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ZPS660矿用排水自动化系统

一、系统概述
  煤矿井下水泵是煤矿生产的主要设备之一,实现井下泵房的远程控制与监测,是综合自动化建设的重要组成部分。目前,在矿井泵房的排水系统设计中 ,一般设置多台多级离心水泵,一组工作、一组备用,并设置了用于轮换检修的水泵。这些水泵电压高、功率大、运行工况复杂,人工很难做到实时监控。另外,对于水泵启动前吸水管路的充水(抽真空)、水仓水位监测、泵房内设备的运行与管理等工作,普遍采用人工操作方式。传统模式操作过程繁琐、劳动强度大、人为因素多、启泵时间长、自动化程度低,已不能适应现代化矿井管理的要求,因此,有必要使泵房水泵实现自动化控制。
  系统设计以系统安全、可靠、先进为原则,系统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
  煤矿井下主排水系统泵房监控站系统主要由三部分组成:
1、地面自动化控制中心
  地面监控站设置在地面自动化控制中心,通过工作站对井下泵房相关设施进行集控和监视。主要设备、设施包括工作站、22ˊ显示器、UPS电源等。
2、先进的总线(Profibus)结构
   利用先进的总线(Profibus)作为地面控制中心与井下泵房监控系统通讯,实现泵房相关设备的实时控制及信号采集。
3、泵房监控单元   井下监控单元由井下监控主控站及信号采集装置、传感器等组成,主控制站作为井下控制部分的通信核心,完成分站监控信息与地面控制中心的监控信息交互传递。同时,通过在现场的操作显示屏,为井下巡检人员提供整个系统的运行情况。
  井下监控单元结构如下图所示,信息化整体设计在泵房设置矿用隔爆兼本安型监控分站,地面控制中心的控制指令通过专用通讯光缆下达到矿用隔爆兼本安型监控分站,由其控制泵系统的相应动作。

 

主泵房监控系统

三、主要功能
1、自动控制功能
  系统根据工况设定,以及时间、水位、煤矿用电负荷等参数自动开启、停止水泵的运转、并能实现泵阀的联锁起动,对运行中的各种参数进行实时控制,通过接口向上传送数据。

(1)地面计算机统计每天矿井的用电负荷情况,确定用电高峰、低谷时间,并将参数传给本系统控制主机;或在本机上根据统计出的时间进行设定。

(2)根据所监测的水位信号,设定出低水位、高水位和上限水位信号。

(3)每台水泵设置运行、备用和检修三种工作方式,该方式可以在本机上设定或地面主机设定。当水位达到高位或不在高位而处在用电低谷时间内,将自动启动运行泵。当水位达到高位或不在高位而处在用电高峰时间时自动停泵。当水位到上限水位时,自动启动运行泵及备用泵,直到水位低于高位时停止"备用泵"只运行"运行泵",当达到低于或不在高位而处于用电高峰时间内时自动停泵。

(4)系统可自动或手动选择以实现备用泵的循环启动和停止。

(5)将本机工作方式转为"地面控制"时,各水泵由地面主机控制。

(6)当运行的水泵出现轴承超温、开关柜故障、流量不够时自动停止运行,并提示、报警。

2、手动控制功能
  根据实际需要也可以从自动控制方式切换到手动控制方式。系统采用手动操作时,由工作人员根据生产需要以及设备状况操作控制箱上的按钮完成设备的启动、停止。
3、单机自动控制
  地面监控主机将工作方式切转到单机自动时,可在地面监控主机上单独控制系统中的各设备。此时各分站仍处于自动状态,当保护信号动作时仍报警停机。
4、就地紧停功能
  不论在何种控制方式下,均可在通过紧停按钮来停止运行该设备。
5、现场编程
  用户可在现场通过面板上的键盘对系统参数进行修改。
6、水泵运行计量/时间/运行统计
  在地面控制站上可分别对每台水泵的运行电耗、工作时间等进行统计,便于管理人员及时掌握每台水泵的工况。
7、图形曲线显示
  在地面控制站上可实时显示各设备运行图。并提供开放式的图形制作软件,用户可随心所欲描绘各种动态图形、静态图形,同时支持多种图形格式,图形画面具有链接功能,可以很方便地切换其它画面显示。可显示实时曲线,可显示年、月、日各时间段的历史曲线和具体数据表。
8、实时报警/报警记录
  在现场PLC控制器上可汉字显示各故障信息并报警,在地面控制站上可显示现场单元当前的报警信息以及保存的报警记录。
四、 监控画面

 

 

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