【正文】 排水系統(tǒng)大修通常與機(jī)組大修同期進(jìn)行。 若水泵長期處于低效率狀態(tài)運(yùn)行，不僅浪費(fèi)大量電能，給煤礦造成經(jīng)濟(jì)損失；甚至可能因?yàn)槟承┰蛭茨芗皶r(shí)發(fā)現(xiàn)并解決而造成排水故障，引發(fā)災(zāi)難性事故。如果選用新型高效水泵將效率提高到 70%~75%，則節(jié)約電能是相當(dāng)可觀的。 （一）影響礦井主排水泵效率的原因 機(jī)械、容積、水力因素： （ 1）機(jī)械損失 它是軸承、填料以及平衡盤等另件在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的摩擦損失。十二五期間，我國將形成 6～ 8 個(gè)億噸級(jí)和8～ 10 個(gè) 5000 萬噸級(jí)大型煤炭企業(yè)集團(tuán)，煤礦企業(yè)的數(shù)量控制在 4000 家以內(nèi)。而平衡盤在水中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦損失隨圓盤尺寸、轉(zhuǎn)速以及比轉(zhuǎn)速變化。由于部分主排水管直徑偏小，與水泵不配套，再加上管路積垢未清，且管路路徑設(shè)計(jì)不合理，彎管多、突變徑、急轉(zhuǎn)彎、彎頭多、吸水高度過大，未安裝無底閥及汲水龍頭，過水面積小等，使整個(gè)排水系統(tǒng)的運(yùn)行效率降低。檢查維修的內(nèi)容有：兩端間隙、盤根蓋壓、吸水籠頭罩、滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、電機(jī)等。因此，研究水泵狀監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)意義重大。 （ 3）智能專家分析系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的研究 研究智能專家分析系統(tǒng)根據(jù)煤礦排水泵模型，對(duì)各個(gè)檢測(cè)量的歷史信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析計(jì)算，按照智能專家分析系統(tǒng)建立的事故分析模型，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)水泵、管道等故障判別，減少人工參數(shù)設(shè)定。其大小 等于體積流量與管路橫截面積相除所得的商，分別為 : 1 114Qv DD?? ? ， 2 224Qv DD?? ? D1， D2分別為泵入口與出口的截面內(nèi)徑，單位為 m。 首先將壓力、溫度、流量變送器的輸出信號(hào)均轉(zhuǎn)換成 05V電壓信號(hào)，然后進(jìn)行 RC 低通濾波（消除現(xiàn)場(chǎng)高頻干擾）之后進(jìn)行 AD 采樣，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成 DSP 能處理的數(shù)字信號(hào)。流量 Q= m3/min, 輸入功率 713KW, 軸功率 667KW, 有效功率為,水泵效率 79% ,噸水百米電耗 。該泵房距地面垂高為 m，水泵運(yùn)行時(shí)，壓力表讀數(shù)， 由此可知該泵排水揚(yáng)程為 380m，而老泵的額定揚(yáng)程是 455m，可見富余揚(yáng)程高達(dá) 75m， 折算成單級(jí)富余揚(yáng)程為 。安裝時(shí)串聯(lián)在線路中。 g一一為重力加速度，對(duì) c 級(jí)試驗(yàn) g一 ，對(duì) B級(jí)試驗(yàn)應(yīng)采 用當(dāng)?shù)氐?g值。 研究目標(biāo) （ 1）設(shè)計(jì)煤礦井下主泵排水效率在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟硬件 （ 2）實(shí)現(xiàn)流量、水泵進(jìn)出水口壓力、水泵關(guān)鍵部位溫度、水泵電機(jī)的電流、電壓的實(shí)時(shí)測(cè)量和水泵效率的計(jì)算。 目前檢修方式存在的問題及解決方案 年檢和季檢由于檢查時(shí)間間隔很長并不能保證水泵的效率一直處于最優(yōu)狀態(tài)，若水泵出現(xiàn)故障也不能第一時(shí)間知道；班檢需要耗費(fèi)大量的人力物力。 （ 3） 出口管道的泄漏也會(huì)影響提水量。其綜合效率一般在 60%~65%左右，甚至更低。總之，煤礦排水泵的產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平還不能滿足煤炭生產(chǎn)和發(fā)展的需求。我國煤炭工業(yè)將實(shí)施大集團(tuán)興煤戰(zhàn)略，神華、山西、兩淮、山東及平頂山等 11家國有特大煤炭集團(tuán)承擔(dān)全國煤炭的增量生產(chǎn)任務(wù)。對(duì)于一定型號(hào)的水泵 ,其值大小與水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、關(guān)系不大。另外，部分管道彎道較多，造成管道阻力過大，從而降低了水泵排水量，增加了電耗。 （ 2）季檢 每季對(duì)水泵、水管、閘閥、排水用的配電設(shè)備和輸電線路，全面檢修一次，并對(duì)全部工作水泵和不用水泵進(jìn)行一次聯(lián)合排水試驗(yàn)。 泵在使用期間由于磨損等原因，其運(yùn)行性能本身特別是效率也在不斷變化，所以為提高運(yùn)行水平，確定適宜的維修時(shí)間，有必要對(duì)泵進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。 （ 4）煤礦井下主排水泵效率在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究 在對(duì)多數(shù)據(jù)融合技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用嵌入式微處理器技術(shù)、海量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與檢索技術(shù)、智能專家分析系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)等，對(duì)本項(xiàng)目系統(tǒng)的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型，進(jìn)行軟件的編寫，系統(tǒng)的調(diào)試和試驗(yàn)，研制成 “煤礦井下主排水泵效率在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ”。 Q為水泵的流量測(cè)得值，單位為 m3/s。 其次，為了消除檢測(cè)系統(tǒng)誤差（如溫度漂移等），在 DSP 軟件上對(duì) AD 采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，保證采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 20 次平均值濾波。由此可以看出新泵比老泵效率上高出 %, 噸水百米電耗降低 。其效率曲線如圖 2： 圖 2 200D65x7 效率曲線圖 曲線上可以看出 : 該泵的設(shè)計(jì)最高效率僅為 69%，同時(shí)，由于長年累月地運(yùn)行 , 水泵的水路、水輪、平衡 盤等部件都有不同程度的磨損 , 所以水泵運(yùn)行效率明顯降低。 電流互感器 采用 LMZ1K 礦