煤矿井下排水控制系统_设计方案

煤矿井下排水控制系统_设计方案内容摘要：

XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第 13 页 共 77 页 传真： 051680139977 Email: 井监控系统联网，便于集中控制。 2. 系统介绍 井下排水系统远程控制的意义及目标 随着全球网络化进程的不断发展，企业的信息化管理已广泛受到各级领导的重视，信息化管理的实现，对不断提 高企业的生产、经营、管理、决策的效率和水平，发挥着越来越重要的作用。 综合自动化系统的实现，也对煤矿企业减员增效的实施有着直接的促进作用。 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。 XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第 14 页 共 77 页 传真： 051680139977 Email: 主排水泵集控 系统结构 项目建设的总方针是立足信息化大前提，保证系统的先进性、安全性、可靠性，安装、使用和维护方便简单，将 XX 煤矿 主排水泵配套集控 系统建设成为 技术先进、稳定可靠、利用率高的 煤矿 排水监控系 统 ，为矿井安全、高效、节能生产做好基础。 系统设计目标如下：  将 PLC 控制系统 、计算机网络通信技术 和 排水控制系统 结合，实现以 “集中 控制为主， 远程监测 为辅 ”的控制模式， 保证系统技术方面的先进性。  保证 自动排水 系统 运行的连续性和可靠性，系统连续可靠运转时间达到 360 天 /年以上。  系统立足建设无人值守泵房的总目标，同时 提高 节能效率 和管理水平，减少操作人员和工人的劳动强度，为今后矿井生产综合自动化打下良好基础。  实现地面对 主排水系统设备 的多点位信息传输和集中监测监控。 具有在线监测、分析及完善的保护和报警功能。  调度 监测 中心计算机可以对 排水 系统的 运行 管理、事故跟踪与处理、打印各种运转日志报表。  采用国际流行的组态软件，动态画面美观，修改灵活，数据保存时间长。 历史数据可以长期保存（ 3~5 年）。  排水系统自身具备标准的以太网接口，提供标准 TCP/IP 协议数据。 系统采用 B/S 结构，运行的主要参数 可以通过 局 矿局域 网络，在集团公司和矿 调度室 浏览。 XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第 15 页 共 77 页 传真： 051680139977 Email: 现有工作方式 目前为 手动操作方式 ，安排有值班运行人员，根据水仓水位，决定泵的启停，泵房有 三台泵 ，为 一运二备。 全靠运行人员的巡检来完成，目前没有配置用于检测的传感器及其它装置。 水泵的工作流程及注意事项为： 一、开泵前的准备工作： 1. 开泵前必须检测待开水泵的隔爆高压真空磁力起动器，防爆电动阀门控制箱，防爆控制按钮的供电是否正常。 2. 对待开水泵进行起动前的检查： ⑴轴承润滑油油量是否适当，油质是否洁净。 ⑵防护罩、进出水管路、联轴器的连接螺栓及轴向间隙是否妥当，接地装置是否完整，各部螺栓是否齐全、紧固。 ⑶盘根松紧适度，盘车 2～ 3 转，检查水泵转动是否灵活。 ⑷水仓水位处于高水位。 二、起动： 1．将隔爆高压真空磁力起动器面板上的选择开关打在“远控”位置； 2．选定排水管路 ； 3．选定待开水泵，并确定射流管路； 4．打开出水管路电动阀门； 5．开起射流； 6．观察真空表，真空度应小于－ ,并确认吸水管路及水泵 XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第 16 页 共 77 页 传真： 051680139977 Email: 充满水（否则不得进行下一步操作）； 7． 按双联控制按钮“启动”按钮起动电机； 8． 打开起动水泵的出水口电动阀门； 9． 关闭射流。 三、运行： 1. 水泵在运行期间，司机应经常进行以下巡视，发现问题及时采取措施： ⑴电压不得超过额定值的177。 ５％，电流不得超过额定值。 ⑵观察压力表、真空表的变化情况。 ⑶观察水仓水位的变化情况。 ⑷电机和水泵有无异响和异状。 ⑸检查 进出水管路、泵体、闸门、盘根、密封等有无漏水现象。 ⑹常检查滑动轴承、油环是否转动，能否带上油来，以防止轴瓦因缺油而烧坏。 2. 水泵正常运行的标志： ⑴流量大于 360m3/h； ⑵电流大于 30A； ⑶出水口压力大于 2ＭＰ a； ⑷真空度小于－ ； ⑸电压 6KV177。 ５％。 ，应紧急停泵： ⑴水泵不上水； ⑵水泵或电机有异响和异状； ⑶电机或电气设备冒烟； XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第 17 页 共 77 页 传真： 051680139977 Email: ⑷泵体严重漏水； ⑸平衡水失常。 