:根据煤矿的具体情况设定不同的运行方式;当水位达到一定的高度时,由电脑控制某个水泵的开停;设备运行时由计算机分析设备的运行情况,如某一参数不在安全运行范围内系统会发出报警信息,并做出相应的处理。

3 安全稳定的组态软件:24小时稳定运行,操作简单,维护方便;动画效果美观大方,能动态显示各设备的实时运行状况。

4 强大的报表功能:可根据需要查询出各设备不同时段的运行状态和设备操作记录,对一些必要的运行参数可以定期打印报表。

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