【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 綜合監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。水泵前軸預(yù)裝溫度、振動(dòng)一體化傳感器，即保證的測(cè)試精度，同時(shí)又為設(shè)備維護(hù)創(chuàng)造了方便的條件。與其它系統(tǒng)的接口：本系統(tǒng)除地面監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接口外還提供了豐富的與電力等系統(tǒng)的接口，例如與高壓開(kāi)關(guān)柜及軟啟動(dòng)柜之間的開(kāi)關(guān)量報(bào)警接口、可以輸入0100V及05A的模擬量輸入接口。還提供了可以接入RS485通訊口的智能接口，該接口可以接入高壓電機(jī)液阻啟動(dòng)器或低壓電抗啟動(dòng)器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)啟動(dòng)的更加全面的監(jiān)視。對(duì)所有報(bào)警信息分為一般性預(yù)警及報(bào)警兩種等級(jí)。一般性預(yù)警指的是非致命性故障或不致影響系統(tǒng)運(yùn)行的報(bào)警，例如系統(tǒng)檢測(cè)的參數(shù)與正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)值有偏差，但還沒(méi)有達(dá)到報(bào)警的閥值時(shí)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一般性預(yù)警。報(bào)警信息指的是系統(tǒng)檢測(cè)到已經(jīng)影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的故障信息。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 安全可靠性 擁有遠(yuǎn)端控制及就地控制兩種控制方式，當(dāng)集中控制柜與遠(yuǎn)端監(jiān)控平臺(tái)通訊中斷時(shí)，自動(dòng)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(dòng)控制。 全方位監(jiān)控電機(jī)、水泵、啟動(dòng)柜、真空系統(tǒng)等各環(huán)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的異常能夠提前給出預(yù)警。 嚴(yán)格規(guī)范地按照規(guī)定的程序?qū)λ眠M(jìn)行自動(dòng)啟、停。 選用可靠的控制原器件，水泵房控制核心選用西門子公司的可編程控制器S7300，繼電原件選用施耐德公司的器件。 先進(jìn)性 由于采用了光纖環(huán)網(wǎng)通訊技術(shù)取代了原來(lái)的總線傳輸技術(shù)使得數(shù)據(jù)傳輸更加快捷、可靠。 ，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(kāi)發(fā)及擴(kuò)容變得更加規(guī)范、容易。 本系統(tǒng)遵循礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。 經(jīng)濟(jì)性 將電價(jià)的避峰填谷原則引入水泵啟動(dòng)算法中，使得水泵耗能處于最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。 對(duì)水泵的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行累計(jì)，每次啟動(dòng)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最小的水泵。這樣就實(shí)現(xiàn)了水泵的均勻磨損，避免了某臺(tái)水泵經(jīng)常使用造成設(shè)備疲勞，同時(shí)某臺(tái)水泵長(zhǎng)期不使用造成銹蝕。 通過(guò)對(duì)水倉(cāng)水位的啟動(dòng)水位、報(bào)警水位、超限水位、停機(jī)水位的設(shè)定，在保障水倉(cāng)水位絕對(duì)安全的前提下，使水泵的啟動(dòng)次數(shù)及達(dá)到了最少。 由于本系統(tǒng)是按照無(wú)人值守的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需人員進(jìn)行值守，這樣就節(jié)省了大量的人力資源。 