四、正常停泵： ； ，严 禁阀门在开通位置停机； ，按双联控制按钮“停止”按钮水泵电动机停运。 五、故障停泵： ，需要停泵时，司机应按下列顺序操作： ⑴同时关闭出水口和水泵出水口的电动阀门； ⑵待两阀门中有一个关闭到位后，停电动机。 ，查明故障原因，立即向有关领导汇报。 现状 及要求 XX 煤矿 泵房共有 X 处，有 XX 台水泵，其中 XX 泵房 XX 台水泵已实现地面集中控制排水。 现要求 对 XXX 水泵 实现地面集中控制排水。 （ 1）将中央泵房 XX 台手动闸阀改为电动闸阀； （ 3）每台水泵设置 一台就地控制箱，实现就地、地面集中控制、自动顺序控制。 （ 4）在中央泵房分别设置一台真空泵控制箱，实现就地、地面集中控制。 （ 5）地面集中控制监控后台两套；一套为工程师站，另一套为 XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第 18 页 共 77 页 传真： 051680139977 Email: 操作员站。 （ 6）每个中央泵房安装两台数字防爆摄像头。 （ 7）安装及改造所需的辅料（包括电缆、控制线、通讯线及其他附件）由厂家提供，系统的安装调试由厂家负责施工。 （ 8）设备在以下环境内应能正常工作： 温度： 25℃ ～ 65℃ ； 湿度： 20%～ 95%； 大气压力： 80～ 100kPa。 （ 9）应提出所供设备对环境、温度、湿度（长时间、 短时间）以及空调、灰尘、通风、防静电等特殊要求。 （ 10）提供的所有设备应适应不同的运输条件，并能在无空调条件下运输和使用。 3． 主排水 自动化设计方案 中央泵房自动化设计 设计依据 1 《煤矿安全规程》和《煤矿设计规范》 2 《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB 3 《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》 GB 4 《矿用一般型电气设备》 GB 1217390 5 《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》 MT 20990 XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第 19 页 共 77 页 传真： 051680139977 Email: 总体技术要求 XX 煤矿 井下排水系统是综合生产自动化的一个组成部分，信号传输和控制系统框架应满足信息化的整体设计，具体要求为： 实现井下排水泵房无人值守自动控制运行。 具备网络测控功能。 系统具备网络控制、就地自动控制、就地手动控制、启动柜面板控制几种操作方式。 在水仓水位满足条件的前提下，系统能按避峰填谷的原则进行 水泵的启停控制；按连续运转的时间长短控制倒机运行。 按 操作规程要求的顺序进行水泵的启动和停止操作。 对电机和水泵的运行参数及保护参数进行实时的监测和传 送，这些参数包括：电机温度、泵体温度、机体振动、实时流量、水位、真空度、电压、电流、水泵出水口压力、各种闸阀、电磁阀的位置信号、过转矩信号等。 整个系统做到可靠运行、维护方便、修改灵活。 系统结构 XX 煤矿井下排水系统泵房监控站系统主要由三部分组成： 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、 21’ 显示器、不间断电源等。 工业以太网网络结构 XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第 20 页 共 77 页 传真： 051680139977 Email: 利用工业以太网作为井下泵房监控系统的主干网，实现泵房相关设 备的实施控制及信号采集。 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图所示，对于需控制的中央泵房系统，中央泵房电控柜已具备微机综合保护器，现已有手动操作的电控系统，实现自动控制需再增设控制单元。 信息化整体设计在每个泵房设置了一个通讯主站，每个泵设置一个通讯分站，该监控主站可兼作本泵房设备的控制 单元，地面控制中心的控制指令通过以太网或专用通讯光缆下达到通讯主站与分站，由其控制泵系统的相应动作。 XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第 21 页 共 77 页 传真： 051680139977 Email: 系统网络通信结构如下： 阀 门 开 关 电机开停 泵状态 阀门状态 启动器状态 流 量 、 真空 电机温度 泵 系 统 1 泵系统 地面自动化控制中心 工业以太网或专用光缆 通讯（控制）主站 显 示 屏 操 作 屏 2 泵系统 3 泵系统 Genius 2 个 水仓、2 个吸水井 水位检测 手动操作控 制 2路排水管流量 电机配电系统 主泵房监控系统 XX 煤矿井 下主排水自动化系统设计方案 电话： 051680139988 80139999 第。