五、系統(tǒng)構(gòu)成 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖監(jiān)控裝置包括， PLC柜、就地控制箱、操作臺(tái)、電磁閥和傳感器等。1. 控制柜（PLC柜）主要由可編程控制器、信號(hào)變送器、中間繼電器等組成，主要完成對(duì)信號(hào)的接受、變換、放大，并由PLC運(yùn)算、判斷發(fā)出各種控制信號(hào)，監(jiān)控水泵的運(yùn)行工況。實(shí)現(xiàn)水泵房的無(wú)人值守。PLC的輸出信號(hào)應(yīng)用中間繼電器隔離。實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制。PLC 的I/O接口應(yīng)有不少于20%的備用量。PLC柜為礦用隔爆型，PLC選用西門子公司S7300系列。PLC柜電源箱和小功率多回路組合開(kāi)關(guān)輸入電源AC127V、50HZ，內(nèi)置控制變壓器和UPS（考慮為PLC和傳感器提供后備電源）。PLC柜通過(guò)以太網(wǎng)模塊（光口）接入工業(yè)以太干網(wǎng)，實(shí)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。2．集中操作柜 集中控制柜為隔爆兼本質(zhì)安全型，顯示屏（嵌裝）、指示燈、按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、繼電器、電源開(kāi)關(guān)、蜂鳴器等都安裝在集中控制臺(tái)內(nèi)。按鈕、指示燈、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、繼電器等采用品牌優(yōu)質(zhì)電器元件。集中操作用于完成整套系統(tǒng)的控制與監(jiān)視。投標(biāo)方應(yīng)根據(jù)技術(shù)規(guī)格書(shū)的系統(tǒng)功能特性要求對(duì)集中控制臺(tái)布置做詳細(xì)設(shè)計(jì)。3．現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及傳感器部分現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及傳感器包括就地控制箱、傳感器和電磁閥等組成。就地控制箱：就地控制箱主要由按鈕、指示燈等組成，每個(gè)就地箱備有急停按鈕與相關(guān)按鈕等。傳感器包括超聲水位計(jì)、管路靜壓傳感器、電機(jī)溫度傳感器等，所檢測(cè)的參數(shù)主要有：水倉(cāng)水位、水泵進(jìn)水管真空度、水泵出水口壓力、水泵軸溫、電機(jī)溫度及設(shè)備工作狀態(tài)等。在水泵與電機(jī)聯(lián)接處增加KR939SB2型一體化溫度、振動(dòng)傳感器, 內(nèi)部分別集成振動(dòng)、。5．2 水泵管路系統(tǒng)圖止回閥(ZH) ：采用微阻緩閉式止回閥防爆電動(dòng)閘閥(DZ)：采用AC660V電動(dòng)閘閥或電液控閘閥排真空閥(QF)：采用本質(zhì)安全型電動(dòng)球閥，工作電壓DC24V，可手、電動(dòng)壓力表(P)：采用抗振式壓力表與壓力傳感器配接負(fù)壓表(Z)：采用抗振式真空表與真空度傳感器配接流量計(jì)(Q)：采用隔爆兼本質(zhì)安全型超聲流流量計(jì)手動(dòng)閘閥(SF)：DN250、DN200 手動(dòng)閘閥水射流閥(PB)：ZPBD水射流閥5．3 布線圖 KJP66030礦用隔爆兼本安型控制器● 工作電壓：AC660 V；● 最大工作電流：≤；● 容量：300W●本安模擬量輸入接口：16路●本安開(kāi)關(guān)量輸入接口：16路●非本安開(kāi)關(guān)量輸出接口：32路●以太網(wǎng)接口： 1路●信號(hào)輸入、輸出 n 本安型開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)：高低電平信號(hào)，≤2V低電平，≥15V高電平n 本安型模擬量輸入信號(hào)：電流信號(hào) 4mA～20mA n 模擬量的轉(zhuǎn)換誤差:≤%n 非本安開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)：常開(kāi)接點(diǎn)，接點(diǎn)容量AC 220V/3A（阻性負(fù)載）l 通信接口與交換機(jī)通信的傳輸方式為以太網(wǎng)傳輸，傳輸速率為：100Mbps最大傳輸距離：100m （礦用雙絞線）六、系統(tǒng)功能 系統(tǒng)功能綜述①地面監(jiān)控機(jī)的主要功能：216。 實(shí)時(shí)與采區(qū)PLC數(shù)據(jù)通信，采集現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)參數(shù)；216。 實(shí)時(shí)記錄、顯示現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；216。 在遠(yuǎn)程控制允許的方式下，實(shí)現(xiàn)對(duì)各水泵的啟停運(yùn)行控制；216。 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采區(qū)開(kāi)關(guān)的閉合狀態(tài)。216。 具有采區(qū)水泵的工藝畫(huà)面的動(dòng)態(tài)模擬。216。 具有操作人員的登錄管理功能，有效防止非法操作、誤操作。216。 對(duì)井下設(shè)備的啟?？刂茖?shí)時(shí)記錄，便于對(duì)設(shè)備的操作查詢管理。216。 可以查詢?cè)O(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)。216。 具有實(shí)時(shí)動(dòng)作狀態(tài)變化報(bào)警提示。? 采區(qū)控制站完成的功能216。 對(duì)井下泵房的排水泵、抽真空系統(tǒng)和電動(dòng)閥門的自動(dòng)監(jiān)控。216。 實(shí)時(shí)采集水泵的出水口壓力，并根據(jù)此值作為保護(hù)電機(jī)的一項(xiàng)參數(shù)。216。 實(shí)時(shí)采集水泵進(jìn)水口的真空度，在啟動(dòng)電機(jī)時(shí)作為啟動(dòng)的依據(jù)。216。 實(shí)時(shí)采集水泵電機(jī)溫度，作為電機(jī)是否運(yùn)行正常的依據(jù)。216。 實(shí)時(shí)采集開(kāi)關(guān)的電壓、電流運(yùn)行參數(shù)以及故障保護(hù)信號(hào)。216。 實(shí)時(shí)采集兩水倉(cāng)水位，在自動(dòng)運(yùn)行方式時(shí)，根據(jù)水倉(cāng)水位的液位控制電機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行。216。 實(shí)時(shí)采集出水母管的管網(wǎng)壓力和出水總流量。216。 通過(guò)就地控制箱，就地控制系統(tǒng)運(yùn)行。216。 就地控制箱安裝工業(yè)以太網(wǎng)模塊通過(guò)礦井千兆工業(yè)以太網(wǎng)將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳到地面監(jiān)控機(jī)。③ 自動(dòng)輪換工作對(duì)井下十采泵房的排水泵為了防止因備用泵及其電氣設(shè)備長(zhǎng)期不用而使電機(jī)和電氣設(shè)備受潮或銹死，在工作泵出現(xiàn)緊急故障需投入備用泵時(shí)，而不能及時(shí)投入以至影響礦井安全， 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)了自動(dòng)輪換工作控制，控制程序?qū)⑺眠\(yùn)行時(shí)間自動(dòng)記錄并累計(jì)，決定下次開(kāi)機(jī)時(shí)的開(kāi)機(jī)順序，實(shí)現(xiàn)各臺(tái)水泵輪換運(yùn)轉(zhuǎn)，原則上1—4泵依次運(yùn)行，即打開(kāi)1泵啟停1次后，下次開(kāi)停即為2泵，依次為3泵，2泵故障不能啟動(dòng)時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)開(kāi)啟3泵。以使各臺(tái)水泵具有較為平均的開(kāi)機(jī)時(shí)間，延長(zhǎng)其使用壽命，保證煤礦的安全生產(chǎn)。④自動(dòng)控制水泵泵體內(nèi)部只有達(dá)到一定的真空度，使其葉輪完全淹沒(méi)于水中，才能實(shí)現(xiàn)正常的排水。若真空度不夠，泵內(nèi)有空氣存在，將會(huì)造成不上水和轉(zhuǎn)動(dòng)部件燒壞等故障。系統(tǒng)一般采用真空泵或射流泵抽真空，由真空表監(jiān)測(cè)真空度，正常運(yùn)行情況下，有出口壓力、流量和真空度三個(gè)參數(shù)判斷水泵運(yùn)行是否正常。為了減少啟動(dòng)時(shí)間和對(duì)電網(wǎng)的沖擊，水泵操作規(guī)程規(guī)定離心式水泵一定要關(guān)閉出水閘閥啟動(dòng)，而當(dāng)水泵停車時(shí)，為避免水錘事故，必須先關(guān)閉閘閥，緩慢減少流速，最后停車。水泵的開(kāi)機(jī)順序?yàn)椋簎 打開(kāi)真空泵，自動(dòng)抽真